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化学物質
三フッ化ホウ素

三フッ化ホウ素

更新日：2023/3/19

三フッ化ホウ素（Boron trifluoride）は，化学式 BF₃ で表される無機化合物です。

名称

物質名称一覧

命名法

Nomenclature

名称

Name

代表的名称
Typical name: 三フッ化ホウ素; Boron trifluoride

組成命名法
Compositional nomenclature: 三フッ化ホウ素; Boron trifluoride; フッ化ホウ素; Boron fluoride

置換命名法
Substitutive nomenclature: トリフルオロボラン; Trifluoroborane

付加命名法
Additive nomenclature: トリフルオリドホウ素; Trifluoridoboron

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称

Formula name

化学式

Formula

代表的化学式
Typical formula: BF₃

分子式
Molecular formula: BF₃

組成式
Compositional formula: BF₃

構造式
Structural formula

電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure

電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure

物質情報

物質情報一覧

項目

Item

値

Value

名称
Name: 三フッ化ホウ素; Boron trifluoride

化学式
Formula: BF₃

外観
Appearance: 無色の気体; Colorless gas
無水和物; 無色の液体; Colorless liquid
二水和物, 2水和物

臭気
Odor: 刺激臭; Pungent odor

モル質量
Molar mass: 67.80 g/mol

密度
Density: 3.077 g/L^[1]
気体, 25°C

融点
Melting point: −127.1 °C^[1]

沸点
Boiling point: −100.4 °C^[1]

構成要素

構成原子

原子 Atom	名称 Name	酸化数 Oxidation state	個数 Number
B	ホウ素	+3	1
F	フッ素	−1	3

原子の比率

原子 Atom	原子量 Atomic weight	個数 Number	原子比率 Atomic ratio	重量比率 Weight ratio
B	10.81	1	25.00%	15.94%
F	18.998	3	75.00%	84.06%

熱力学的性質

相転移特性

項目

Item

値

Value

融解熱
Enthalpy of fusion: 4.20 kJ · mol⁻¹^[1][2]
at −127.1°C

蒸発熱
Enthalpy of vaporization: 19.3 kJ · mol⁻¹^[1]
at −100.4°C; 19.33 kJ · mol⁻¹^[2]
at -99.9°C

蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C: 57.5 kJ · mol⁻¹^[1]

その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition: –

標準熱力学特性

状態 State	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
気体	−1137.00^[3]	−1120.33^[3]	254.12^[3]	50.46^[3]

溶解度

溶解性

反応 Reactive

混和 Miscible

易溶 Very soluble: H₂O水
H₂SO₄濃硫酸

可溶 Soluble: C₆H₆^[1]ベンゼン
CHCl₃^[1]トリクロロメタン
CCl₄^[1]テトラクロロメタン

微溶 Slightly soluble

難溶 Very slightly soluble

不溶 Insoluble

水への溶解度 (g/100 mL)^[1]

0°C
332

水への溶解度 (mL/100 mL)^[4]

0°C
105.7

濃硫酸への溶解度 (mL/100 mL)^[4]

25°C
5000

溶解度曲線 (g/100 mL)

溶解度曲線 (mL/100 mL)

製法

非金属と非金属の反応

ホウ素とフッ素が反応すると，三フッ化ホウ素が生成します。

ホウ素とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −2240.66 kJ/mol K 3.52 × 10³⁹² pK −392.55: 2Bホウ素 + 3F₂フッ素
⟶
2BF₃三フッ化ホウ素

化学反応

還元性化学種との反応

還元性化学種と三フッ化ホウ素が反応すると，種々の生成物が生成します。

ナトリウムと三フッ化ホウ素の反応 ◆ Δ_rG −510.15 kJ/mol K 2.37 × 10⁸⁹ pK −89.37: 3Naナトリウム + BF₃三フッ化ホウ素
⟶
3NaFフッ化ナトリウム + Bホウ素

水素と三フッ化ホウ素の反応 ◆ Δ_rG 688.2 kJ/mol K 0.27 × 10⁻¹²⁰ pK 120.57: 6H₂水素 + 2BF₃三フッ化ホウ素
🔥
⟶
B₂H₆ジボラン(6) + 6HFフッ化水素

硫化水素と三フッ化ホウ素の反応 ◆ Δ_rG 889.5 kJ/mol K 0.15 × 10⁻¹⁵⁵ pK 155.83: 6H₂S硫化水素 + 2BF₃三フッ化ホウ素
🔥
⟶
6S硫黄 + B₂H₆ジボラン(6) + 6HFフッ化水素

沈殿反応

水溶液中に特定の化学種が存在すると，三フッ化ホウ素と反応して沈殿が生成します。

クロム酸カルシウムと三フッ化ホウ素の反応: 3CaCrO₄クロム酸カルシウム + 2BF₃三フッ化ホウ素
💧
⟶
3CaF₂↓フッ化カルシウム + 3CrO₃酸化クロム(VI) + B₂O₃三酸化二ホウ素

二クロム酸カルシウムと三フッ化ホウ素の反応: 3CaCr₂O₇二クロム酸カルシウム + 2BF₃三フッ化ホウ素
💧
⟶
3CaF₂↓フッ化カルシウム + 6CrO₃酸化クロム(VI) + B₂O₃三酸化二ホウ素

