химический каталог




ГАЛОГЕНИДЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ГАЛОГЕНИДЫ, химический соединение галогенов с др. элементами. К ГАЛОГЕНИДЫ обычно относят соединение, в которых атомы галогена имеют большую электроотрицательность, чем др. элемент. ГАЛОГЕНИДЫ не образуют Не, Ne и Аг. К простым, или бинарным, галогенидам ЭХn (n-чаще всего целое число от 1 у моногалогенидов до 7 у IF7 и ReF7, но м. б. и дробным, например 7/6 у Bi6Cl7) относят, в частности, соли галогеноводородных кислот и межгалогенные соединения (например, галогенфториды). Существуют также смешанные ГАЛОГЕНИДЫ, полигалогениды, гидрогалогениды, оксогалогениды, оксигалогениды, гидроксогалогениды, тиогалогениды и комплексные ГАЛОГЕНИДЫ

Степень окисления галогенов в ГАЛОГЕНИДЫ обычно равна — 1, в межгалогенных соединений у СЦ Вг, I она может быть + 1, 4- 3, + 5, а у I в IF7 +7.

По характеру связи элемент-галоген простые ГАЛОГЕНИДЫ подразделяют на ионные и ковалентные. В действительности связи имеют смешанный характер с преобладанием вклада той или иной составляющей. ГАЛОГЕНИДЫ щелочных и щел.-зем. металлов, а также многие моно- и дигалогениды др. металлов-типичные соли, в которых преобладает ионный характер связи. Большинство из них относительно тугоплавки и малолетучи, хорошо растворимы в воде; в водных растворах почти полностью диссоциируют на ионы. Св-вами солей обладают также тригалогениды Р3Э. Растворимость в воде ионных ГАЛОГЕНИДЫ, как правило, уменьшается от иодидов к фторидам. Хлориды, бромиды и иодиды Ag+ , Сu+, Hg+ и Pb+ плохо растворимы в воде.

Увеличение числа атомов галогенов в ГАЛОГЕНИДЫ металлов или отношения заряда металла к радиусу его иона приводит к повышению ковалентной составляющей связи, снижению растворимости в воде и термодинамически устойчивости ГАЛОГЕНИДЫ, увеличению его летучести, повышению окислит. способности и склонности к гидролизу. Эти зависимости наблюдаются для ГАЛОГЕНИДЫ металлов одного и того же периода и в ряду ГАЛОГЕНИДЫ одного и того же металла. Их легко проследить на примере термодинамически свойств. Например, для ГАЛОГЕНИДЫ металлов 4-го периода температуры плавления и кипения составляют соответственно 771 и 1430°С для КCl, 772 и 1960°С для СаCl2, 967 и 975 °С для ScCK, - 24,1 и 136°С для Т1Cl4. Для UF3 температура плавления ~ 1500°С, UF4 1036 °С, UF5 348 °С, UF6 64,0 °С В рядах соединение ЭХn при неизменном п ковалентность связи обычно увеличивается при переходе от фторидов к хлоридам и уменьшается при переходе от последних к бромидам и иодидам. Так, для A1F3 т. возг. 1280°С, AlCl3 180°С, температура кипения AlВг3 254,8 °С, АlI3 407 °С. В ряду ZrF4, ZrCl4, ZrBr4, ZrI4 температура возгонки равна соответственно 906, 334, 355 и 418°С. В рядах MF,, и МCl„, где М-металл одной подгруппы, ковалентность связи уменьшается с ростом атомной массы металла. Фторидов и хлоридов металлов с примерно одинаковым вкладом ионной и ковалентной составляющей связи немного.

Г. неметаллов более ковалентны, чем ГАЛОГЕНИДЫ металлов. Так, температуры возгонки SiF4 ( - 95 °C и GeF4 ( - 36 °C гораздо ниже, чем у TiF4 и ZrF4, также и температуры кипения SiCl4 (57,0 °С) и GeCl4(83,12°C) ниже, чем у Т1Cl4 и ZrCl4. Ковалентные SiF4 и GeF4, в отличие от TiF4 и ZrF4, почти мгновенно гидролизуются водой.

Средняя энергия связи элемент - галоген уменьшается при переходе от фторидов к иодидам и с повышением п (см. табл.).

