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 O Brandfördernd Xn Gesundheits- schädlich [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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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]

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