Metall galidlar

Ishorat qoʻshish
Vikipediya, ochiq ensiklopediya

Metall galidlar metallar va galogenlar o'rtasidagi birikmalardir. Ba'zilari, masalan, natriy xlorid ionli, boshqalari esa kovalent bog'langan. Bir nechta metall galogenidlar uran geksaflorid kabi diskret molekulalardir, lekin ko'pchiligi palladiy xlorid kabi polimer tuzilmalarni qabul qiladi.[1]

  • Natriy xloridning kristalli tuzilishi
    Natriy xloridning kristalli tuzilishi
  • Diskret UF 6 molekulalari
    Diskret UF 6 molekulalari
  • Palladiy xloridning bir shaklining cheksiz zanjirlari
    Palladiy xloridning bir shaklining cheksiz zanjirlari

Olinishi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Galogenlarning barchasi metallar bilan reaksiyaga kirishib, quyidagi tenglamaga muvofiq metall galogenidlarini hosil qilishi mumkin:

2M + nX 2 → 2MX n

Bu yerda M - metall, X - galogen, MX n - metall galogenid.

Kumush xlorid namunasi


Amalda, bu turdagi reaksiya juda ekzotermik bo'lishi mumkin, shuning uchun preparativ usul sifatida amaliy emas. Bundan tashqari, ko'plab o'tish metallari bir nechta oksidlanish darajasini qabul qilishi mumkin, bu esa muammolarni murakkablashtiradi. Galogenlar kuchli oksidlovchi bo'lganligi sababli, elementlarning to'g'ridan-to'g'ri birikmasi odatda yuqori oksidlangan metall galogenidiga olib keladi. Masalan, temir xloridni shunday tayyorlash mumkin, ammo temir xloridni tayyorlash mumkin emas. Yuqori galogenidlarni isitish pastki galogenidlarni hosil qilishi mumkin; bu termal parchalanish yoki orantısızlık bilan sodir bo'ladi. Masalan, oltin (III) xloriddan oltin (I) xloridga:

AuCl 3 → AuCl + Cl 2 160 °C da

Metall galogenidlar metall oksidi, gidroksid yoki karbonatni tegishli galogen kislota bilan neytrallash orqali ham tayyorlanadi. Masalan, natriy gidroksid bilan:

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O

Suvni ba'zan issiqlik, vakuum yoki suvsiz gidrogal kislota mavjudligi bilan olib tashlash mumkin. Boshqa koordinatsion birikmalarni tayyorlash uchun yaroqli suvsiz metall xloridlar tionilxlorid bilan ishlov berish orqali suvsizlanishi mumkin:[2]

MCl n · x H 2 O + x SOCl 2 → MCl n + x SO 2 + 2 x HCl

Kumush va talliy (I) kationlari eritmadagi galoid anionlari uchun katta yaqinlikka ega va metall galogenid suvli eritmadan miqdoriy jihatdan cho'kadi. Bu reaksiya shunchalik ishonchliki, kumush nitrat galoid anionlarining mavjudligi va miqdorini tekshirish uchun ishlatiladi. Kumush kationlarining bromid anionlari bilan reaksiyasi:

Ag + (aq) + Br − (aq) → AgBr (s)

Ba'zi metall galogenidlar oksidlarni uglerod ishtirokida galogenlar bilan reaksiyaga kirishish orqali tayyorlanishi mumkin (karbotermik qaytarilish):

TiO2 + 2Cl2 + C → TiCl4(l) + CO2(g)

Tuzilishi va reaktivligi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Surma pentaflorid Gutmann shkalasi uchun prototip Lyuis kislotasidir.

"Ion" metall galogenidlari (asosan gidroksidi va gidroksidi tuproq metallari) juda yuqori erish va qaynash nuqtalariga ega. Ular suvda yaxshi eriydi, ba'zilari esa suyultiriladi. Ular odatda organik erituvchilarda yomon eriydi.

Ba'zi past oksidlanish darajasiga ega o'tish metallarida temir xlorid, nikel xlorid va kup xlorid kabi suvda yaxshi eriydigan galogenidlar mavjud. Yuqori oksidlanish darajasiga ega bo'lgan metall kationlari gidrolizga moyil bo'ladi, masalan, temir xlorid, alyuminiy xlorid va titan tetraklorid.

Diskret metall galogenidlar erish va qaynash nuqtalariga ega. Masalan − titan tetraklorid -25  ° C da eriydi va 135 °C da qaynaydi, xona haroratida suyuqlikka aylanadi. Ular odatda suvda erimaydi, lekin organik erituvchida eriydi.