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ В НЕКОТОРЫХ ГАЗООБРАЗНЫХ ГАЛОГЕНИДАХ, кДж/моль

К смешанным Г., содержащим наряду с атомами к.-л. элемента атомы двух или большего числа галогенов, относятся, например, хлоропентафторид серы SClF5, бромохлороди-фторид углерода CBrClF2, к межгалогенным соединение ХХn« (п = = 1, 3, 5 или 7)-ClF, BrF3, BrF5, IF7 и др. Полигалогениды содержат анионы Хn- (X == Вг, I; п = 3, 5, 9), например КВr3, К19. Гидрогалогениды МНn Хn+1 , или МНn Хn+2 - продукты присоединения галогеноводородов к ГАЛОГЕНИДЫ металлов; содержат ионы HnX-n+1. Наиболее устойчивы гидрофториды металлов.

Многие металлы и неметаллы образуют ГАЛОГЕНИДЫ, содержащие изолированные или мостиковые атомы О (соответственно оксо-и оксигалогениды), например оксотрифторид ванадия VOF3, диоксифторид ниобия NbO2F, диоксодииодид вольфрама WO2I2, карбонилгалогениды СОХ2, нитрилгалогениды NO2X, нитрозилгалогениды NOX, тионилгалогениды SOX2. Характер связей элементов с галогенами в окси-и оксогалогенидах неметаллов более ковалентный, чем в соответствующих соединение металлов.

Комплексные Г. (галогенометаллаты) содержат комплексные анионы, в которых атомы галогенов являются лигандами, например гексахлороплатинат(IV) калия K2[PtCl6], гептафторотанталат(V) натрия Na[TaF7], гексафтороарсенат(V) лития Li[AsF6]. наиболее термодинамически устойчивостью обладают фторо-, оксофторо- и хлорометаллаты. По характеру связей к комплексным ГАЛОГЕНИДЫ близки ионные соединения с катионами NF4+, N2F3+, ClF2+, XeF+ и др.

Для многих ГАЛОГЕНИДЫ характерны ассоциация и полимеризация в жидкой и газовой фазах с образованием мостиковых связей. наиболее склонны к этому ГАЛОГЕНИДЫ металлов I и II групп, AlCl3, пентафториды Sb и переходных металлов, оксофториды состава MOF4. Известны ГАЛОГЕНИДЫ со связью металл - металл, например Hg2Cl2.

Фториды значительно отличаются по свойствам от др. ГАЛОГЕНИДЫ Однако в простых ГАЛОГЕНИДЫ эти отличия выражены менее резко, чем в самих галогенах, а в комплексных ГАЛОГЕНИДЫ-слабее, чем в простых.

Многие ковалентные ГАЛОГЕНИДЫ (особенно фториды)-сильные кислоты Льюиса, например AsF5, SbF5, BF3, A1Cl3. Фториды входят в состав сверхкислот. Высшие ГАЛОГЕНИДЫ восстанавливаются металлами и Н2, например:

Г. металлов V-VIII групп, кроме Сr и Мn, восстанавливаются Н2 до металлов, например:

WF6 + 3Н2 -> W + 6HF

Многие ковалентные и ионные галогениды металлов взаимодействуют между собой с образованием комплексных ГАЛОГЕНИДЫ, например:

КCl + ТаCl5 -> К[ТаCl6]

Более легкие галогены могут вытеснять более тяжелые из ГАЛОГЕНИДЫ Кислород может окислять Г. с выделением Cl2, Вr2 и I2. Одна из характерных реакций ковалентных ГАЛОГЕНИДЫ-взаимодействие с водой (гидролиз) или ее парами при нагревании (пирогидролиз), приводящее к образованию оксидов, окси- или оксогалогенидов, гидроксидов и галогеноводородов. Исключение составляют CF4, CCl4 и SF6, устойчивые к парам воды при высоких температурах.

Г. получают непосредственно из элементов, взаимодействие галогеноводородов или галогеноводородных кислот с элементами, оксидами, гидроксидами или солями, а также обменными реакциями.

Г. широко используют в технике как исходные вещества для получения галогенов, щелочных и щел.-зем. металлов, как компоненты стекол и др. неорганическое материалов; они являются промежуточные продуктами в производстве редких и некоторых цветных металлов, U, Si, Ge и др.

В природе Г. образуют отдельные классы минералов, в которых представлены фториды (например, минералы флюорит, криолит) и хлориды (сильвин, карналлит). Бром и иод входят в состав некоторых минералов в виде изоморфных примесей. Значительные кол-ва Г. содержатся в воде морей и океанов, в соляных и подземных рассолах. Некоторые Г., например NaCl, К.Cl, СаCl2, входят в состав живых организмов.

О псевдогалогенидах см., например, Галогены, об органическое ГАЛОГЕНИДЫ-Галогенангидриды карбоновых кислот, Галогензамещенные углеводородов. Э.Г. Раков.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ул грайвороновская д 4 стр 1
Рекомендуем компанию Ренесанс - поручни для лестницы купить - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 848
склад для вещей москва сао

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)