金屬鹵化物
金屬鹵化物是金屬和鹵素形成的化合物。金屬鹵化物有離子型的和共價型的。氯化鈉、氟化銫等是典型的離子化合物，而共價化合物又可以分為兩種：單分子型的（如六氟化鈾）和聚合物型的（如氯化鈀）。
製備
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金屬鹵化物可以通過金屬和相應的鹵素發生的化合反應得到，如：
- Sn + 2 Cl2 → SnCl4
實際上，這類反應會放出大量熱，無法成為大量製備鹵化物的方法。另外，許多過渡金屬有很多價態，不是所有價態的鹵化物都能通過直接化合法得到的。例如氯化鐵可以通過鐵在氯氣中燃燒產生，而氯化亞鐵不能。加熱高價態的鹵化物可以得到較低價態的鹵化物，或者有些中間價態的鹵化物加熱時發生的歧化反應也能得到較低價態的鹵化物。三氯化金在160°C加熱可以得到氯化亞金：[1]
- AuCl3 → AuCl + Cl2
金屬、金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽等和氫鹵酸的反應也能得到鹵化物，如：[1]
- Ni(OH)2 + 2 HI → NiI2 + 2 H2O
通常從溶液中可以結晶出金屬鹵化物的水合物，有時候，水可以通過加熱、真空處理等方式除去而得到無水物，但一些水合物在加熱時會發生水解，這時就要通過其它方法來製備無水物，如在鹵化氫氣體中加熱、用氯化亞碸處理等：[1][2]
- MCln·xH2O + x SOCl2 → MCln + x SO2 + 2x HCl
難溶的鹵化物能夠通過複分解反應得到沉澱：
- Ag+ (aq) + Br− (aq) → AgBr (s)
但對於碘化汞等金屬鹵化物，則要控制鹵離子的加入量，否則會因為生成配合物而進一步溶解。
一些金屬鹵化物的無水物可以通過耦合反應得到，如將氯氣或溴通過氧化物和碳的混合物得到：[3]
性質
[編輯]離子型鹵化物有着很高的熔點和沸點，可溶於水，有一些還容易潮解，但它們在有機溶劑中的溶解性較差。
一些低氧化態的過渡金屬鹵化物在水中的溶解性較好，如氯化亞鐵、氯化鈷、氯化鎳等，而高氧化態的則傾向於發生水解，如氯化鐵、四氯化鈦、四氯化釩等。
單分子型共價金屬鹵化物有較低的熔點和沸點，如四氯化鈦的熔點為−25 °C，沸點為135 °C，在室溫時是液體。它們通常難溶於水，或者和水作用水解，但可溶於有機溶劑。[1]
聚合物型共價金屬鹵化物的熔點和沸點比單體型的高，但比離子型的低。它們只有在有配體存在的情況下，多聚體解聚為單體才能溶解，如氯化鈀難溶於水，卻能溶解在濃氯化鈉的溶液中：[4]
- PdCl2 (s) + 2 Cl− (aq) → PdCl42− (aq)
氯化鈀在多數有機溶劑中也難溶，但是在乙腈或苯甲腈中可溶：[5]
- [PdCl2]n + 2n CH3CN → n PdCl2(CH3CN)2
第一過渡系的四面體四鹵陰離子可由季銨鹽氯化物和金屬鹵化物反應製得：[6][7]
- MCl2 + 2 Et4NCl → (Et4N)2MCl4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu)
五氟化銻是一種強路易斯酸，它和氟化氫結合，形成氟銻酸。五氟化銻可用於比較不同化合物的路易斯鹼性，這種測量鹼性的方法可以參見Gutmann給體數。[8]
參考文獻
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 819–824. ISBN 0-08-037941-9.
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- ^ G. D. Stucky; J. B. Folkers; T. J. Kistenmacher. The Crystal and Molecular Structure of Tetraethylammonium Tetrachloronickelate(II). Acta Crystallographica. 1967, 23 (6): 1064–1070. doi:10.1107/S0365110X67004268.
- ^ V. Gutmann. Solvent effects on the reactivities of organometallic compounds. Coord. Chem. Rev. 1976, 18 (2): 225. doi:10.1016/S0010-8545(00)82045-7.