Trifluoreto de nitrogênio | |||
Identificação | |||
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Nome IUPAC | Trifluoreto de nitrogênio | ||
Sinônimos |
trifluoramina |
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N o CAS | |||
N o ECHA | 100.029.097 | ||
N o EC | 232-007-1 | ||
SORRISOS |
N (F) (F) F , |
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InChI |
InChI: InChI = 1 / F3N / c1-4 (2) 3 |
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Aparência | gás incolor com odor característico. | ||
Propriedades quimicas | |||
Fórmula bruta | NF 3 | ||
Massa molar | 71,0019 ± 0,0002 g / mol F 80,27%, N 19,73%, |
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Momento dipolar | 0,235 ± 0,004 D | ||
Propriedades físicas | |||
Fusão T ° | -208,5 ° C | ||
T ° fervendo |
-129,1 ° C (144,05 K) (a 1013 hPa ) |
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Solubilidade | na água: nenhum | ||
Massa volumica |
3,003 kg · m -3 ( gás a 24,85 ° C e 1013 hPa ) |
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Termoquímica | |||
Δ vap H ° | 11,56 kJ · mol -1 ( 1 atm , -128,75 ° C ) | ||
Propriedades eletrônicas | |||
1 energia de re ionização | 13,00 ± 0,02 eV (gás) | ||
Precauções | |||
WHMIS | |||
A, D1A, A : Temperatura crítica do gás comprimido = −39 ° C D1A : Material muito tóxico com efeitos imediatos graves Letalidade aguda: LC50 inalação / 4 horas (rato) = 2000 ppm Divulgação a 1,0% de acordo com a lista de divulgação de ingredientes |
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Diretiva 67/548 / EEC | |||
Xn O Símbolos : Xn : Nocivo O : Oxidante Frases R : R8 : Contato com material combustível pode causar incêndio . R20 : Nocivo por inalação. Frases S : S9 : Manter o recipiente em local bem ventilado. S17 : Manter afastado de materiais combustíveis. S23 : Não respire gases / fumos / vapores / spray [termos apropriados a serem indicados pelo fabricante]. Frases R : 8, 20, Frases S : 9, 17, 23, |
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Transporte | |||
25 : gás oxidante (promove incêndio) Número ONU : 2451 : TRIFLUORETO DE NITROGÊNIO, COMPRIMIDO Classe: 2.2 Rótulos: 2.2 : Gases não inflamáveis e não tóxicos (corresponde aos grupos designados por A ou O maiúsculo); 5.1 : Substâncias oxidantes |
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Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |||
O trifluoreto de nitrogênio é um composto inorgânico de fórmula empírica NF 3 . Este composto de nitrogênio - flúor é um gás incolor, tóxico, inodoro e não inflamável. É cada vez mais usado como gravador químico em microeletrônica .
Trifluoreto de azoto é usada para gravação iónica reactivo de silício bolachas . O NF 3 é aí decomposto in situ em nitrogênio e flúor, e os radicais de flúor obtidos atuam como agentes de limpeza que atacam o silício . Também pode ser usado com nitreto de silício , siliceto de tungstênio e tungstênio produzido por deposição química de vapor . Em todas essas aplicações, o NF 3 foi escolhido por volta do ano 2000 como um substituto ambientalmente mais protetor para perfluorocarbonos , como hexafluoroetano (C 2 F 6 ) e hexafluoreto de enxofre (SF 6 ). Cerca de dois terços dos PFCs escaparam para a atmosfera; O NF 3 foi considerado como tendo uma chance muito menor de escapar para o ar.
O trifluoreto de nitrogênio também é usado em lasers de hidrogênio e fluoreto de deutério , que são dois tipos de lasers de gás. É preferível ao gás difluor porque é mais fácil de manusear, porque é consideravelmente mais estável.
Pode ser utilizado com aço e Monel , bem como com diversos plásticos.
NF 3 é um exemplo raro de um fluoreto binário que não pode ser preparado diretamente a partir de seus elementos (ou seja, N 2 não reage com F 2 ). Quase todos os outros elementos da tabela periódica reagem diretamente, freqüentemente de forma violenta, com o flúor.
Após uma primeira tentativa em 1903, Otto Ruff conseguiu, 25 anos depois, sintetizar trifluoreto de nitrogênio por eletrólise de uma mistura fundida de fluoreto de amônio e fluoreto de hidrogênio . Ele foi considerado muito menos reativo do que o tricloreto de nitrogênio . Hoje é preparado por uma reação direta de amônia e flúor, e uma variante do método de Ruff.
Eles podem ser obtidos na forma de cilindros pressurizados.
O NF 3 é ligeiramente solúvel em água sem que ocorra nenhuma reação química. Seu momento de dipolo é baixo (0,2340 D). O NF 3 é um oxidante poderoso, embora lento. Em contato com metais, transforma-se em tetrafluoro - hidrazina , mas apenas em alta temperatura:
2 NF 3 + Cu → N 2 F 4 + CuF 2NF 3 reage com pentafluoreto de flúor e antimônio para dar o sal de tetrafluoroamônio:
NF 3 + F 2 + SbF 5 → NF 4 + SbF 6 -NF 3não é um dos gases de efeito estufa regulamentados pelo Protocolo de Kyoto . No entanto, o acordo de Durban propõe incluí-lo na lista de gases abrangidos para o período que se segue ao protocolo de Quioto.
Embora a NF 3tem um alto potencial de aquecimento global (estimado 17.200 vezes o de CO 2ao longo de um período de um século, o que o coloca em segundo lugar neste critério, atrás do SF 6.), sua forçante radiativa na atmosfera terrestre é muito baixa, estimada em 0,001 W m −2 , visto que só é liberada em quantidades muito pequenas: em 2008, o conteúdo total desse gás na atmosfera é estimado em 5.400 toneladas (aumentando em cerca de 11 por cento ao ano), e sua concentração máxima na atmosfera avaliada é inferior a 0,16 partes por trilhão (ppt) em volume. Um estudo de 2008, usando técnicas de amostragem aprimoradas, encontrou uma concentração troposférica planetária média de 0,454 partes por trilhão (ppt) por fração molar de ar seco. Seu tempo de residência na atmosfera é estimado em 740 anos, embora trabalhos recentes sugiram uma duração ligeiramente mais curta de 550 anos (e um PAG correspondente de 16.800 vezes o do CO 2)
Aplicações industriais usando NF 3decompô-lo, enquanto os compostos regulados que são SF 6e os PFCs geralmente são lançados no ar.
Desde 1992, quando foram produzidas menos de 100 toneladas, a produção mundial subiu para cerca de 4.000 toneladas em 2007. Estima-se que continuará a aumentar significativamente, atingindo cerca de 8.000 toneladas por ano em 2007. 2010.
Contato com a pele da NF 3não é perigoso e esse gás é um irritante relativamente leve para as membranas mucosas e os olhos. É também um irritante pulmonar: sua toxicidade é comparável à dos óxidos de nitrogênio , e a superexposição por inalação transforma a hemoglobina do sangue em metemoglobina , o que causa um estado de metemoglobinemia .