卤化物
除He、Ne、Ar外,其它元素几乎都与X2化合生成卤化物。F2 氧化能力强,元素形成氟化物往往表现最高价,SiF4、SF6、IF7、OsF8,而I2与F2相比氧化能力小得多,所以元素在形成碘化物时,往往表现较低的氧化态,例如;.CuI、Hg2I2
一.金属卤化物
1. 金属卤化物的制备
(1) 卤化氢与相应物质作用
(2) 金属与卤素直接化合
(3) 氧化物的卤化
通常把这种反应在热力学上称耦合反应。
2. 卤化物的转化
可溶性的金属卤化物转变成难溶卤化物。
AgCl、AgBr、AgI Ksp依次减小,AgF可溶,因为它是离子型化合物,其它卤离子由于变形性增大,共价趋势变大。
3. 卤化物的离子性
碱金属、碱土金属的卤化物是典型的离子型化合物,其离子性随金属氧化数的增高、半径减小而减弱,逐渐由离子型向共价型转化。同一种金属低价态显离子性,高价态显共价性。例如:SnCl2(离子性),SnCl4(共价性),而金属氟化物主要显离子性。
4. 卤化物的溶解度
氟化物:因为F-离子很小,Li和碱土金属以及La系元素多价金属氟化物的晶格能远较其它卤化物为高,所以难溶。
Hg(I)、Ag(I)的氟化物中,因为F-变形性小,与Hg(I)、 Ag(I)形成的氟化物表现离子性而溶于水。而Cl-、Br-、I- 在极化能力强的金属离子作用下呈现不同程度的变形性,生成化合物显共价性,溶解度依次减小,重金属卤化物溶解度较小,
AgCl > AgBr > AgI
5. 难溶性卤化物
6. 氟化物
可溶性:除Li外的碱金属、NH4F、AgF、BeF2、HgF2
难溶物:LiF,除Be外的碱土金属、AlF3、ZnF2、PbF2
7. 络合物
二 拟卤素和拟卤化物
1.拟卤素的含意
某些负一价的阴离子在形成离子化合物或共价化合物时,表现出与卤离子相似的性质,在自由状态时,其性质与卤素单质相似,这种物质称之为拟卤素。
拟卤素主要包括:
氰(CN)2 , 硫氰(SCN)2, 氧氰(OCN)2
2. 制取
热分解制取
(SCN)2 AgSCN悬浮在乙醚中用 Br2 氧化而制得
氧化法
3. 物理性质
(CN)2剧毒,苦杏仁味,273K 1dm3水溶解4dm3氰,常温下为无色气体。
(SCN)2不稳定,易聚合,生成(SCN)x多聚物,不溶于水。
砖红色固体。
4. 化学性质
1)与氢形成酸,除HCN外,其余酸性较强。
2)与金属化合成盐,其中Ag(I)、Hg(Ⅰ)、Pb(Ⅱ)盐均难溶。
3)与水作用
在H2O、OH- 中可发生歧化反应。
4) 难溶盐和络合性
重金属氰化物不溶于水,碱金属氰化物溶解度很大,在水中强烈水解而显碱性并放出 HCN。
大多数硫氰酸盐溶于水,重金属盐难溶于水。
AgCN、AgSCN;Pb(CN)2、Pb(SCN)2; Hg2(CN)2, Hg(SCN)2 这些难溶盐在NaCN、KCN或NaSCN溶液中形成可溶性络合物
5) 氧化还原性
由 可推断:
Cl2、Br2可氧化CN- 、SCN-;
(SCN)2可氧化I- ,I2可氧化CN-
例如:由Pb(SCN)2制取(SCN)2就是利用单质Br2作氧化剂。
拟卤素氧化能力较Cl2、Br2低。
三 互卤化物和多卤化物
1.定义:
由两种卤素组成的化合物叫卤素互化物
2. 形成互卤化物的条件
中心原子:电负性小的重卤素,如 I 。
配体:电负性大轻卤原子,如F,配体多为奇数 。
F- 因半径小,配位数可高达7,IF7 。
Cl-、Br- 随半径增大,配位数减小,IF7,BrF5,ClF3,ICl3 ,互卤化物总是由单质反应而制备的。
3. 多卤化物
卤素离子与半径较大的碱金属可以形成多卤化物,结构与性质与卤素互化物近似。
多卤化物特点:
1) 稳定性差
受热易分解,分解产物为卤化物,卤素或互卤化物。
多卤化物中,若有 F 则肯定生成 MF,因为 MF 晶格能大,稳定性高,而MClFBr不能存在。
多卤化物分解倾向于生成晶格能高的更稳定的物质。
2) 水解反应
从反应结果可知:高价态的中心原子和 OH- 结合生成含氧酸,低价态的配体与 H 结合生成氢卤酸。