クロム酸カルシウムと三フッ化ホウ素の反応: 7CaCrO₄クロム酸カルシウム + 4BF₃三フッ化ホウ素
💧
⟶
CaB₄O₇↓四ホウ酸カルシウム + 6CaF₂↓フッ化カルシウム + 7CrO₃酸化クロム(VI)

二クロム酸カルシウムと三フッ化ホウ素の反応: 7CaCr₂O₇二クロム酸カルシウム + 4BF₃三フッ化ホウ素
💧
⟶
CaB₄O₇↓四ホウ酸カルシウム + 6CaF₂↓フッ化カルシウム + 14CrO₃酸化クロム(VI)

水酸化リチウムと三フッ化ホウ素の反応: 14LiOH水酸化リチウム + 4BF₃三フッ化ホウ素
💧
⟶
Li₂B₄O₇↓四ホウ酸リチウム + 12LiF↓フッ化リチウム + 7H₂O水

電気分解

三フッ化ホウ素を電気分解すると，ホウ素とフッ素が生成します。

三フッ化ホウ素の電気分解 ◆ Δ_rG 2240.66 kJ/mol K 0.28 × 10⁻³⁹² pK 392.55: 2BF₃三フッ化ホウ素
⚡
⟶
2Bホウ素 + 3F₂フッ素

水溶液の電気分解

三フッ化ホウ素水溶液を電気分解すると，種々の生成物が生成します。

三フッ化ホウ素水溶液の電気分解 (水=酸化剤) ◆ Δ_rG 1758.40 kJ/mol K 0.87 × 10⁻³⁰⁸ pK 308.06: 2BF₃三フッ化ホウ素 + 3H₂O水
💧⚡
⟶
B₂O₃三酸化二ホウ素 + 3F₂フッ素 + 3H₂水素

三フッ化ホウ素水溶液の電気分解 (水=酸化剤) ◆ Δ_rG 1725.93 kJ/mol K 0.43 × 10⁻³⁰² pK 302.37: 2BF₃三フッ化ホウ素 + 6H₂O水
💧⚡
⟶
2H₃BO₃ホウ酸 + 3F₂フッ素 + 3H₂水素

三フッ化ホウ素水溶液の電気分解 (水≠反応物) ◆ Δ_rG 2240.66 kJ/mol K 0.28 × 10⁻³⁹² pK 392.55: 2BF₃三フッ化ホウ素
💧⚡
⟶
2Bホウ素 + 3F₂フッ素

三フッ化ホウ素水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤) ◆ Δ_rG 4085.8 kJ/mol K 0.16 × 10⁻⁷¹⁵ pK 715.80: 4BF₃三フッ化ホウ素 + 3H₂O水
💧⚡
⟶
B₂H₆ジボラン(6) + 6F₂フッ素 + B₂O₃三酸化二ホウ素

三フッ化ホウ素水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤) ◆ Δ_rG 4053.3 kJ/mol K 0.78 × 10⁻⁷¹⁰ pK 710.11: 4BF₃三フッ化ホウ素 + 6H₂O水
💧⚡
⟶
B₂H₆ジボラン(6) + 6F₂フッ素 + 2H₃BO₃ホウ酸

参考文献

参考文献一覧

1
James G. Speight (2017)
Lange's Handbook of Chemistry, 17th edition
https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9781259586095
McGraw Hill Education
- Amazon
引用リスト
- ^ 密度, 3.077 g/L - p.36
- ^ 融点, −127.1 °C - p.36
- ^ 沸点, −100.4 °C - p.36
- ^ 融解熱, 4.20 kJ · mol⁻¹ - p.298
- ^ 蒸発熱, 19.3 kJ · mol⁻¹ - p.298
- ^ 蒸発熱 (25°C), 57.5 kJ · mol⁻¹ - p.298
- ^ 溶解性, ベンゼンに可溶 - p.36
- ^ 溶解性, トリクロロメタンに可溶 - p.36
- ^ 溶解性, テトラクロロメタンに可溶 - p.36
- ^ 水への溶解度 (g/100 mL), 表を参照 - p.36
2
John R. Rumble Jr, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2019)
CRC Handbook of Chemistry and Physics 100th Edition
https://www.routledge.com/CRC-Handbook-of-Chemistry-and-Physics/book-series/CRCHANCHEPHY
CRC Press
- Amazon
引用リスト
- ^ 融解熱, 4.20 kJ · mol⁻¹ - p.6-154
- ^ 蒸発熱, 19.33 kJ · mol⁻¹ - p.6-138
3
Janiel J. Reed (1989)
The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
https://doi.org/10.18434/M32124
National Institute of Standards and Technology (NIST)
引用リスト
4
Atherton Seidell (1919)
Solubilities of Inorganic and Organic Compounds: A Compilation of Quantitative Solubility Data From the Periodical Literature
D. Van Nostrand Company
- Amazon
引用リスト
- ^ 水への溶解度 (mL/100 mL), 表を参照 - p.157
- ^ 濃硫酸への溶解度 (mL/100 mL), 表を参照 - p.157

Δ_rG	−2240.66 kJ/mol
K	3.52 × 10³⁹²
pK	−392.55

Δ_rG	−510.15 kJ/mol
K	2.37 × 10⁸⁹
pK	−89.37

Δ_rG	688.2 kJ/mol
K	0.27 × 10⁻¹²⁰
pK	120.57

Δ_rG	889.5 kJ/mol
K	0.15 × 10⁻¹⁵⁵
pK	155.83