Фторид иода(VII)

До сегодняшнего дня нет единого мнения о температурах фазового перехода соединения, поскольку его сложно очистить от примеси IOF₅, который занижает температуру плавления. По некоторым данным, температура плавления соединения находится в пределах 6,4 ± 0,1 °C^[2]. По другим данным, вещество возгоняется при 4,77 °C^[1].

Кристаллизуется в двух модификациях, из которых выше −125 °C устойчивы кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Im3m, параметры ячейки a = 0,628 нм, Z = 2.

Пентагонально-бипирамидальное строение молекулы подтверждено спектроскопически при помощи ИК, КР и ЯМР-¹⁹F спектроскопии.

• Известен метод получения гептафторида взаимодействием иода с фторидами металлов, например, фторидом серебра. Такую реакцию впервые наблюдал Каммерер. Однако в таких условиях также получается пентафторид иода:

${\displaystyle {\mathsf {I_{2}+14AgF\rightarrow 2IF_{7}+14Ag}}}$

• Также применяется метод получения из простых веществ. Для этого фтор пропускают над иодом в платиновом реакторе. Сначала образуется пентафторид иода, который при 270 °C реагирует с фтором и образует гептафторид.

${\displaystyle {\mathsf {I_{2}+5F_{2}\rightarrow 2IF_{5}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {IF_{5}+F_{2}\rightarrow IF_{7}}}}$

• Чаще всего применяют взаимодействие пентафторида иода с фтором, при этом проходят процессы, аналогичные второй стадии предыдущего метода.
• Продукт, полученный вышеописанными методами, обычно загрязнён примесью IOF₅ за счёт гидролиза IF₇ следами воды, содержащейся в иоде. Поэтому для получения чистого продукта можно применять метод взаимодействия фтора с тщательно обезвоженными иодидами (их легче осушить, чем элементный иод)^[2] при 150—300 °C^[1]. Например:

${\displaystyle {\mathsf {PdI_{2}+9F_{2}\rightarrow 2IF_{7}+PdF_{4}}}}$

Химические свойства гептафторида иода во многом схожи со свойствами трифторида хлора. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. Сильный окислитель.

• Достаточно часто в начале реакции молекула гептафторида отщепляет 2 атома фтора, которые участвуют в дальнейшей реакции, а IF₅ выделяется с продуктами:

${\displaystyle {\mathsf {2B+3IF_{7}\rightarrow 2BF_{3}+3IF_{5}}}}$

• Углекислый газ сгорает в присутствии IF₇ с образованием элементного иода:

${\displaystyle {\mathsf {7CO_{2}+4IF_{7}\rightarrow 2I_{2}+7CF_{4}+7O_{2}}}}$

• Гидролизуется водой, при этом образуется ортоиодная кислота и фтороводород:

${\displaystyle {\mathsf {IF_{7}+6H_{2}O\rightarrow H_{5}IO_{6}+7HF}}}$

• Реагирует с диоксидом кремния и стеклом с образованием оксопентафторида иода и тетрафторида кремния:

${\displaystyle {\mathsf {2IF_{7}+SiO_{2}\rightarrow SiF_{4}+2IOF_{5}}}}$

• С некоторыми фторидами (AsF₅, SbF₅, BF₃)^[5] образует комплексные соединения, которые вполне устойчивы до температуры около 140 °C. Предположительно, структура таких соединений ионная: IF₆⁺·AsF₆⁻.

${\displaystyle {\mathsf {IF_{7}+AsF_{5}\rightarrow IF_{6}[AsF_{6}]}}}$

• При нагревании до 200 °C медленно диссоциирует на низшие фториды иода и F₂^[1].

• Органические соединения при контакте с гептафторидом иода воспламеняются или взрываются с образованием множества различных продуктов, которые обычно не полностью идентифицированы.

Нашёл некоторое применение в органическом синтезе^[6].

Гептафторид иода — едкое, весьма токсичное вещество, обладающее удушающим действием. Как и все производные иода со степенью окисления +7, является сильным окислителем. В высоких концентрациях фторид иода(VII) очень сильно раздражает кожу и слизистые оболочки.

ПДК в рабочей зоне — 0,5 мг/м³ (по фтору).