Polimerik metall galogenidlar odatda monomerik metall galogenidlaridan yuqori, ammo ionli metall galogenidlaridan pastroq bo'lgan erish va qaynash nuqtalariga ega. Ular faqat diskret birliklarni chiqaradigan ligand ishtirokida eriydi. Masalan, palladiy xlorid suvda juda erimaydi, lekin natriy xloridning konsentrlangan eritmasida yaxshi eriydi:[3]

PdCl 2 (s) + 2 Cl − (aq) → PdCl 4 2 − (aq)

Palladiy xlorid ko'pgina organik erituvchilarda erimaydi, lekin u asetonitril va benzonitril bilan eriydigan monomer birliklar hosil qiladi:[4]

[PdCl 2 ] n + 2n CH 3 CN → n PdCl 2 (CH 3 CN) 2

Birinchi qatordagi oʻtish metallarining tetraedral tetragalidlari xuddi shunday usulda metall galogenidga toʻrtlamchi ammoniy xlorid qoʻshish orqali tayyorlanadi:[5][6]

MCl 2 + 2 Et 4 NCl → (Et 4 N) 2 MCl 4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu)

Surma pentaflorid kuchli Lyuis kislotasidir. U vodorod ftorid bilan eng kuchli ma'lum bo'lgan ftorantimon kislotasini beradi. Lyuis kislotasining prototipi sifatida surma pentaflorid, turli birikmalarning Lyuis asoslarini solishtirish uchun ishlatiladi. Ushbu asosiylik o'lchovi Gutman donor raqami sifatida tanilgan.[7]

Galogenli ligandlar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Asosiy maqola: transition metal chloride complex
Kompleks rang elektron konfiguratsiya. geometriya
[TiCl 4 ] rangsiz (t 2g) 0 tetraedral
[Ti 2 Cl 10 ] 2− rangsiz (t 2g) 3 bioktaedral
[TiCl 6 ] 2− sariq (t 2g) 0 oktaedral
[CrCl 6 ] 3− ? ? (t 2g) 3 oktaedal
[MnCl 4 ] 2− och pushti (masalan, g) 2 (t 2g) 3 tetraedral
[FeCl 4 ] 2− rangsiz (masalan, g) 3 (t 2g) 3 tetraedral
[CoCl 4 ] 2− ko'k (masalan, g) 4 (t 2g) 3 tetraedral
[NiCl 4 ] 2− ko'k (masalan, g) 4 (t 2g) 4 tetraedral
[CuCl 4 ] 2− yashil (masalan, g) 4 (t 2g) 5 tetraedral
[PdCl 4 ] 2− jigarrang d 8 kvadrat tekislik
[PtCl 4 ] 2− pushti d 8 kvadrat tekislik
Alyuminiy triklorid dimer

Galogenidlar koordinatsion kimyoda X tipidagi ligandlardir. Galogenidlar odatda yaxshi - va yaxshi -donorlardir. Ushbu ligandlar odatda terminaldir, lekin ular ko'prik ligandlari sifatida ham harakat qilishi mumkin. Masalan, alyuminiy xloridning xlorid ligandlari ikkita alyuminiy markazni bog'laydi, shuning uchun AlCl 3 empirik formulaga ega bo'lgan birikma oddiy sharoitlarda Al 2 Cl 6 molekulyar formulasiga ega. P-asosliligi tufayli halid ligandlari kuchsiz dala ligandlaridir. Kichikroq kristall maydonning bo'linish energiyasi tufayli, birinchi o'tish seriyasining galoid komplekslari iloji bo'lsa, barchasi yuqori spinga ega. Ushbu komplekslar ikkinchi va uchinchi qator o'tish seriyalari uchun past aylanishdir. Faqat [CrCl 6 ] 3− almashinuv inert hisoblanadi.

Gomoleptik metall galogenid komplekslari bir nechta stoxiometriyalar bilan ma'lum, ammo asosiylari geksahalometallatlar va tetrahalometallatlardir. Geksagalidlar oktaedral koordinatsiya geometriyasini qabul qiladi, tetragalidlar esa odatda tetraedraldir. Kvadrat tekislikli tetragalidlar 2 va 3 koordinatsiyali misollar sifatida ma'lum.

Alfred Verner geksaminkobalt (III) xloridni o'rgandi va birinchi bo'lib koordinatsion komplekslarning to'g'ri tuzilishini taklif qildi. Sisplatin, sis -Pt(NH 3) 2 Cl 2, ikkita xloridli ligandga ega bo'lgan platina preparati. Ikki xlorid ligandlari osongina almashtiriladi, bu platina markazining ikkita guanin birligi bilan bog'lanishiga imkon beradi va shu bilan DNKga zarar etkazadi.

To'ldirilgan p p orbitallari mavjudligi sababli, o'tish metallaridagi galogenid ligandlari -kislota bilan -bog'lanishni kuchaytirishga qodir. Ular sis -ligandlarni labilizatsiya qilishlari ham ma'lum.[8]

Ishlatilishi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Ti (IV) ning tetraxlorid va tetraiodid komplekslarining uchuvchanligi mos ravishda Kroll va van Arkel-de Bur jarayonlari bilan titanni tozalashda qo'llaniladi.

