为什么三氟化钴可以分解生成钴
三氟化钴室温下为不稳定的浅棕色易潮解固体,密度为3.88g/mL(25℃),溶于水放出氧气,是很常用的氟化剂。在CO2气流中加热到250℃时,开始放出F2,在350℃时,则完全转变为CoF2。
与氟同族的氯也可生成钴的二元化合物,但很不稳定,三氧化二钴溶于盐酸时便会有氯气放出。溴化钴及碘化钴从未制得。
三氟化钴可以与许多金属或非金属单质反应生成相应的氟化物,自身被还原为二氟化钴。三氟化钴也有水合物,CoF3·3.5H2O,但结构尚不清楚。
用三氟化钴氟化有机化合物时,首先用二氟化钴与氟气在300℃左右反应生成三氟化钴,然后引入有机反应物与三氟化钴反应。三氟化钴被还原后生成的二氟化钴可以循环使用。氟化反应包含单电子转移及碳正离子中间体机理:
氟化反应原理
该反应通常用于全氟有机物的制取。三氟化钴的氧化性较强,一般反应都在气相、无溶剂或以无水氟化氢作介质中进行,常伴有重排或其他副反应的发生,用相关的KCoF4氟化可使反应的选择性增强。400℃左右时所有碳氢化合物的C-H键都可被转化为C-F键,并且氟也可以加到不饱和键上。
2CoF3+ R-H → CoF2+ R-F + HF
常见氧化剂氧化性顺序:1.氟气;2.氟气;3.氯单;4.硝酸;5.浓硫酸;6.高锰酸钾;7.重铬酸钾;8.次氯酸钠;9.双氧水;10.其它强氧化剂:二氧化铅、铋酸钠、高碘酸、三氟化钴、高铁酸钠等。
氟气(F₂)是淡黄色的气体,强氧化性,有特殊难闻的臭味,剧毒。-188℃以下,凝成黄色的液体。在-223℃变成黄色结晶体。
臭氧(分子式O₃)是氧的同素异形体,有强氧化性。在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。
氯单质为黄绿色气体,有窒息性臭味;熔点-100.98°C,沸点-34.6°C,气体密度3.214克/升,20°C时1体积水可溶解2.15体积氯气。氯相当活泼,湿的氯气比干的还活泼,具有强氧化性。
硝酸分子式HNO₃,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。
浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比)大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。
高锰酸钾亦名“灰锰氧”、“PP粉”,是一种常见的强氧化剂,常温下为紫黑色片状晶体,易见光或受热分解:2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑,故需避光存于阴凉处,严禁与易燃物及金属粉末同放。
重铬酸钾呈橙红色板状结晶,有强氧化性,与可燃物接触可能着火。用途极广的铬化合物,用于铬酸混合液和重铬酸滴定等实验室应用,工业上的铬酸盐、重铬酸盐制造等。
次氯酸钠:白色粉末,有潮解性。在空气中不稳定,受热后分解。工业品则是浅黄色透明液体。俗称漂白水,是不稳定化合物。能逐渐释放出氧气。碱性次氯酸钠溶液比较稳定,俗称安替福明。
水溶液为无色透明液体,有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。存在于空气和水中,光照、闪电和微生物均可产生过氧化氢。化学性质极不稳定,是一种强氧化剂,具有较强的漂白和防腐功能,可以掩盖食品本身的腐败变质。
如三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾、高锰酸钾、氧酸盐、浓硫酸等,都是强氧化剂。 常见的氧化剂是在化学反应中易得电子被还原的物质。
(1)典型的非金属单质如F₂、O₂、Cl₂、Br₂、I₂、S等(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)。
(2)含有变价元素的高价化合物,如KMnO4 KClO₃ H2SO₄ HNO₃ MnO₂ 等。
(3)金属阳离子如:Fe₃+、Cu₂+、(H+)(在金属与酸、盐溶液的置换反应,如反应Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu中,实质上是Cu₂+离子氧化Fe原子,Cu₂+作氧化剂,Fe是还原剂)
常见强氧化剂
1.氟气 氟气(F₂)是淡黄色的气体,强氧化性,有特殊难闻的臭味,剧毒。-188℃以下,凝成黄色的液体。在-223℃变成黄色结晶体。在常温下,氟几乎能和所有的元素化合:大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧。许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧。
