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indicates that dioxygen difluoride has an exceedingly high barrier to rotation of 81.17 kJ/mol around the O−O bond (in hydrogen peroxide the barrier is 29.45 kJ/mol); this is close to the O−F bond disassociation energy of 81.59 kJ/mol.
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of dioxygen difluoride is 865 ppm, which is by far the highest chemical shift recorded for a fluorine nucleus, thus underlining the extraordinary electronic properties of this compound. Despite its instability, thermochemical data for
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power, although most experimental reactions have been conducted near −100 °C (173 K). Several experiments with the compound resulted in a series of fires and explosions. Some of the compounds that produced violent reactions with
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The bonding within dioxygen difluoride has been the subject of considerable speculation, particularly because of the very short O−O distance and the long O−F distances. The O−O bond length is within 2 pm of the 120.7
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at unprecedentedly low temperatures, which was significant because previous methods for preparation needed temperatures so high that the plutonium hexafluoride created would decompose rapidly.
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its lifetime at room temperature is thus extremely short. Dioxygen difluoride reacts vigorously with nearly every chemical it encounters (including ordinary
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Kraka, Elfi; He, Yuan; Cremer, Dieter (2001). "Quantum
Chemical Descriptions of FOOF: The Unsolved Problem of Predicting Its Equilibrium Geometry".
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for several hours. A third method requires heating a mix of fluorine and oxygen to 700 °C (1,292 °F), and then rapidly cooling it using
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1219:
1947:
Malm, J. G.; Eller, P. G.; Asprey, L. B. (1984). "Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride".
1844:(2). American Chemical Society and the American Institute of Physics for the National Institute of Standards and Technology: 799.
5980:
3126:
1918:
Solomon, Irvine J.; Brabets, Robert I.; Uenishi, Roy K.; Keith, James N.; McDonough, John M. (1964). "New
Dioxygenyl Compounds".
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The compound currently has no practical applications, but has been of theoretical interest. One laboratory used it to synthesize
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Dioxygen difluoride can be obtained by subjecting a 1:1 mixture of gaseous fluorine and oxygen at low pressure (7–17
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921:. It can exist as an orange-colored solid which melts into a red liquid at −163 °C (110 K). It is an extremely
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into oxygen and fluorine. Even at a temperature of −160 °C (113 K), 4% decomposes each day by this process:
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of the O−O bond. Repulsion involving the fluorine lone pairs is also responsible for the long and weak
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221:
137:
1755:
Bridgeman, A. J.; Rothery, J. (1999). "Bonding in mixed halogen and hydrogen peroxides".
1849:
1795:
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189:
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2125:
1705:
Kirshenbaum, A. D.; Grosse, A. V. (1959). "Ozone
Fluoride or Trioxygen Difluoride,
1531:
1212:
1011:
945:
246:
1861:
1008:
vessel cooled to −196 °C (77.1 K), followed by exposing the elements to
2599:
2581:
1247:
17:
1246:. Several bonding systems have been proposed to explain this, including an O−O
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into oxygen and fluorine even at −160 °C (113 K) at a rate of 4% per
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5829:
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1660:
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1172:
of +1. In most of its other compounds, oxygen has an oxidation state of −2.
977:
1250:
with O−F single bonds destabilised and lengthened by repulsion between the
6767:
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1933:
1904:
1889:
Streng, A. G. (1963). "The
Chemical Properties of Dioxygen Difluoride".
1741:
1397:
1393:
1255:
922:
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969:
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1675:
852:
Except where otherwise noted, data are given for materials in their
1991:
1988:, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg (MD)
1022:. All of these methods involve synthesis according to the equation
1363:
180:
160:
150:
952:(a play on its chemical structure and its explosive tendencies).
825:
1609:
Kwasnik, W. (1963). "Dioxygen
Difluoride". In Brauer, G. (ed.).
973:
961:
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3115:
1995:
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1983:
1362:
The other main property of this unstable compound is its
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The structure of dioxygen difluoride resembles that of
976:. A similar method was used for the first synthesis by
870:
1676:"Direct synthesis of liquid-phase dioxygen difluoride"
968:) is optimal) to an electric discharge of 25–30
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Journal of the
Chemical Society, Dalton Transactions
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448:−57 °C (−71 °F; 216 K) extrapolated
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1:
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1435:, it gives the corresponding
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