Metall galogenidlar Lyuis kislotalari vazifasini bajaradi. Temir va alyuminiy xloridlar Friedel-Crafts reaksiyasi uchun katalizatorlardir, lekin ularning arzonligi tufayli ular ko'pincha stokiometrik miqdorda qo'shiladi.

Xloroplatin kislotasi (H 2 PtCl 6) gidrosillanish uchun muhim katalizator hisoblanadi.

Noorganik birikmalar uchun kashshof[tahrir | manbasini tahrirlash]

Metall galogenidlar ko'pincha boshqa noorganik birikmalar uchun tayyor prekursorlardir. Yuqorida aytib o'tilgan galogenid birikmalari issiqlik, vakuum yoki tionilxlorid bilan ishlov berish orqali suvsiz holga keltirilishi mumkin.

Galid ligandlari kumush (I) bilan, ko'pincha tetrafloroborat yoki geksaftorofosfat sifatida ajratilishi mumkin. Ko'pgina o'tish metall birikmalarida bo'sh koordinatsiya joyi tetrahgdrofuran kabi muvofiqlashtiruvchi erituvchi bilan barqarorlashadi. Galidli ligandlar, shuningdek, X tipidagi ligandning gidroksidi tuzi bilan almashtirilishi mumkin, masalan, salen tipidagi ligand.[9] Bu reaksiya rasmiy ravishda transmetallanishdir va galogenidning ajralishi organik erituvchida hosil bo'lgan gidroksidi galogenidning cho'kishi bilan amalga oshiriladi. Ishqoriy halidlar odatda juda yuqori panjara energiyasiga ega.

Masalan, natriy siklopentadienid temir xlorid bilan reaksiyaga kirishib, ferrosin hosil qiladi:

2 NaC 5 H 5 + FeCl 2 → Fe(C 5 H 5) 2 + 2 NaCl

Kataliz uchun ishlatiladigan noorganik birikmalar tayyorlanishi va izolyatsiya qilinishi mumkin bo'lsa-da, ular ba'zida metall galogenid va kerakli ligand qo'shilishi bilan in situ hosil bo'lishi mumkin. Masalan, palladiy xlorid va trifenilfosfin ko'pincha palladiy bilan katalizlangan bog'lanish reaksiyalari uchun bis (trifenilfosfin) palladiy (II) xlorid o'rniga ishlatilishi mumkin.

Yana qarang[tahrir | manbasini tahrirlash]

  • Qattiq va yumshoq kislotalar va asoslar
  • Alkali galogenidlar
  • Kumush galogenidlar

Manbalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

  1. ↑ Köhler, J. „Halides: Solid-State Chemistry“,. Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry, 2014 — 1–22 bet. DOI:10.1002/9781119951438.eibc0078.pub2. ISBN 9781119951438. 
  2. ↑ Alfred R. Pray. Anhydrous Metal Chlorides, Inorganic Syntheses, 1990 — 321–323 bet. DOI:10.1002/9780470132593.ch80. ISBN 978-0-470-13259-3. 
  3. ↑ Daniele Choueiry „II.2.3 Pd(0) and Pd(II) Complexes Containing Phosphorus and Other Group 15 Atom Ligands“,. Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis Ei-ichi Negishi: . John Wiley & Sons, Inc., 2002. ISBN 0-471-31506-0. 
  4. ↑ Gordon K. Anderson. Bis(Benzonitrile)Dichloro Complexes of Palladium and Platinum, Inorganic Syntheses, 1990 — 60–63 bet. DOI:10.1002/9780470132593.ch13. ISBN 9780470132593. 
  5. ↑ Gill, N. S.; Taylor, F. B. (1967). „Tetrahalo Complexes of Dipositive Metals in the First Transition Series“. Inorganic Syntheses. 9-jild. 136–142-bet. doi:10.1002/9780470132401.ch37. ISBN 9780470132401.
  6. ↑ G. D. Stucky; J. B. Folkers; T. J. Kistenmacher (1967). „The Crystal and Molecular Structure of Tetraethylammonium Tetrachloronickelate(II)“. Acta Crystallographica. 23-jild, № 6. 1064–1070-bet. doi:10.1107/S0365110X67004268.
  7. ↑ V. Gutmann (1976). „Solvent effects on the reactivities of organometallic compounds“. Coord. Chem. Rev. 18-jild, № 2. 225–255-bet. doi:10.1016/S0010-8545(00)82045-7.
  8. ↑ J. F. Hartwig „4: Covalent (X-Type) Ligands Bound Through Metal-Heteroatom Bonds“,. Organotransition Metal Chemistry, 2009. ISBN 978-1-891389-53-5. 
  9. ↑ Cozzi, Pier Giorgio (2004). „Metal-Salen Schiff base complexes in catalysis: Practical aspects“. Chem. Soc. Rev. 33-jild, № 7. 410–21-bet. doi:10.1039/B307853C. PMID 15354222. 
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=Metall_galidlar&oldid=3157953" dan olindi