2.臭氧 臭氧(分子式O₃)是氧的同素异形体,有强氧化性。在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。气态臭氧厚层带蓝色,有特殊臭味,浓度高时与氯气气味相像;液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色。
3.硝酸 硝酸(nitric acid)分子式HNO₃,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等,在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
4.浓硫酸 浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比)大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。常用的浓硫酸中H₂SO₄的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物质的量浓度为18.4mol·L-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。
5.高锰酸钾 高锰酸钾亦名“灰锰氧”、“PP粉”,是一种常见的强氧化剂,常温下为紫黑色片状晶体,易见光或受热分解:2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑,故需避光存于阴凉处,严禁与易燃物及金属粉末同放。高锰酸钾以二氧化锰为原料制取,有广泛的应用,在工业上用作消毒剂、漂白剂等,在实验室,高锰酸钾因其强氧化性和溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定,酸性高锰酸钾溶液是氧化还原滴定的重要试剂。
6.重铬酸钾 重铬酸钾呈橙红色板状结晶,有强氧化性,与可燃物接触可能着火。比重2.676。熔点398℃。本品为用途极广的铬化合物,用于铬酸混合液和重铬酸滴定等实验室应用,工业上的铬酸盐、重铬酸盐制造、有机合成,电镀、防腐剂、颜料、媒染剂,照相、印刷、电池、安全火柴、化学研磨剂等。六价铬毒性大于三价铬。铬还是一种致敏源,六价铬有刺激性和腐蚀性,是一种致癌物。
7.其它强氧化剂 其他较常见的强氧化剂还有二氧化铅、铋酸钠、高碘酸、三氟化钴、高铁酸钠等,但较前面列举的强氧化剂应用得少一些。
强酸:主要指高锰酸、盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、硒酸、氢溴酸、氢碘酸、氯酸,其中高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸、硫酸、硝酸合称为六大无机强酸,它们都有强烈刺激和腐蚀作用,人体接触会造成严重烧伤,宜用清水冲洗或苏打水冲洗。
强碱:氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,氢氧化铷,氢氧化铯,氢氧化钫,熟石灰,氢氧化锶,氢氧化钡,氢氧化镭。
强氧化剂:重铬酸钾,次氯酸钠,双氧水,二氧化铅、铋酸钠、高碘酸、三氟化钴、高铁酸钠,高锰酸钾,浓硫酸,硝酸,氯气,臭氧,氟气。
强还原剂:CO,SO₂,H₂S,NH₃,HCl,Na₂SO₃,FeSO₄,氯化亚锡,草酸,硼氢化钾,硼氢化钠,乙醇。
扩展资料:
强酸中毒:
强酸中毒多由于生产过程中接触或呼吸道吸入或误服所致。药物接触局部,导致局部充血、水肿、坏死和溃疡,甚至腔管脏器穿孔,以后形成疤痕、狭窄和变形,随着药物吸入血循环,引起内脏器官的损害,以肝、肾受损较重。
中毒症状:
1、经口腔误服强酸中毒者,立即感到口腔、咽部、肋骨和腹部剧烈的灼热性疼痛,并可见皮肤粘膜灼伤、坏死或溃疡,并有恶心、呕吐或吐出棕色或带血的腐烂粘膜症状。另外还有腹泻、口渴、吞咽吐困难、喉头水肿或痉挛,甚至窒息。
2、接触性中毒者,各接触部位所受的损伤不同。眼部受到强酸的刺激和腐蚀后,可产生角膜浑浊穿孔、视力减退、甚至失明。口腔粘膜接触不同酸类腐蚀剂,可产生不同色的痂,如硝酸为黄色痂,盐酸呈灰色痂。
3、酸雾吸入中毒可有呛咳、咯泡沫或血性痰,并可发生喉头水肿、痉挛、支气管痉挛、呼吸困难、紫绀、窒息、肺炎及肺水肿等。吸入高浓度强酸烟雾,呼吸中枢可因反射性地受到抑制而发生“电击样”死亡。
4、皮肤接触者,可有三度烧伤样病变表现,局部凝固性坏死、溃疡或结痂。
参考资料来源:百度百科-强氧化剂
参考资料来源:百度百科-还原剂
参考资料来源:百度百科-强碱
参考资料来源:百度百科-强酸