Halogenidy thalium - Thallium halides

The halogenidy thalium zahrnovat monohalogenidy, kde thalium má oxidační stav +1, trihalogenidy, ve kterých má thalium obecně oxidační stav +3, a některé intermediární halogenidy obsahující thalium se smíšenými oxidačními stavy +1 a +3. Tyto materiály nacházejí použití ve specializovaných optických nastaveních, jako jsou zaostřovací prvky ve výzkumu spektrofotometry. Ve srovnání s běžnějšími selenid zinečnatý - optika na bázi materiálů, jako je bromid jodičnatý, umožňuje přenos při delších vlnových délkách. V infračervený, což umožňuje měření pouhých 350 cm−1 (28 μm), zatímco selenid zinečnatý je neprůhledný o 21,5 μm a optika ZnSe je obecně použitelná pouze do 650 cm−1 (15 μm).

Monohalidy

Jodid thalia (I) má krystalovou strukturu CsCl

Všechny monohalidy obsahují thalium s oxidační stav +1. Paralely lze nakreslit mezi halogenidy thalia (I) a jejich odpovídajícími stříbrný soli, například chlorid a bromid thaličný jsou citlivé na světlo a fluorid thalium je rozpustnější ve vodě než chlorid a bromid.

Fluorid thalium
TlF je bílá krystalická pevná látka s teplotou tání 322 ° C. Na rozdíl od ostatních je snadno rozpustný ve vodě Tl (I) halogenidy. Normální forma teploty místnosti má podobnou strukturu jako α-PbO který má zkreslenou strukturu kamenné soli s v podstatě pěti souřadnicemi thalia, je šestý fluoridový iont ve 370 pm. Při 62 ° C se transformuje do tetragonální struktury. Tato struktura se nemění až do tlaku 40 GPa.[1]
Struktura pokojové teploty byla vysvětlena z hlediska interakce mezi Tl 6s a stavy F 2p vytvářejícími silně antibondující stavy Tl-F. Struktura se deformuje, aby se minimalizovaly tyto nepříznivé kovalentní interakce.[2]
Chlorid thalium (I)
TlCl je bílá krystalická pevná látka citlivá na světlo, teplota tání 430 ° C. Krystalová struktura je stejná jako CsCl.
Bromid thalia (I)
TlBr je světle citlivá, světle žlutá krystalická pevná látka, teplota tání 460 ° C. Krystalová struktura je stejná jako CsCl.
Jodid thalium
Pokojová teplota TlI je žlutá krystalická pevná látka, teplota tání 442 ° C. Krystalová struktura je zkreslená struktura kamenné soli známá jako p-TlI struktura. Při vyšších teplotách se barva změní na červenou se stejnou strukturou CsCl.[3]

Thalium (I) smíšené halogenidy

Bromjodid thalium a chlorid thalium jsou smíšené soli thalium (I), které se používají ve spektroskopii jako optický materiál pro přenos, lom a zaostření infračervené záření. Materiály byly nejprve pěstovány R. Koopsem v laboratoři Olexander Smakula na Carl Zeiss Optical Works, Jena v roce 1941.[4][5] Červený bromjodid byl kódován KRS-5 [6] a bezbarvý bromchlorid, KRS-6 [7] a takhle jsou běžně známé. Předpona KRS je zkratka „Kristalle aus dem Schmelz-fluss“ (krystaly z taveniny). Složení KRS-5 a KRS-6 se blíží k TlBr0.4Já0.6 a TlBr0.3Cl0.7. KRS-5 se nejčastěji používá, jeho vlastnosti jsou relativně nerozpustné ve vodě a nehygroskopický, je alternativou k KBr, CSI a AgCl.[8]

Trihalogenidy

Trihalogenidy thalia jsou méně stabilní než jejich protějšky z hliníku, gália a india a chemicky zcela odlišné. Trijodid neobsahuje thalium s oxidační stav +3, ale je sloučeninou thalia (I) a obsahuje lineární trijodid (I.3−) ion.

Fluorid thalia (III)
TlF3 je bílá krystalická pevná látka, teplota tání 550 ° C. Krystalová struktura je stejná jako YF3 a β-BiF3. V tomto je atom thalia 9 souřadnic (tricapped trigonální prizmatický). Může být syntetizován fluoridací oxidu, Tl2Ó3, s F.2, BrF3 nebo SF4 při 300 ° C.
Chlorid thalitý (III)
TlCl3 má zkreslené Cr (III) chlorid struktura jako AlCl3 a InCl3. Tuhý TlCl3 je nestabilní a nepřiměřené při 40 ° C se ztrátou chloru TlCl. Může být připraven v CH3CN zpracováním roztoku TlCl s Cl2 plyn.
Bromid thalia (III)
Tato nestabilní sloučenina nepřiměřené při méně než 40 ° C až TlBr2. Může být připraven v CH3CN zpracováním roztoku TlBr s Br2 plyn. Ve vodě může být tetrahydrátový komplex připraven přidáním bromu k míchané suspenzi TlBr.[9]
Trijodid thalium
TlI3 je černá krystalická pevná látka připravená z TlI a Já2 ve vodném HI. Neobsahuje thalium (III), ale má stejnou strukturu jako CsI3 obsahující lineární I3− ion.

