Halogenki galu
Istnieją trzy zestawy halogenków galu , trihalogenki, w których gal ma stopień utlenienia +3, pośrednie halogenki zawierające gal na stopniach utlenienia +1, +2 i +3 oraz niektóre niestabilne monohalogenki, w których gal ma stopień utlenienia +1.
trihalogenki
Znane są wszystkie cztery trihalogenki. Wszystkie zawierają gal na +3 stopniu utlenienia. Ich nazwy własne to fluorek galu(III), chlorek galu(III), bromek galu(III) i jodek galu(III).
- GaF 3
- GaF 3 to białe ciało stałe, które sublimuje przed stopieniem, o szacowanej temperaturze topnienia powyżej 1000 °C. Zawiera 6 współrzędnych atomów galu z trójwymiarową siecią ośmiościanów GaF 6 , które mają wspólne rogi.
- GaCl 3 , GaBr 3 i GaI 3
- Wszystkie one mają niższe temperatury topnienia niż GaF 3 , ( GaCl 3 t.t. 78 °C, GaBr 3 t.t. 122 °C, GaI 3 tt 212 ° C), co odzwierciedla fakt, że wszystkie ich struktury zawierają dimery z 4 współrzędnymi atomami galu i 2 mostkowymi atomami halogenu. Wszystkie są kwasami Lewisa , tworzącymi głównie 4 współrzędne adduktów. GaCl3 jest najczęściej stosowanym trihalogenkiem.
Halogenki pośrednie
Istnieją pośrednie chlorki, bromki i jodki. Zawierają gal na stopniach utlenienia +1, +2 i +3.
- Ga 3 Cl 7
- Ten związek zawiera jon Ga 2 Cl 7 − , który ma budowę podobną do jonu dwuchromianowego Cr 2 O 7 2− , z dwoma czworościennie skoordynowanymi atomami galu w jednym rogu. Związek można sformułować jako heptachlorodigalusan(III) galu(I ) , GaI GaIII2Cl7 .
komórka elementarna Ga 3 Cl 7 część struktury krystalicznej struktura [Ga 2 Cl 7 ] −
- GaCl 2 , GaBr 2 i GaI 2
- Są to najlepiej znane i najczęściej badane halogenki pośrednie. Zawierają gal na stopniach utlenienia +1 i +3 i mają formułę Ga I Ga III X 4 . Dihalogenki są niestabilne w obecności wody nieproporcjonalnej do jednostek galu metalicznego i galu (III). Są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach aromatycznych, w których wyizolowano kompleksy arenowe, a aren jest η 6 skoordynowany z Ga + jon. Z niektórymi ligandami L, np. dioksanem, powstaje obojętny kompleks Ga 2 X 2 L 2 z wiązaniem gal-gal. Związki te zostały wykorzystane jako droga do związków łańcuchowych i klastrowych galu.
- Ga 2 Br 3 i Ga 2 I 3
- Są to formuły Ga I 2 Ga II 2 Br 6 i Ga I 2 Ga II 2 I 6 odpowiednio. Oba aniony zawierają wiązanie gal-gal, przy czym gal ma formalny stopień utlenienia +2. Ga 2 Br 6 2− jest zaćmiony, podobnie jak anion In 2 Br 6 2− w In 2 Br 3 , podczas gdy anion Ga 2 I 6 2− jest izostrukturalny z Si 2 Cl 6 z przestawną konformacją.
monohalogenki
Żaden z monohalogenków nie jest stabilny w temperaturze pokojowej. Wykazano, że wcześniej opisane GaBr i GaI wytwarzane w wyniku stapiania galu z trihalogenkiem są mieszaninami metalicznego galu z, odpowiednio , Ga2Br3 i Ga2I3 .
- GaCl i GaBr
- GaCl i GaBr zostały wyprodukowane w postaci gazowej w reakcji HX i stopionego galu przy użyciu specjalnego reaktora. Zostały one wyizolowane przez schłodzenie gazu o wysokiej temperaturze w temperaturze 77 K. GaCl jest zgłaszany jako czerwona substancja stała, która jest nieproporcjonalna powyżej 0 ° C. Zarówno wytworzony w ten sposób GaCl, jak i GaBr można stabilizować w odpowiednich rozpuszczalnikach. Powstałe w ten sposób metastabilne roztwory zostały wykorzystane jako prekursory wielu klasterowych związków galu.
- Podczas produkcji GaN metodą HVPE GaCl jest wytwarzany przez przepuszczanie gazowego HCl nad stopionym galem, który następnie poddaje się reakcji z NH 3 gaz.
- GaI
- 0 GaI jest produkowany w postaci reaktywnego zielonego proszku, który został okrzyknięty „wszechstronnym odczynnikiem dla chemika syntetycznego”. Struktura chemiczna odczynnika określanego jako „GaI” wytwarzanego w reakcji metalicznego galu z jodem w toluenie przy użyciu ultradźwięków została niedawno zbadana przy użyciu 69/71Ga NMR w stanie stałym i przypisano wstępną strukturę, która obejmuje atomy galu, [Ga ] 2 [ Ga] + [Gal 4 ] - .
Kompleksy halogenków anionowych
Znane są sole zawierające GaCl4- , GaBr4- i GaI4- . Gal bardzo różni się od indu tym, że wiadomo, że tworzy tylko 6 współrzędnych kompleksów z jonem fluoru. Można to zracjonalizować mniejszym rozmiarem galu (promień jonowy Ga (III) 62 pm, In (III) 80 pm).
sole zawierające anion Ga 2 Cl 6 2− , w którym gal ma stopień utlenienia +2.
Ogólne odniesienia
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2). Butterwortha-Heinemanna . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- Bawełna, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Advanced Inorganic Chemistry (wyd. 6), Nowy Jork: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5