分類
これらは、主に 4 種類のハロゲン間化合物に分類されます。
二原子ハロゲン間化合物 (AX)
四原子ハロゲン間化合物 (AX3)
六原子ハロゲン間化合物 (AX5)
八原子ハロゲン間化合物 (AX7)
すべてのハロゲン間化合物は本質的に共有結合であり、これらはハロゲンよりも反応性が高くなります。結合エネルギーが低いためです。これは、分子内の原子のサイズが異なるため、分子が少し極性になり、沸点が相互に増加するためです。 -分子引力。これらのハロゲン間化合物は、結合エネルギーが低いため反応性が高く、不安定です。
ハロゲン間化合物は、2 つ以上の異なるハロゲン原子を含み、周期表の他のグループの元素の異なる原子を含まない分子です。ほとんどのハロゲン間化合物の一般式は XYn であり、n は 1、3、5、または 7 であり、X は 2 つのハロゲンのうち電気陰性度の低いハロゲン原子です。正確には、2 つの異なるハロゲンの結合によって形成される化合物です。ハロゲン間化合物と呼ばれます。タイプ AX および AX3 のハロゲン間化合物は、ClF と ClF3 などの電気陰性度の差が非常に小さいハロゲン間で形成されますが、タイプ AX5 および AX7 のハロゲン間化合物は、小さな原子との電気陰性度の差が小さい大きなハロゲン原子によって形成されます。電気陰性度が高い。これは、BrF5 や IF7 など、より大きなハロゲン原子の周りに、より多くの小さなハロゲン原子を配置する方が便利なためです。ここでは、臭素とヨウ素は、フッ素と比較してサイズが大きい原子です。
ハロゲン間化合物はすべて、加水分解を受けてイオン化し、多原子イオンを生成する可能性が高くなります。フッ素を除いて、ハロゲン間化合物はハロゲンより反応性が高いことがよくあります。これは、ハロゲン間分子の A-X 結合が、ジハロゲン分子の X-X 結合よりも弱いという事実によるものです。ハロゲン間反応は、ハロゲン反応に匹敵します。ハロゲン間化合物が加水分解されると、ハロゲン酸とオキシ酸の 2 つの生成物が生成されます。
ハロゲン間化合物の構造
さまざまなハロゲン間化合物に対して形成された構造は、VSEPR（原子価殻電子対反発）理論に基づいて予想されることを確認します。XY3 の形状は、三角の赤道位置にある 2 つの非共有電子対を持つ T 字型として記述できると考えてください。バイピラミッド。 XY5 の場合、形状は四角錐で、不対電子が八面体の軸位置にあり、XY7 は五角錐です。
XY 二原子ハロゲン間化合物
式 XY のハロゲン間化合物は、2 つの親ハロゲンの中間の物理的特性を持っています。 2 つの原子間の共有結合には何らかのイオン性があり、大きい方の元素 X が酸化され、部分的に正電荷を帯びます。 F、Cl、Br および I のほとんどの組み合わせが知られていますが、すべてが安定しているわけではありません。
四原子ハロゲン間化合物 (XY 3 )
三フッ化塩素 (ClF3) は、凝縮して緑色の液体になり、凍結して白色の固体になる無色の気体である 4 原子ハロゲン間化合物です。これは、ニッケル管内で 250 °C で塩素を過剰のフッ素と反応させることによって形成されます。フッ素よりも激しく、正確には爆発的に反応します。分子は平面で T 字型をしており、六フッ化ウランの製造に使用されます。
六原子ハロゲン間化合物 (AX 5 )
五フッ化塩素（ClF5） は無色のガスで、三フッ化塩素とフッ素が高温高圧で反応して生成されます。水、ほとんどの金属および非金属と激しく反応します。その構造は三方両錐です。
八原子ハロゲン間化合物 (AX 7 )
七フッ化ヨウ素（IF7）は無色の気体で、五フッ化物とフッ素の反応によって生成されます。 IF7 は化学的に不活性であり、価電子殻に孤立電子対がないため、六フッ化硫黄に似ています。七フッ化ヨウ素（IF7）の分子は、五角形の両錐体構造です。この化合物は、大きなヨウ素原子が7つの小さなフッ素原子を持っている唯一の可能なハロゲン間化合物です
結論
すべてのハロゲン間化合物は室温で揮発性です。すべてが極性化合物であり、主に電気陰性度の違いによるものです。これらの化合物は通常、電気陰性度の違いが小さいため、共有結合の液体または気体であり、これらのハロゲン間化合物はすべて、フッ素を除く通常のハロゲンよりも反応性が高くなります。それらには結合対と孤立電子対があるため、これらのハロゲン間化合物は本質的に反磁性です。彼らはまた非常に反応的です。分子間の相互作用により極性が高くなると、分子の沸点が上昇します。結合エネルギーが少ないため、反応性が高く不安定です。
