Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ГАЛОГЕНИДЫ

ГАЛОГЕНИДЫ, хим. соед. галогенов с др. элементами. К галогенидам обычно относят соед., в к-рых атомы галогена имеют большую электроотрицательность, чем др. элемент. Галогенидов 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, напр. 7/6 у Bi6Cl7) относят, в частности, соли галогеноводородных к-т и межгалогенные соединения (напр., галогенфториды). Существуют также смешанные галогениды, полигалогениды, гидрогалогениды, оксогалогениды, оксигалогениды, гидроксогалогениды, тиогалогениды и комплексные галогениды.

Степень окисления галогенов в галогенидах обычно равна — 1, в межгалогенных соед. 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 к-рых преобладает ионный характер связи. Большинство из них относительно тугоплавки и малолетучи, хорошо растворимы в воде; в водных р-рах почти полностью диссоциируют на ионы. Св-вами солей обладают также тригалогениды Р3Э. Р-римость в воде ионных галогенидов, 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 галогенидах металлов или отношения заряда металла к радиусу его иона приводит к повышению ковалентной составляющей связи, снижению р-римости в воде и термич. устойчивости галогенидов, увеличению его летучести, повышению окислит. способности и склонности к гидролизу. Эти зависимости наблюдаются для галогенидов металлов одного и того же периода и в ряду галогенидов одного и того же металла. Их легко проследить на примере термич. св-в. Напр., для галогенидов металлов 4-го периода т-ры плавления и кипения составляют соотв. 771 и 1430°С для КС1, 772 и 1960°С для СаС12, 967 и 975 °С для ScCK, - 24,1 и 136°С для Т1С14. Для UF3 т. пл. ~ 1500°С, UF4 1036 °С, UF5 348 °С, UF6 64,0 °С В рядах соед. 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, А1С13 180°С, т. кип. А1Вг3 254,8 °С, АlI3 407 °С. В ряду ZrF4, ZrCl4, ZrBr4, ZrI4 т-ра возгонки равна соотв. 906, 334, 355 и 418°С. В рядах MF,, и МС1„, 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.

Галогениды неметаллов более ковалентны, чем галогениды металлов. Так, т-ры возгонки SiF4 ( - 95 °C и GeF4 ( - 36 °C гораздо ниже, чем у TiF4 и ZrF4, также и т-ры кипения SiCl4 (57,0 °С) и GeCl4(83,12°C) ниже, чем у Т1С14 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
Энергия связи в галогенидах

К смешанным галогенидам, содержащим наряду с атомами к.-л. элемента атомы двух или большего числа галогенов, относятся, напр., хлоропентафторид серы SC1F5, бромохлороди-фторид углерода CBrClF2, к межгалогенным соед. ХХn' (п = = 1, 3, 5 или 7)-ClF, BrF3, BrF5, IF7 и др. Полигалогениды содержат анионы Хn- (X == Вг, I; п = 3, 5, 9), напр. КВr3, К19. Гидрогалогениды МНn Хn+1 , или МНn Хn+2 - продукты присоединения галогеноводородов к галогенидам металлов; содержат ионы HnX-n+1. Наиболее устойчивы гидрофториды металлов.

Многие металлы и неметаллы образуют галогениды, содержащие изолированные или мостиковые атомы О (соотв. оксо-и оксигалогениды), напр. 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 соед. металлов.

Комплексные галогениды (галогенометаллаты) содержат комплексные анионы, в к-рых атомы галогенов являются лигандами, напр. гексахлороплатинат(IV) калия K2[PtCl6], гептафторотанталат(V) натрия Na[TaF7], гексафтороарсенат(V) лития Li[AsF6]. наиб. термич. устойчивостью обладают фторо-, оксофторо- и хлорометаллаты. По характеру связей к комплексным галогенидам близки ионные соед. с катионами NF4+, N2F3+, C1F2+, XeF+ и др.

Для многих галогенидов характерны ассоциация и полимеризация в жидкой и газовой фазах с образованием мостиковых связей. наиб. склонны к этому галогениды металлов I и II групп, А1С13, пентафториды Sb и переходных металлов, оксофториды состава MOF4. Известны галогениды со связью металл - металл, напр. Hg2Cl2.

Фториды значительно отличаются по св-вам от др. галогенидов. Однако в простых галогенидах эти отличия выражены менее резко, чем в самих галогенах, а в комплексных галогенидах-слабее, чем в простых.

Многие ковалентные галогениды (особенно фториды)-сильные к-ты Льюиса, напр. AsF5, SbF5, BF3, A1C13. Фториды входят в состав сверхкислот. Высшие галогениды восстанавливаются металлами и Н2, напр.:
1095-39.jpg

Галогениды металлов V-VIII групп, кроме Сr и Мn, восстанавливаются Н2 до металлов, напр.:

WF6 + 3Н2 -> W + 6HF

Многие ковалентные и ионные галогениды металлов взаимодействуют между собой с образованием комплексных галогенидов, напр.:

КС1 + ТаС15 -> К[ТаС16]

Более легкие галогены могут вытеснять более тяжелые из галогенидов. Кислород может окислять галогениды с выделением С12, Вr2 и I2. Одна из характерных р-ций ковалентных галогенидов-взаимод. с водой (гидролиз) или ее парами при нагр. (пирогидролиз), приводящее к образованию оксидов, окси- или оксогалогенидов, гидроксидов и галогеноводородов. Исключение составляют CF4, CC14 и SF6, устойчивые к парам воды при высоких т-рах.

Галогениды получают непосредственно из элементов, взаимод. галогеноводородов или галогеноводородных к-т с элементами, оксидами, гидроксидами или солями, а также обменными р-циями.

Галогениды широко используют в технике как исходные в-ва для получения галогенов, щелочных и щел.-зем. металлов, как компоненты стекол и др. неорг. материалов; они являются промежут. продуктами в произ-ве редких и нек-рых цветных металлов, U, Si, Ge и др.

В природе галогениды образуют отдельные классы минералов, в к-рых представлены фториды (напр., минералы флюорит, криолит) и хлориды (сильвин, карналлит). Бром и иод входят в состав нек-рых минералов в виде изоморфных примесей. Значительные кол-ва галогенидов содержатся в воде морей и океанов, в соляных и подземных рассолах. Некоторые галогениды, напр. NaCl, К.С1, СаС12, входят в состав живых организмов.

О псевдогалогенидах см., напр., Галогены, об орг. галогенидах-Галогенангидриды карбоновых кислот, Галогензамещенные углеводородов. Э.Г. Раков.
===
Исп. литература для статьи «ГАЛОГЕНИДЫ»: нет данных

Страница «ГАЛОГЕНИДЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн