Διαλογονικές Ενώσεις

Ταξινόμηση

Αυτές ταξινομούνται σε τέσσερις κυρίως τύπους ενώσεων διαλογόνων:

Διατομικά διαλογόνα (AX)

Τετραατομικά διαλογόνα (AX3)

Εξατομικά διαλογόνα (AX5)

Οκτατομικά διαλογόνα (AX7)

Όλες οι ενώσεις διαλογόνων είναι ομοιοπολικής φύσης και είναι πιο αντιδραστικές από τα αλογόνα λόγω της χαμηλής ενέργειας δεσμού που οφείλεται στην ανομοιότητα στο μέγεθος των ατόμων στο μόριο που κάνει το μόριο λίγο πολικό και το σημείο βρασμού αυξάνεται λόγω της -μοριακές δυνάμεις έλξης. Αυτές οι ενώσεις διαλογόνων είναι αντιδραστικές και ασταθείς λόγω της χαμηλής ενέργειας δεσμού.

Μια διαλογονική ένωση είναι ένα μόριο που περιέχει δύο ή περισσότερα διαφορετικά άτομα αλογόνου και όχι διαφορετικά άτομα στοιχείων από οποιαδήποτε άλλη ομάδα στον περιοδικό πίνακα. Ο γενικός τύπος για τις περισσότερες από τις ενώσεις διαλογόνων είναι XYn, όπου το n θα μπορούσε να είναι 1, 3, 5 ή 7, και το Χ είναι το λιγότερο ηλεκτραρνητικό άτομο αλογόνου των δύο αλογόνων, για την ακρίβεια οι ενώσεις που σχηματίζονται από την ένωση δύο διαφορετικών αλογόνων ονομάζονται ενώσεις διαλογόνων. Οι διαλογονικές ενώσεις τύπου AX και AX3 σχηματίζονται μεταξύ των αλογόνων που έχουν πολύ μικρότερη ηλεκτραρνητική διαφορά, για παράδειγμα, ClF και ClF3, ενώ οι ενώσεις διαλογόνων του τύπου AX5 και AX7 δημιουργούνται από μεγαλύτερα άτομα αλογόνου με διαφορά χαμηλής ηλεκτραρνητικότητας με τα μικρότερα άτομα έχοντας υψηλή ηλεκτραρνητικότητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι είναι βολικό να προσαρμόζεται ο μεγαλύτερος αριθμός μικρότερων ατόμων αλογόνου γύρω από ένα μεγαλύτερο άτομο αλογόνου, για παράδειγμα BrF5 ή IF7, εδώ το βρώμιο και το ιώδιο έχουν μεγαλύτερα άτομα σε μέγεθος σε σύγκριση με το φθόριο.

Τα διαλογόνα είναι πιο πιθανό να περάσουν από υδρόλυση και να ιονιστούν για να δημιουργήσουν πολυατομικά ιόντα. Εκτός από το φθόριο, τα διαλογόνα είναι συχνά πιο δραστικά από τα αλογόνα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι δεσμοί Α-Χ στα διαλογόνα είναι πιο αδύναμοι από τους δεσμούς Χ-Χ στα μόρια διαλογόνων. Οι αντιδράσεις διαλογόνων είναι συγκρίσιμες με τις αντιδράσεις αλογόνου. Όταν οι ενώσεις διαλογόνων υδρολύονται, παράγονται δύο προϊόντα:το αλογόνο οξύ και το οξυ-οξύ.

Δομές ενώσεων διαλογόνων

Οι δομές που σχηματίζονται για τις διάφορες ενώσεις διαλογόνων επιβεβαιώνουν αυτό που θα αναμενόταν με βάση τη θεωρία VSEPR (απώθηση ζεύγους ηλεκτρονίων κελύφους σθένους), θεωρήστε ότι για το XY3 το σχήμα μπορεί να περιγραφεί ως σχήματος Τ με 2 μεμονωμένα ζεύγη που κάθονται σε ισημερινές θέσεις τριγωνικού διπυραμίδα. Για το XY5 το σχήμα είναι μια τετράγωνη πυραμίδα με τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια να βρίσκονται σε αξονικές θέσεις ενός οκταεδρικού και το XY7 είναι μια πενταγωνική διπυραμίδα.

Διατομικά διαλογόνα XY

Τα διαλογόνα με τύπο XY έχουν φυσικές ιδιότητες που είναι ενδιάμεσες μεταξύ αυτών των δύο μητρικών αλογόνων. Ο ομοιοπολικός δεσμός μεταξύ των δύο ατόμων έχει κάποιο ιοντικό χαρακτήρα, το μεγαλύτερο στοιχείο, το Χ, οξειδώνεται και αναπτύσσει ένα μερικό θετικό φορτίο. Οι περισσότεροι συνδυασμοί των F, Cl, Br και I είναι γνωστοί, αλλά δεν είναι όλοι σταθεροί, ένα κοινό παράδειγμα για διατομικά διαλογόνα θα μπορούσε να είναι το μονοφθοριούχο χλώριο (ClF), είναι το ελαφρύτερο διαλογόνο και είναι επίσης ένα άχρωμο αέριο.

Τετραατομικά διαλογόνα (XY 3 )

Το τριφθοριούχο χλώριο (ClF3) είναι ένα τετραατομικό διαλογόνο που είναι ένα άχρωμο αέριο που συμπυκνώνεται σε πράσινο υγρό και παγώνει σε λευκό στερεό. Σχηματίζεται με αντίδραση χλωρίου με περίσσεια φθορίου στους 250 °C σε σωλήνα νικελίου. Αντιδρά πιο βίαια από το φθόριο, για την ακρίβεια, με εκρηκτικό τρόπο. Το μόριο είναι επίπεδο και σχήματος Τ και χρησιμοποιείται στην παραγωγή εξαφθοριούχου ουρανίου.

Εξατομικά διαλογόνα (AX 5 )

Το πενταφθοριούχο χλώριο (ClF5) είναι ένα άχρωμο αέριο, το οποίο σχηματίζεται από την αντίδραση τριφθοριούχου χλωρίου με φθόριο σε υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Αντιδρά βίαια με το νερό και τα περισσότερα μέταλλα και αμέταλλα. Η δομή του είναι τριγωνική διπυραμιδική.

Οκτατομικά διαλογόνα (AX 7 )

Το επταφθοριούχο ιώδιο (IF7) είναι ένα άχρωμο αέριο και σχηματίζεται από την αντίδραση του πενταφθοριδίου με το φθόριο. Το IF7 είναι χημικά αδρανές και μιμείται το εξαφθοριούχο θείο επειδή του λείπει ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων στο κέλυφος σθένους. Το μόριο του επταφθοριούχου ιωδίου (IF7) είναι μια πενταγωνική διπυραμιδική δομή. Αυτή η ένωση είναι η μόνη δυνατή ένωση διαλογόνων όπου το μεγαλύτερο άτομο ιωδίου φέρει επτά από τα μικρότερα άτομα φθορίου

Συμπέρασμα

Όλες οι ενώσεις διαλογόνων είναι πτητικές σε θερμοκρασία δωματίου. Όλες είναι πολικές ενώσεις που οφείλονται κυρίως σε διαφορές στις ηλεκτραρνητικότητες τους. Αυτές οι ενώσεις είναι συνήθως ομοιοπολικά υγρά ή αέρια λόγω των μικρών διαφορών ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ τους, επίσης όλες αυτές οι ενώσεις διαλογόνων είναι πιο δραστικές από τα κανονικά αλογόνα εκτός από το φθόριο. Επειδή έχουν ζεύγη δεσμών και μεμονωμένα ζεύγη, αυτές οι ενώσεις διαλογόνων είναι διαμαγνητικής φύσης. είναι επίσης εξαιρετικά αντιδραστικά. Το σημείο βρασμού ενός μορίου αυξάνεται καθώς γίνεται πιο πολικό λόγω της διαμοριακής αλληλεπίδρασης. Επειδή έχουν λιγότερη ενέργεια δεσμού, είναι αντιδραστικά και ασταθή.