Interhalogen

Un interhalogen este o specie chimică neutră formată din doi sau mai mulți atomi aparținând grupului de halogeni ( fluor , clor , brom , iod ). Majoritatea interhalogenilor sunt compuși binari cu formula generică XY _n , unde X este cel mai greu halogen și n poate fi 1, 3, 5 sau 7. În teorie, ai putea avea toate combinațiile posibile, dar din motive sterice sunt formați compuși cu n > 1 numai printre halogeni de dimensiuni destul de diferite, iar pentru n = 7 există doar IF ₇ . Tabelul de mai jos prezintă interhalogenii cunoscuți:

Interhalogenii sunt compuși moleculari diamagnetici , adesea volatili, uneori instabili. Forma moleculelor este cea previzibilă conform teoriei VSEPR . Din punct de vedere chimic, acestea sunt specii foarte reactive, puternic oxidante și se hidrolizează rapid în prezența apei sau a umidității. Din punct de vedere al aplicației, cele mai importante sunt fluorurile, dintre care unele sunt utilizate ca fluorori sau ca solvenți. ^{[1] [2] [3]}

În unele texte ^se menționează existența interhalogenilor ternari IFCl ₂ și IF ₂ Cl, ^{[1] [4]} , dar existența lor nu a fost niciodată confirmată. ^{[5] [6] Pe de} altă parte, derivații compușilor interhalogeni care conțin trei halogeni diferiți sunt bine cunoscuți, inclusiv specia neutră CF ₃ I (Cl) F, care conține gruparea trifluorometil, ^[5] și numeroși ioni polihalogeni, cum ar fi [ IBrCl] ⁺ și [IBrCl] ^- . ^{[1] [2]}

Tipuri și structuri

Interhalogeni diatomici

Monoclorură de iod

Sunt cunoscuți toți cei șase compuși diatomici, inclusiv fluor, clor, brom și iod, deși nu toți sunt stabili. Ele pot fi preparate prin reacție directă din elementele constitutive, dar pentru a le obține pure este mai convenabil să se utilizeze alte abordări. De exemplu:

Br ₂ + BrF ₃ → 3BrF

Moleculele interhalogenilor diatomici sunt liniare cu legătura covalentă polară , iar proprietățile chimice sunt intermediare între cele ale halogenilor constitutivi. ^{[1] [2] [4]}

• Monofluorura de clor (ClF) este un gaz incolor cu un punct de fierbere de –100 ºC.
• Monofluorura de brom (BrF) este un lichid roșu deschis care peste 20 ° C devine gazos și disproporționat formând BrF ₃ și Br ₂ .
• Monofluorura de iod (IF) este foarte instabilă și disproporționată formând IF ₅ și I ₂ .
• Monoclorura de brom (BrCl) este un gaz instabil roșu-maroniu, cu un punct de fierbere de 5 ° C.
• Monoclorura de iod (ICl) este un solid roșu care se topește la 27,2 ° C pentru a forma un lichid roșu-maroniu.
• Monobromura de iod (IBr) este un solid negru care se topește la 41 ° C.

Interhalogeni tetratomici

Trifluorură de clor

Acestea sunt preparate prin sinteza directă a elementelor constitutive, alegând cu atenție condițiile de reacție pentru a evita formarea de interhalogeni nedoriti. După cum a prezis teoria VSEPR, moleculele interhalogenelor tetratomice sunt plane cu o formă caracteristică de T. ^{[1] [2] [4]}

• Trifluorura de clor (ClF ₃ ) este un gaz incolor cu un punct de fierbere de –12 ºC. Este unul dintre cei mai reactivi compuși chimici cunoscuți.
• Trifluorura de brom (BrF ₃ ) este un lichid volatil galben pai care fierbe la 126 ° C.
• Trifluorura de iod (IF ₃ ) este un solid galben instabil care se descompune peste –28 ºC.
• Triclorura de iod este de fapt un dimer (I ₂ Cl ₆ ) care apare ca un solid galben; este instabil dacă este încălzit peste temperatura camerei.

Interhalogeni hexatomici

Pentafluorură de brom

În această categorie sunt cunoscute doar cele trei fluoruri. După cum a prezis teoria VSEPR, aceste molecule au forma unei piramide cu o bază pătrată, simetrie C _4v , cu atomul central puțin sub planul piramidei. ^{[1] [2] [4]}

• Pentafluorura de clor (ClF ₅ ) este un gaz incolor cu un punct de fierbere de –13,1 ºC.
• Pentafluorura de brom (BrF ₅ ) este un lichid incolor care fierbe la 41,3 ºC.
• Pentafluorura de iod (IF ₅ ) este un lichid incolor care fierbe la 104,5 ºC.

Interhalogeni octoatomici

Heptafluorură de iod

Numai IF ₇ este cunoscut; molecula are forma unei bipiramide pentagonale, cu simetrie D _5h . ^{[1] [2] [4]}

• IF ₇ este un gaz incolor cu un punct de fierbere de 4,8 ºC.

Aplicații

Compușii interhalogeni au proprietăți oxidante și fluorurate. Din punct de vedere industrial, ClF ₃ , BrF ₃ , BrF ₅ și IF _{5 sunt importante} . În special, ClF ₃ și BrF ₃ sunt utilizate în reprocesarea combustibililor nucleari. ICI, IBR și BRF ₃ sunt de asemenea utilizate ca solvenți ionizate neapoși. ^{[1] [3] [4]}

Notă

Bibliografie

• ( EN ) J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers și alții, Compuși de fluor, anorganici , în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Wiley-VCH, 2002, DOI : 10.1002 / 14356007.a11_307 .
• (EN) FA Cotton, G. Wilkinson, CA Murillo și M. Bochmann,Advanced Inorganic Chemistry , ediția a VI-a, Wiley-Interscience, 1999, ISBN 978-0471199571 .
• ( EN ) NN Greenwood și A. Earnshaw, Chimia elementelor , ediția a II-a, Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4 .
• ( DE ) AF Holleman și N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie , Berlin, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 .
• ( EN ) R. Minkwitz și M. Berkei, Structura cristalină a CF ₃ I (Cl) F , în Inorg. Chem. , vol. 40, nr. 1, 2001, pp. 36–38, DOI : 10.1021 / ic000439s .
• ( EN ) PB Saxena, Chimia compușilor interhalogeni , New Delhi, Discovery Publishing Hous, 2007, ISBN 81-8356-243-4 .

linkuri externe

• ( EN ) Interhalogen , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei