Интергалогениды
Интергалогени́ды — соединения галогенов между собой. Они также называются межгалоге́нными соедине́ниями. Межгалогенные соединения могут существовать в четырёх стехиометрических соотношениях: XY, XY3, XY5 и XY7, где Y — это более химически активный галоген. Исключением является неустойчивый гексафторид брома BrF6. Наиболее устойчивы среди них моногалогениды состава XY (кроме монофторида брома и монофторида иода).
Получение
Межгалогенные соединения синтезируют при непосредственном взаимодействии простых веществ, варьируя соотношения реагентов, температуру и давление (230°C)
(-20°С)
(-45°С)
Химические свойства
По химическим свойствам интергалогениды близки к галогенам. Растворяются в воде с полным или частичным гидролизом; в водных растворах хлоридов металлов образуют устойчивые полигалогенид-анионы (BrCl−
2, ICl−
4 и т.п.). Растворяются в органических растворителях. Моногалогениды растворимы в трихлориде мышьяка, диоксиде серы, оксихлориде серы, безводной уксусной кислоте.
Физические свойства
Физические свойства межгалогенных соединений состава XY
В следующую таблицу сведены физические свойства всех двухатомных интергалогенидов, кроме малоизученных соединений астата[1]
| Свойство | ClF | BrF | IF | BrCl | ICl | IBr |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Форма при комнатной температуре | Бесцветный газ | Светло-коричневый | Неустойчив | Красно-коричневый газ | Рубиново-красные кристаллы (α-форма); красно-коричневые кристаллы (β-форма) |
Чёрные кристаллы |
| Температура плавления, °C | −155,6 | ~-33, диспропо-
рционирует |
Диспропо-
рционирует |
~−66, диссоциирует | 27,2 (α-форма), 13,9 (β-форма) | 41, частично диссоциирует |
| Температура кипения, °C | −100,1 | ~20 | — | ~5 (с разл.) | 97—100 (с разл.) | ~116 (с разл.) |
| ΔH°обр (298 K), кДж·моль−1 | −56,5 | −58,6 | −95,4 | 14,6 | −35,3 (α-форма) | −10,5 (крист.) |
| ΔG°обр (298 K), кДж·моль−1 | −57,7 | −73,6 | −117,6 | −1 | −13,95 (α-форма) | 3,7 |
| Энергия диссоциации, кДж·моль−1 | 252,5 | 248,6 | ~277 | 215,1 | 207,7 | 175,4 |
| Плотность в жидком состоянии (температура, °C), г·см−3 | 1,62 (−100 °C) | — | — | — | 3,095 (30 °C) | 3,762 (42 °C) |
| r(X—Y), нм | 0,16281 | 0,1756 | 0,1909 | 0,2138 | 0,23207 | 0,2485 |
| Дипольный момент, Д | 0,881 | 1,29 | — | 0,57 | 0,65 | 1,21 |
| Электропроводность в жидком состоянии (температура, °C), Ом−1·см−1 | 1,9·10−7 (−128 °C) | — | — | — | 5,5·10−3 | 3,4·10−4 |
Физические свойства межгалогенных соединений состава XY3
В следующую таблицу сведены физические свойства некоторых четырёхатомных интергалогенидов состава XY3[1]
| Свойство | ClF3 | BrF3 | IF3 | (ICl3)2 |
|---|---|---|---|---|
| Форма при комнатной температуре | Бесцветный газ или жидкость | Жидкость соломенного цвета | Жёлтая жидкость (разлагается выше −28 °C) | Ярко-жёлтое твёрдое вещество |
| Температура плавления, °C | −76,3 | 8,8 | — | 101 (16 атм) |
| Температура кипения, °C | 11,8 | 125,8 | — | — |
| ΔH°обр (298 K), кДж·моль−1 | −168 (г.) | −301 (ж.) | ~−485 (г.) (расчёт.) | −89,3 (тв.) |
| ΔG°обр (298 K), кДж·моль−1 | −124 (г.) | −241 (ж.) | ~−460 (г.) (расчёт.) | −21,5 (тв.) |
| Средняя энергия связей X—Y3, кДж·моль−1 | 174 | 202 | ~275 (расчёт.) | — |
| Плотность (температура, °C), г·см−3 | 1,885 (0 °C) | 2,803 (25 °C) | — | 3,111 (15 °C) |
| Дипольный момент, Д | 0,557 | 1,19 | — | 0,2138 |
| Диэлектрическая проницаемость ε (температура, °C) | 4,75 (0 °C) | — | — | — |
| Электропроводность в жидком состоянии (температура, °C), Ом−1·см−1 | 6,5·10−9 (0 °C) | 8·10−3 (25 °C) | — | 8,6·10−3 (102 °C) |
Получение
Двухатомные интергалогениды
Двухатомные галогениды получают с помощью реакций прямого синтеза[1]:
![{\displaystyle {\mathsf {Cl_{2}+F_{2}{\xrightarrow[{}]{255^{o}C}}2ClF}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0fb56c8e763204be06b5037fe558ec4afe54b41d)
Четырёхатомные интергалогениды
Все эти соединения могут быть получены прямым взаимодействием галогенов[1]
Токсикология
Большинство интергалогенидов являются токсичными, коррозионно-активными веществами.
Примечания
Литература
- Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. К.: Изд-во АН УССР, 1958.
- Раков Э. Г. Галогенфториды // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — С. 495—496. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.
- Раков Э. Г. Межгалогенные соединения // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди — Полимерные. — С. 10. — 639 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.