卤间化合物

已知p-嵌段元素是电子进入p-嵌段的三个轨道之一的那些元素。有 6 组 p 块元素。 p块元素的特性是它们有光泽并且是热和电的良好导体，因为它们具有自由电子。让我们了解一下卤间化合物，

卤间化合物

当卤族元素相互反应时，会产生卤间化合物。换句话说，它是由两个或多个不同的第 17 族元素组成的分子。绝大多数已知的卤间化合物本质上是二元的（仅由两种不同的元素组成）。一般来说，它们的方程是XY _n ，其中 n = 1、3、5 或 7，X 是两个卤素中电负性较小的。因为卤素具有奇数价，所以卤素间的 n 值总是奇数。它们都容易水解和电离，产生多卤离子。因为砹具有极强的放射性，用它制造的那些半衰期很短。卤间化学品分为四类：

1. 双原子间卤素(AX)
2. 四原子间卤素(AX ₃ )
3. 六原子间卤素(AX ₅ )
4. 八原子间卤素(AX ₇ )

卤间化合物的性质

1. 这些分子本质上是抗磁性和共价的。
2. 这些化学物质形成的键比双原子卤素键更具反应性。
3. 这些分子的物理性质在它们的成分之间是过渡的。
4. AX ₃分子具有弯曲的 T 形。
5. AX ₅分子是方形或金字塔形的。
6. AX ₇分子具有双锥或五边形结构。
7. 键的长度由组成卤素的大小决定。
8. 由于分子量的增加，由较轻的第 17 族元素组成的分子相当无色，而由较高卤素组成的分子颜色较深。
9. 卤素间的两个卤素之间的电负性差异越大，卤素间的沸点越高。

双原子间卤素

XY形式的卤素间化合物的物理性质介于双母卤素的物理性质之间。由于电负性较小的卤素 X 已被氧化并带有部分正电荷，因此两个原子之间的共价键具有离子性质。具有上述通式的所有氟、氯、溴和碘的组合都是已知的，但并不是所有的都是稳定的。一些砹-卤素组合甚至不为人所知，而且极不稳定。例如，最轻的卤间化学物质是一氟化氯，它是一种无色无味的气体。

四原子间卤素

三氟化氯（ClF ₃ ）是一种无色气体，冷凝成绿色液体并凝固成白色固体。它是通过在 250°C 下使氯与过量的氟反应在镍管中产生的。它的反应比氟更剧烈和爆炸性。该分子呈T形且扁平。它用于生产六氟化铀。

三氟化溴（BrF ₃ ）是一种黄绿色液体，可导电并自电离成[BrF ₂ ] ⁺和[BrF ₄ ] ^- 。当它与金属或金属氧化物反应时，它确实会产生类似的电离实体；与其他物质反应生成金属氟化物以及游离溴和氧。它在有机化学中用作氟化剂。其分子结构与三氟化氯相同。

在压力下，三氯化碘 (ICl ₃ ) 形成柠檬黄色晶体，融化成棕色液体。可由五氧化二碘和氯化氢等元素在低温下合成。它与几种金属氯化物反应形成四氯碘化物 (ICl ₄ )，然后在水中水解。在这个平面二聚体 (ICl ₃ ) ₂中，每个碘原子都被四个氯原子包围。

六原子间卤素

在所有稳定的六原子和八原子间卤素中，较重的卤素与五个或七个氟原子偶联。与其他卤素不同，氟原子具有很强的电负性和微小的尺寸，可以使其稳定。

五氟化氯 (ClF ₅ ) 是一种无色气体，由三氟化氯和氟在高温和高压下结合而成。水以及大多数金属和非金属都会与它发生剧烈反应。五氟化溴（BrF ₅ ）是三氟化溴与氟在200℃下混合而成的无色发烟液体。尽管它在物理上是稳定的，但它会与水、金属和非金属发生剧烈反应。五氟化碘（IF ₅ ）是一种无色液体，由五氧化二碘与氟或碘与氟化银（II）反应形成。即使与玻璃一起使用，它也具有很强的反应性。与水结合生成氢氟酸，与氟气反应生成七氟化碘。该分子具有四棱锥形状。

八原子间卤素

氟化剂七氟化碘（IF ₇ ）是一种无色气体。五氟化碘是通过与氟气反应产生的。五角双锥是分子的形状。这是已知的唯一一种较大原子带有七个较小原子的卤素间化学物质。所有合成溴或七氟化氯的尝试都失败了；相反，会产生溴或五氟化氯以及氟气。

卤间化合物的制备

在某些条件下，这些分子是由第 17 族元素与较低卤间化合物的作用直接结合生成的。例如，在 437K 时，氯与等量的氟结合生成 ClF。在第 17 族氟化物的合成中，通常采用这种方法。

Cl ₂ +F ₂ → 2ClF (473K)

I ₂ + Cl ₂ →2ICl

卤间化合物的用途

1. 这些是本质上不含水的溶剂。
2. 在一些反应中，它们充当催化剂。
3. 这些是氟化化学品。

示例问题

问题1：为什么卤间化合物是共价的？

解决方案：

Because of the low electronegativity difference between halogens, interhalogen compounds are covalent.

问题2：卤素间化合物的电负性有什么区别？

解决方案：

The polarisation of the link is caused by the variation in electronegativities of interhalogen chemicals. Interhalogen compounds are thus more reactive than halogens due to their polarity and poor bonding.

问题 3：为什么卤间化合物比卤素更具反应性？

解决方案：

Except for fluorine, interhalogen compounds are more reactive than all other halogens. Interhalogen compounds are more reactive than all other halogens because they all hydrolyze and ionise to form polyatomic ions. Because overlapping between orbitals of different atoms is less effective, interhalogen compounds have lower bond energies than halogens.

问题4：什么是卤间化合物？

解决方案：

Halogen subordinates are interhalogen compounds. Interhalogen compounds are those that include two separate types of halogens.

问题 5：氟能成为中心原子吗？

解决方案：

In interhalogen compounds, fluorine cannot be a core particle. This is due to the fact that it is part of the periodic table’s second cycle. It can only make one bond because it contains seven valence electrons.