Введение

Трифторид бора — неорганическое соединение с формулой BF3. Этот резкий, бесцветный и токсичный газ образует белые клубы дыма во влажном воздухе. Он является полезной кислотой Льюиса и универсальным строительным блоком для других соединений бора.

Структура и сцепление

Геометрия молекулы BF3 — тригональная плоская. Её симметрия D3h соответствует предсказаниям теории VSEPR. Молекула не имеет дипольного момента благодаря своей высокой симметрии. Молекула изоэлектронна карбонат-аниону, CO3(2-). BF3 обычно называют "электронно-дефицитной", что подтверждается его экзотермической реакционной способностью по отношению к основаниям Льюиса. В тригалогенидах бора, BX3, длина связей B–X (1,30 Å) короче, чем можно было бы ожидать для одинарных связей, и эта укороченность может указывать на более сильное π-связывание B–X во фториде. Простое объяснение предполагает симметрийно допустимое перекрывание p-орбитали атома бора с синфазным сочетанием трех одинаково ориентированных p-орбиталей атомов фтора.

Свойства

Бесводный трифторид бора имеет температуру кипения −100,3 °C и критическую температуру −12,3 °C, поэтому его можно хранить в жидком состоянии только в этом температурном диапазоне. Емкости для хранения и транспортировки должны быть рассчитаны на выдерживание внутреннего давления, так как отказ системы охлаждения может привести к повышению давления до критического значения 49,85 бар (4,985 МПа). Трифторид бора является коррозионно-активным веществом. Для изготовления оборудования, контактирующего с трифторидом бора, подходят нержавеющая сталь, монель и хастеллой. В присутствии влаги он вызывает коррозию стали, включая нержавеющую сталь. Он реагирует с полиамидами. Политetraфторэтилен, полихлортрифторэтилен, поливинилиденфторид и полипропилен демонстрируют удовлетворительную устойчивость. Используемая в оборудовании смазка должна быть фторуглеродной, поскольку трифторид бора реагирует с углеводородными смазками.