Tallium-halogenidek
A tallium-halogenidek a talliumnak halogénekkel alkotott vegyületei. Ezek lehetnek monohalogenidek – melyekben a tallium oxidációs száma +1 –, trihalogenidek, melyekben a tallium oxidációs száma +3, és átmeneti halogenidek, melyekben +1 és +3 oxidációs számú talliumion is található. A tallium-bromid-jodidot használják ablakok, lencsék és szűrők, optikai eszközök infravörös kamerák és infravörös spektrométerek gyártásánál. Továbbá használják az ATR spektroszkópiában.[forrás?]
Monohalogenidek
[szerkesztés]
A monohalogenidekben a tallium oxidációs száma +1. A tallium(I)-halogenidek és az analóg ezüst sók hasonlóak, például a tallium(I)-klorid és -bromid fényérzékenyek, továbbá a tallium(I)-fluorid jobban oldódik vízben, mint a -klorid és a -bromid.
- Tallium-fluorid
- A tallium-fluorid fényes, fehér kristályokat alkot. Kristályszerkezete rombos (deformált kősó szerkezete van a Tl+ két inert 6s2 elektronja és az F p2 elektronjainak kölcsönhatása miatt[1]), a = 518,48; b = 609,80; c = 549,16(2) pm; Z = 4, tércsoport Pm2a. Nem higroszkópos. Tömény vizes oldata lúgos. Folyadékként sárga színű. Kissé elfolyósodik párás levegőben, de megszilárdul vízmentes alakban száraz levegőben. A többi tallium(I)-halogeniddel ellentétben nagyon jól oldódik vízben. Szobahőmérsékleten hasonló szerkezete van, mint az α-PbO-nek. 62 °C-on tetragonálissá változik a kristályszerkezete, ez 40 GPa nyomásig változatlan.[2]
- Tallium-klorid
- A TlCl fényérzékeny, fehér, kristályos anyag, olvadáspontja 430 °C. Kristályszerkezete cézium-klorid típusú.
- Tallium-bromid
- A TlBr fényérzékeny, halványsárga, kristályos szilárd anyag, olvadáspontja 460 °C. Kristályszerkezete cézium-klorid típusú.
- Tallium-jodid
- Szobahőmérsékleten a TlI sárga színű, kristályos anyag, olvadáspontja 442 °C. A kristályszerkezete torz kősó, β-TlI szerkezet néven ismert. Magasabb hőmérsékleten színe pirosra, kristályszerkezete cézium-klorid típusúra változik.
Tallium(I) vegyes halogenidek
[szerkesztés]A tallium-bromid-jodid és tallium-bromid-klorid vegyes tallium(I)-sók, elsőként 1941-ben állította elő őket R. Koops Olexander Smakula laboratóriumában.[3][4] Az infravörös sugárzás továbbítására, törésére és fókuszálására szolgáló optikai egységek anyagaként használják őket a spektroszkópiában. A vörös bromid-jodid kódja KRS-5,[5] a színtelen bromid-kloridé KRS-6.[6] Közelítő összetételük rendre TlBr0,4I0,6, illetve TlBr0,3Cl0,7. A gyakrabban használt KRS-5 előnyös tulajdonsága, hogy viszonylag oldhatatlan vízben, és – alternatíváival, a KBr-dal, CsI-dal és AgCl-dal ellentétben – nem higroszkópos.[7]
Trihalogenidek
[szerkesztés]A tallium-trihalogenidek kevésbé stabilak, mint az alumínium, gallium és indium hasonló vegyületei, és kémiailag meglehetősen különböznek azoktól. A tallium-trijodidban nem +3 oxidációs számú talliumion található, hanem tallium(I)-ionból és egy lineáris trijodidionból (I3−) áll.
- Tallium-trifluorid
- A TlF3 fehér, kristályos anyag, olvadáspontja 550 °C. A kristályszerkezete ugyanaz, mint a β-BiF3-é és YF3-é, benne a talliumatom koordinációs száma 9. Tl2O3 F2, BrF3 vagy SF4 felhasználásával történő fluorozásával lehet előállítani 300 °C-on.
- Tallium-triklorid
- Az AlCl3-hoz és InCl3-hoz hasonlóan torz króm(III)-klorid szerkezettel rendelkezik. A szilárd tallium-triklorid instabil és 40 °C-on klórra és tallium-kloridra diszproporcionál. Elő lehet állítani CH3CN-ben oldott tallium-klorid és klórgáz reakciójával.
- Tallium-tribromid
- Instabil vegyület, 30 °C-on levegőben elbomlik. Elő lehet állítani CH3CN-ben oldott tallium-bromid és brómgáz[forrás?] reakciójával. Tallium-tribromid-tetrahidrátot elő lehet állítani, ha tallium(I)-bromid kevert szuszpenziójához brómot adunk 30-40 °C-on.[8]
- Tallium-trijodid
- Fekete kristályos anyag, TlI-ból vízben oldott HI és jód reakciójával lehet előállítani. A többi tallium-trihalogeniddel ellentétben nem található benne tallium(III)-ion, hanem a CsI3-hoz hasonlóan egy tallium(I)-iont és egy trijodidiont I3− tartalmaz.
