無機化学

フッ化酸素の化学的性質と構造

フッ化酸素の化学的性質と構造
酸素とフッ素から構成される無機化合物群であるフッ化酸素について、二フッ化酸素や二フッ化二酸素などの各化合物の性質や合成法を解説します。

📌 主なポイント

  • フッ化酸素は酸素とフッ素からなる無機化合物の総称である。
  • 二フッ化酸素(OF2)は常温で特異臭のある無色の気体であり、フッ化酸素の中で最も安定している。
  • 二フッ化二酸素(O2F2)は強力なフッ素化剤および酸化剤として機能する。

フッ化酸素(ふっかさんそ、英: oxygen fluoride)は、酸素とフッ素から構成される無機化合物の総称である。酸化フッ素と呼ばれることもある。これまでに複数の種類のフッ化酸素の存在が知られており、代表的なものとして二フッ化酸素(OF2)や二フッ化二酸素(O2F2)などが挙げられる。また、A. G. StrengおよびA. V. Grosseらによる研究によって、O5F2やO6F2といったさらに高次のフッ化酸素も報告されている。

主要なフッ化酸素の種類

フッ化酸素にはいくつかの組成が知られており、それぞれ安定性や物理的性質が異なる。二フッ化酸素は比較的安定して存在しうる化合物である一方、二フッ化二酸素をはじめとする他の多くのフッ化酸素は非常に不安定であり、低温下でのみ維持されることが多い。

二フッ化酸素

フッ化酸素(化学式: OF2)は、常温で特異臭を持つ無色の気体であり、液体の状態では淡黄色を示す。有毒な物質であり、融点は-223.8 °C、沸点は-144.8 °Cである。

水酸化ナトリウム水溶液にフッ素を通じる方法や、フッ化水素カリウム(KHF2)の水溶液を電気分解することによって得られる。ガラスを侵す性質はなく、水にやや溶けるが、水溶液自体は酸性を示さない。125 °Cまでは安定であり、知られているフッ化酸素の中では最も安定した化合物に分類される。

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よくある質問

フッ化酸素にはどのような種類がありますか?
OF2、O2F2、O3F2、O4F2、O5F2、O6F2、O2Fなどの存在が知られています。
二フッ化酸素の特徴は何ですか?
化学式OF2で表される無色の気体で、フッ化酸素の中では比較的安定であり、強い酸化力を持ちます。
二フッ化二酸素はどのような物質ですか?
化学式O2F2で表される褐色系の気体・液体であり、非常に強力なフッ素化剤および酸化剤として作用します。

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参考文献

Streng, A. G., A. V. Grosse (1966). “Two New Fluorides of Oxygen, O5F2 and O6F2”. Journal of the American Chemical Society 88: 169–170. doi:10.1021/ja00953a035.
漆山 秋雄、「フッ化酸素」、『世界大百科事典』、CD-ROM版、平凡社、1998年。
Cotton, F. A.; Wilkinson,G.; Murillo, C. A.; Bochmann, M. (1999). Advanced Inorganic Chemistry (6th ed), pp. 455–456. Wiley: New York.