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Stickstoff(III)-fluorid



Strukturformel
Allgemeines
Name Stickstoff(III)-fluorid
Andere Namen
  • Stickstofftrifluorid
  • Stickstofffluorid
  • Trifluoramin
  • Trifluorammoniak
Summenformel NF3
CAS-Nummer 7783-54-2
Kurzbeschreibung farbloses, reaktionsträges Gas mit modrigem Geruch
Eigenschaften
Molare Masse 71,0 g/mol
Aggregatzustand gasförmig
Dichte 1,537 g/cm3 (−129 °C)[1]
Schmelzpunkt -206,6 °C[1]
Siedepunkt -128,8 °C[1]
Löslichkeit

wenig (61 mg·l-1[1]) löslich in Wasser

Dipolmoment 0,234D
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
Brandfördernd
O
Brandfördernd
[1]
R- und S-Sätze R: 8-20[1]
S: 9-17-23[1]
WGK 0 (nicht wassergefährdend) [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Stickstoff(III)-fluorid ist eine chemische Verbindung die zur Gruppe der Stickstoffhalogenide gehört.

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Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Stickstoff(III)-fluorid wurde 1928 von Otto Ruff (1971-1939) erstmals durch Elektrolyse von wasserfreiem Ammoniumhydrogenfluorid (NH4HF2) dargestellt[2]. Im Jahre 1957 gelang es Peter Sartori das Verfahren wesentlich sicherer zu machen, indem er die als Nebenprodukte entstehenden instabilen und explosiven Fluoramin NH2F und Difluoramin NHF2 durch bei der Reaktion eingebrachtes Braunstein eliminierte[3].

Gewinnung und Darstellung

Es kann durch Umsetzung von Fluor mit Ammoniak oder durch Elektrolyse geschmolzenen Ammoniumhydrogenfluorids hergestellt werden:[4]

\mathrm{4 \ NH_3 + 3 \ F_2 \xrightarrow{Cu-Kat.} NF_3 + 3 \ NH_4F}

Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Stickstoff(III)-fluorid reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Wasser und besitzt im Gegensatz zu Ammoniak nahezu keine basischen Eigenschaften. Es ist ein starkes Oxidationsmittel.

Verwendung

Stickstoff(III)-fluorid wird in der Halbleiter-Industrie zum Plasmaätzen, zum Ätzen von Silicium und Siliciumnitrid, Wolfram-Silizium-Verbindungen und Wolfram-Schichten sowie zum Reinigen von CVD-Kammern verwendet. Weiterhin wird es als Brennstoff in chemisch getriebenen Fluorwasserstoff-Lasern (z.B. MIRACL[5]), als Oxydator von einigen Raketentreibstoffen und zur Herstellung von Tetrafluorhydrazin (N2F4) eingesetzt.

Sicherheitshinweise

Stickstoff(III)-fluorid ist nach EG-Richtlinien als brandfördernd und gesundheitsschädlich klassifiziert. Es zersetzt sich beim Erhitzen und reagiert heftig mit einigen organischen Verbindungen (z.B. brennbaren Stoffen).

Quellen

  1. a b c d e f g h Eintrag zu CAS-Nr. 7783-54-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 18.8.2007 (JavaScript erforderlich)
  2. Patent für Electrolytic anode and method for electrolytically synthesizing fluorine containing substance using the electrolytic anode
  3. Vortrag für die Gruppe der Deutschen Fluorchemiker
  4. H.P. Latscha, H.A. Klein : Anorgansiche Chemie, 2002, S.312ff, Springer, ISBN 3540429387
  5. en:Hydrogen_fluoride_laser
 
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