Vegyes vegyértékű halogenidek
[szerkesztés]Nem túlságosan ismert vegyületcsoport. A vegyes vegyértékű tallium-halogenidek tallium(I)- és tallium(III)-ionokat is tartalmaznak, melyben a Tl(III) komplex anion, például TlCl4− formájában van jelen.
- TlCl2
- A TlITlIIICl4 képlettel írható le.
- Tl2Cl3
- Sárga vegyület, képlete: TlI3 TlIIICl6.[9]
- Tl2Br3
- A Tl2Cl3-hoz hasonló vegyület, képlete: TlI3TlIIIBr6[10]
- TlBr2
- Halvány barna szilárd anyag, képlete: TlITlIIIBr4.
- Tl3I4
- A tallium-trijodid tallium-jodid és jód reakciójával történő előállításának köztiterméke. Szerkezete nem ismert.
Halogenid komplexek
[szerkesztés]- Tallium(I)-komplexek
- A tallium(I) oldatban alkálifém-halogenidekkel kétféle komplexet képez: (TlX3)2− és (TlX4)3−. Ezeknek a dópolt alkálifém-halogenideknek a spektrumában új abszorpciós és emissziós sávok vannak, szcintillációs sugárzás detektorok fénykeltő anyagaként használják őket.
- Tallium(III)-fluorid komplexek
- A NaTlF4 és Na3TlF6 sók nem tartalmaznak diszkrét tetraéderes vagy oktaéderes anionokat. A NaTlF4 fluorit (CaF2) szerkezetű, benne a NaI és TlIII atomok találhatók a 8-as koordinációjú Ca helyén. A Na3TlF6-nak kriolit szerkezete van. A talliumatomok oktaéderes koordinációjúak. Mindkét vegyületet a Na+ és Tl3+ vegyes sójának tekintik.
- Tallium(III)-klorid komplexek
- A tetraéderes TlCl4− és az oktaéderes TlCl63− különböző kationokkal alkotott vegyületei ismeretesek.
A négyzet alapú piramis szerkezetű TlCl52− anion sói ismertek. Érdekes módon néhány só, melyben névlegesen TlCl52− anion található, valójában Tl2Cl104− dimer aniont vagy olyan hosszú láncú, 6-os koordinációjú TlIII aniont tartalmaz, melyben az oktaéderes egységeket klórhidak kapcsolják össze, de TlIIICl4 és TlIIICl6 anionokat tartalmazó vegyes sók is ismertek.[11]
A Cs3Tl2Cl9 sóban azonosították a Tl2Cl93− iont, melyben a talliumatomokhoz oktaéderesen 3 hídhelyzetű klóratom koordinálódik.
- Tallium(III)-bromid komplexek
- TlIIIBr4− és TlIIIBr63− anionoknak ismertek különböző kationokkal együtt alkotott vegyületeik. A trigonális bipiramis alakú TlBr52− anionnak számos sója ismert. Néhány só, mely névlegesen TlBr52− aniont tartalmaz, valójában a TlBr4− és Br− vegyes sói.[12]
- Tallium(III)-jodid komplexek
- A TlIII anion stabil, a TlIIII4− sói ismertek.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ A-V Mudring Eur. J. Inorg. Chem. 2007, 882
- ↑ U.Haussermann, P.Berastegui, S.Carlson, J.Haines, and J.Leger Angewandte Chemie, 31, pp. 4760 (2001)
- ↑ Koops, R. (1948). „Optical structural subjects from binary mixed crystals”. Optik (3), 298–304. o.
- ↑ Smakula A., J. Kalnajs and V. Sils: Inhomogeneity of Thallium Halide Mixed Crystals and Its Elimination. Laboratory for Insulation Research Technical Report 67. Massachusetts Institute of Technology, 1953. március 1. (Hozzáférés: 2012. október 17.)
- ↑ Crystran Data for KRS5 http://www.crystran.co.uk/krs5-thallium-bromoiodide-tlbrtli.htm Archiválva 2010. május 8-i dátummal a Wayback Machine-ben
- ↑ Crystran Data for KRS6 http://www.crystran.co.uk/krs6-thallium-bromochloride-tlbrtlcl.htm Archiválva 2010. május 7-i dátummal a Wayback Machine-ben
- ↑ Frank Twyman (1988) Prism and Lens Making: A Textbook for Optical Glassworkers CRC Press ISBN 0-85274-150-2, page 170
- ↑ Glaser J. (1979) Acta Chem. Scand. A33, 789. T605.
- ↑ Bohme R., Rath J.,Grunwald B., Thiele G., Z. Naturforsch. B 36, 1366 (1980).
- ↑ Ackermann R., Hirschle C., Rotter H.W., Thiele G. Z. fur Anorg. Allgem. Chemie 2002, 628(12), 2675-2682.
- ↑ James M. A., Clyburne J. A. C., Linden A., James B. D, Liesegang J., Zuzich V. Can. J. Chem., 1996, 74, 1490
- ↑ Linden A. , Nugent K.W., Petridis A., James B. D., Inorg. Chim. Acta, 1999, 285, 122. http://dx.doi.org/10.1016/S0020-1693(98)00339-9
Források
[szerkesztés]- Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 316–323. o. (1999). ISBN 963-18-9144-5
- Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred. Advanced Inorganic Chemistry, 6th, New York: Wiley-Interscience (1999). ISBN 0-471-19957-5
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Thallium halides című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.