Smíšené valenční halogenidy

Jako skupina nejsou dobře charakterizovány. Obsahují jak Tl (I), tak Tl (III), kde atom thalia (III) je přítomen jako komplexní anionty, např. TlCl4−.

TlCl2
Toto je formulováno jako TlJáTlIIICl4.
Tl2Cl3
Tato žlutá sloučenina je formulována TlJá3 TlIIICl6.[10]
Tl2Br3
Tato sloučenina je podobná Tl2Cl3 a je formulován TlJá3TlIIIBr6[11]
TlBr2
Tato světle hnědá pevná látka je formulována TlJáTlIIIBr4
Tl3Já4
Tato sloučenina byla označena jako meziprodukt při syntéze TlI3 z TlI a Já2. Struktura není známa.

Halogenidové komplexy

Komplexy thalium (I)
Thallium (I) může tvořit komplexy typu (TlX3)2− a (TlX4)3− jak v roztoku, tak i když jsou halogenidy thalia (I) začleněny do halogenidů alkalických kovů. Tyto dopované halogenidy alkalických kovů mají nová absorpční a emisní pásma a používají se jako fosfor v scintilační detektory záření.
Komplexy fluoridu thalium
Soli NaTlF4 a Na3TlF6 neobsahují diskrétní čtyřboká a osmistěn anionty. Struktura NaTlF4 je stejné jako fluorit (CaF2) s NaJá a TlIII atomy zabírající 8 souřadnic Ca.II stránky. Na3TlF6 má stejnou strukturu jako kryolit, Na3AlF6. V tomto jsou atomy thalia osmistěnně koordinovaný. Obě sloučeniny se obvykle považují za smíšené soli Na+ a Tl3+.
Chloridové komplexy thalium
Soli čtyřboká TlCl4− a osmistěn TlCl63−jsou známé pod různými kationty.
Soli obsahující TlCl52− se čtvercovou pyramidovou strukturou jsou známy. Některé soli, které nominálně obsahují TlCl52− ve skutečnosti obsahují dimerní aniont Tl2Cl104−, anionty s dlouhým řetězcem kde TlIII je 6 souřadnic a osmistěn jednotky jsou spojeny přemosťujícími atomy chloru nebo směsnými solemi TlIIICl4 a TlIIICl6.[12]
Iont Tl2Cl93− kde jsou atomy thalia osmistěnně koordinovaný se třemi přemosťujícími atomy chloru byl identifikován v cesné soli, Cs3Tl2Cl9.
Komplexy bromidu thalium
Soli TlIIIBr4− a TlIIIBr63− jsou známé pod různými kationty.
TlBr52− anion byl charakterizován řadou solí a je trigonální bipyramidální. Některé další soli, které nominálně obsahují TlBr52− jsou směsné soli obsahující TlBr4− a Br−.[13]
Komplexy jodidu thalium
Soli TlIIIJá4− jsou známy. The TlIII anion je stabilní, přestože trijodid je sloučeninou thalia (I).

Reference

  1. ^ U.Haussermann, P.Berastegui, S.Carlson, J.Haines a J.Leger Angewandte Chemie 31, str. 4760 (2001)
  2. ^ A-V Mudring Eur. J. Inorg. Chem. 2007, 882
  3. ^ Mir, Wasim J .; Warankar, Avinash; Acharya, Ashutosh; Das, Shyamashis; Mandal, Pankaj; Nag, Angshuman (2017). „Koloidní nanokrystaly halogenidu thalia s přiměřenou luminiscencí, mobilitou nosiče a difúzní délkou“. Chemická věda. 8 (6): 4602–4611. doi:10.1039 / C7SC01219E. PMC  5618336. PMID  28970882.
  4. ^ Koops, R. (1948). "Optické strukturní předměty z binárních smíšených krystalů". Optik (3): 298–304.
  5. ^ Smakula A., J. Kalnajs a V. Sils (březen 1953). „Nehomogenita smíšených krystalů halogenidu thalia a jeho eliminace“. Laboratoř pro izolační výzkum Technická zpráva 67. Massachusetts Institute of Technology. Citováno 17. října 2012.
  6. ^ Crystran Data pro KRS5 http://www.crystran.co.uk/krs5-thallium-bromoiodide-tlbrtli.htm
  7. ^ Crystran Data pro KRS6 http://www.crystran.co.uk/krs6-thallium-bromochloride-tlbrtlcl.htm
  8. ^ Frank Twyman (1988) Prism and Lens Making: Učebnice pro pracovníky v oboru optického skla CRC Press ISBN  0-85274-150-2, strana 170
  9. ^ Glaser J. (1979) Acta Chem. Scand. A33, 789. T605.
  10. ^ Bohme R., Rath J., Grunwald B., Thiele G., Z. Naturforsch. B 36, 1366 (1980).
  11. ^ Ackermann R., Hirschle C., Rotter H.W., Thiele G. Z. fur Anorg. Allgem. Chemie 2002, 628(12), 2675-2682.
  12. ^ James M. A., Clyburne J. A. C., Linden A., James B. D, Liesegang J., Zuzich V. Umět. J. Chem., 1996, 74, 1490
  13. ^ Linden A., Nugent K.W., Petridis A., James B. D., Inorg. Chim. Acta, 1999, 285, 122.

Další informace

  1. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  2. Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A .; Bochmann, Manfred (1999), Pokročilá anorganická chemie (6. vydání), New York: Wiley-Interscience, ISBN  0-471-19957-5