Tetrasauerstoffdifluorid

Tetrasauerstoffdifluorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Sauerstoffs aus der Gruppe der Sauerstofffluoride. Sie besteht aus zwei über eine schwache OO-Bindung verbundenen O₂F-Molekülhälften. Es ist das Dimer des O₂F-Radikals.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Tetrasauerstoffdifluorid
Andere Namen	Difluortetraoxid
Summenformel	O4F2
Kurzbeschreibung	rotbrauner Feststoff (T < −191 °C)
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 107782-11-6 PubChem 163187768 Wikidata Q30301206
Eigenschaften
Molare Masse	102,00 g·mol−1
Schmelzpunkt	−191 °C
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gewinnung und Darstellung

Tetrasauerstoffdifluorid kann in zwei Schritten gewonnen werden. Im ersten Schritt werden hier photochemisch erzeugte Fluor-Atome mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht, um Disauerstoffmonofluorid-Radikale zu erzeugen:

$\mathrm {2\ O_{2}+2\ F^{\cdot }\longrightarrow 2\ [O_{2}F]^{\cdot }}$

Die dann anschließend in einer Gleichgewichtsreaktion zu Tetrasauerstoffdifluorid dimerisieren, dies geschieht bei Temperaturen unterhalb von −175 °C:

$\mathrm {2\ [O_{2}F]^{\cdot }\rightleftharpoons O_{4}F_{2}}$

Parallel zersetzen sich die Disauerstoffmonofluorid-Radikale zu Disauerstoffdifluorid und Sauerstoff, wodurch sich das obige Gleichgewicht autonom auf die linke Seite verschiebt:

$\mathrm {2\ [O_{2}F]^{\cdot }\longrightarrow O_{2}+O_{2}F_{2}}$

Eigenschaften

Tetrasauerstoffdifluorid ist als Feststoff dunkelrotbraun und besitzt einen Schmelzpunkt von −191 °C.

Es ist ein starkes Fluorierungs- und Oxidationsmittel, stärker noch als Disauerstoffdifluorid, so vermag es z. B. Ag(II) zu Ag(III), oder Au(III) zu Au(V) zu oxidieren. Dieser Prozess bringt die entsprechenden Fluorid-Anionen ${\ce {AgF4-}}$ bzw. ${\ce {AuF6-}}$ hervor. Mit unedleren Stoffen führt die Oxidation selbst bei niedrigsten Temperaturen zu einer Explosion, z. B. wird elementarer Schwefel selbst bei −180 °C explosionsartig in Schwefelhexafluorid überführt.

Tetrasauerstoffdifluorid neigt ähnlich wie ${\ce {[O2F]^{*}}}$ oder ${\ce {O2F2}}$ dazu, mit Fluoridion-Akzeptoren wie Bortrifluorid (${\ce {BF3}}$) zu Salzen mit dem Oxygenyl-Ion (${\ce {O2^+}}$) zu reagieren. Im Falle von ${\ce {BF3}}$führt das zur Bildung von ${\ce {O2+BF4-}}$nach der Reaktionsgleichung:

${\ce {O4F2 + 2BF3 -> 2O2+BF4-}}$

Auch mit Arsenpentafluorid zeigt sich dieses Verhalten, hier führt es zu ${\ce {O2+AsF6-}}$.