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
 
 
 
 
IF
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.

 

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