三氟化氯

特性

化学式ClF3摩尔质量92.45 g·mol−1外观无色气体或黄绿色液体气味有甜味、刺激性、刺激性、窒息性密度3.779 g/L熔点−76.34 °C (−105.41 °F; 196.81 K)沸点11.75 °C (53.15 ° F; 284.90 K)（在 180 °C (356 °F; 453 K) 时分解）水中溶解度与水反应溶解度与苯、甲苯、乙醚、酒精、乙酸、己烷反应。 易溶于CCl4，但在高浓度下可爆炸。蒸气压175 kPa磁化率(χ)−26.5×10−6 cm3/mol粘度91.82 μPa s

结构

分子形状T型

热化学

热容 (C)63.9 J K−1 mol−1标准摩尔熵 (S⦵298)281.6 J K−1 mol−1标准生成焓 (ΔfH⦵298)−163.2 kJ mol−1吉布斯自由能 (ΔfG⦵)−123.0 kJ mol −1

相关化合物

五氟化氯

一氟化氯三氟化溴三氟化碘

除非另有说明，否则数据是针对处于标准状态（25°C [77°F]，100kPa）的材料提供的。

三氪化学是一种卤间化合物，化学式为ClF3。 这种无色、有毒、腐蚀性和极易反应的气体会凝结成淡绿黄色液体，这是它最常销售的形式（在室温下加压）。 该化合物主要用于半导体行业的无等离子体清洁和蚀刻操作、核反应堆燃料加工、作为火箭燃料的组分以及其他工业操作。

1930年由Ruff和Krug首先报道，他们用氯的氟化法制得； 这也产生了 ClF（一氟化氯），混合物通过蒸馏分离。

3 F2 + Cl2 → 2 ClF3

ClF3 的分子几何形状大致为 T 形，具有一个短键 (1.598 Å) 和两个长键 (1.698 Å)。 这种结构与 VSEPR 理论的预测一致，该理论预测孤电子对占据假设的三角双锥的两个赤道位置。 延长的 Cl-F 轴向键与超价键一致。

纯 ClF3 在石英容器中稳定至 180 °C (356 °F)； 高于此温度，它会通过自由基机制分解为其组成元素。

与许多金属反应生成氯化物和氟化物。 与磷一起生成三氯化磷 (PCl3) 和五氟化磷 (PF5)，而与硫一起生成二氯化硫 (SCl2) 和四氟化硫 (SF4)。 ClF3 还与水反应生成氟化氢和氯化氢，以及氧气和二氟化氧 (OF2)：

ClF3 + H2O → HF + HCl + OF2ClF3 + 2H2O → 3HF + HCl + O2

它还会将许多金属氧化物转化为金属卤化物和氧气或二氟化氧。

它作为配体出现在复杂的 CsF(ClF_3)3.

ClF3 的主要用途之一是通过铀金属的氟化生产六氟化铀 UF6，作为核燃料加工和后处理的一部分：

U + 3 ClF3 → UF6 + 3 ClF

该化合物也可以根据以下方案解离：

ClF3 → ClF + F2

在半导体工业中，三氟化氯用于清洁化学气相沉积室。 它的优点是可用于从腔室壁上去除半导体材料。