Chempage - Interhalogen-Verbindungen

Interhalogenverbindungen

Von Verbindungen der Halogene untereinander sind die Zypen XY, XY₃, XY₅ und XY₇ bekannt, in denen das elektropositivere Halogen X in der Oxidationsstufe +1, +3, +5 oder +7 vorliegt.

Die Interhalogenverbindungen sind typische kovalente Verbindungen. Sie lassen sich aus den Elementen synthetisieren uns sind sehr reaktionsfähig. Von den VERBINDUNGEN DER Zusammensetzung XY sind alle Kombinationen bekannt.

ClF

farbloses Gas

256

-50

↓ Schmelzpunkte, Siedepunkte

↓ Reaktionsfähigkeit

↓ Disproportionierung

↓ ← ← ← ← ← ←

BrF

hellrotes Gas

280

-94

BrCl

dunkelrote Flüsssigkeit

218

+15

braunes Pulver

271

-96

Disproportionierung oberhalb -14°C

ICl

rote Kristalle

211

+18

IBr

rotbraune Kristalle

179

+41

Tab.: Interhalogenverbindungen von Typ XY; oberer Zahlenwert: Dissoziationsenergie (in kJ/mol) unterer Zahlenwert: Bildungsenthalpie (in kJ/mol)

Die Interhalogenverbindungen XY sind wie die Halogene sehr reaktive Substanzen. Sie sind Oxidationsmittel und Halogenüberträger. Die Reaktionsfähigkeit und die Disproportionierungsenergie ist um so größer je weiter die Halogene im PSE voneinander entfernt sind.

Beispiele: ClF ist disproportionierungsstabil, es wird als Fluorierungsmittel benutzt. BrF disproportioniert nach 3 BrF → Br₂ + BrF₃. IF ist nur bei tiefen Temperaturen beständig, oberhalb von -14°C zerfällt es nach 5 IF → 2 I₂ + IF₅.

Die Zerfallsneigung der Interhalogenverbindungen XY wächst in der Reihe ClF < ICl < BrF < IBr < BrCl.

Mit Wasser findet die Reaktion XY + H₂O → Hy + HOX statt, X ist das elektropositivere Atom.

Mit Ausnahme von ICl₃ sind alle anderen Interhalogenverbindungen Fluoride

ClF₃

farbloses Gas

-165

ClF₅

farbloses Gas

-255

BrF₃

farblose Flüssigkeit

-256

BrF₅

farblose Flüssigkeit

-429

IF₃

gelbes Pulver

-486

Disproportionierung oberhalb -28°C

IF₅

farblose Flüssigkeit

-841

IF₇

farbloses Gas

-962

(ICl₃)₂

gelbe Kristalle

-90

Tab.: Interhalogenverbindungen des Typs XY3, XY5 und XY7; Zahlenwerte: Bildungsenthalpie (in kJ/mol)

Die Halogenide XY₃ sind T-förmig gebaut, die Pentahalogenide XY₅ haben die Geometrie einer quadratischen Pyramide, IF₇ bildet eine pentagonale Bipyramide.

Nur Br, Cl und I sind Zentralatome und hauptsächlich F als Substituent geeignet. Eine Erklärung liefert die VB-Theorie. Die Promotionsenergie des s- und p-Elektronen in die d-Orbitale nimmt von Cl zu I ab. Daher ist verständlich, dass die thermodynamische Stabilität der Verbindungen XY₃ und XY₅ von Cl zu I zunimmt und nur I ein Heptafluorid bildet. Von allen Elemente besitzt Fluor die größte Fähigkeit zur Stabilisierung hoher positiver Oxidationsstufen. Chlor kann nur noch mit Iod zu Iodtrichlorid reagieren.