碱金属卤化物

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碱金属卤化物是一类无机化合物,其通式为MX或MXn,其中M为碱金属,X为卤素。其中,最重要的化合物为氯化钠,它是食盐的主要成分。[1]

石鹽為氯化鈉出現於自然界中的礦物型態。

单卤化物[编辑]

结构[编辑]

大多数碱金属卤化物为面心立方晶体。其中,金属和卤素有着八面体配位几何结构,其中每个离子的配位数为6。氯化铯溴化铯碘化铯体心立方晶体,对于较大的金属阳离子(与卤素阴离子),其配位数为8。[2]

Ball-and-stick model of the coordination of Na and Cl in NaCl. Most alkali metal halides adopt this structure.
Ball-and-stick model of the coordination of Cs and Cl in CsCl

性质[编辑]

碱金属卤化物为白色粉末或无色晶体,在高温下熔化得到无色的液体。它们的高熔点反映了它们的高晶格能。在更高的温度下,这些液体蒸发,产生由双原子分子组成的气体。

除了鹼金屬氟化物(氟化鋰難溶於水)及氯化鋰水溶液呈弱鹼性外,其化鹼金屬鹵化物水溶性呈中性。

这些化合物可以溶于极性溶剂,得到高度溶剂化的阴离子与阳离子的溶液。碱金属卤化物熔融时可以溶解相应的碱金属,其中铯在熔点可以完全混溶。[3]

碱金属卤化物电负性(Pauling)比较表
  碱金属
LiF (3.0) NaF (3.1) KF (3.2) RbF (3.2) CsF (3.3)
LiCl (2.0) NaCl (2.1) KCl (2.2) RbCl (2.2) CsCl (2.3)
LiBr (1.8) NaBr (1.9) KBr (2.0) RbBr (2.0) CsBr (2.1)
LiI (1.5) NaI (1.6) KI (1.7) RbI (1.7) CsI (1.8)
  • 数值越大,表示固体离子键的成分更多。

的化合物FrF、FrCl、FrBr、FrI和FrAt理论上可以存在,化物LiAt、NaAt、KAt、RbAt、CsAt和FrAt理论上也可存在。但由于这些放射性元素半衰期太短,以至于极少或没有研究。

多卤化物[编辑]

三碘化物如RbI3、CsI3已有报道。

五氟化铯(CsF5)可在高压下存在。[4]

拟卤化物[编辑]

碱金属的拟卤化物也有重要研究,如氰化钠(NaCN)、氰酸钠(NaOCN)、硫氰酸钠(NaSCN)等。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
  3. ^ Huheey, James E.; Keiter, Ellen A.; Kieter, Richard L. Inorganic chemistry : principles of structure and reactivity 4. Cambridge, Mass. [u.a.]: Harper. 1993: 377. ISBN 006042995X. 
  4. ^ Andrey Yu. Rogachev, Mao-sheng Miao, Gabriel Merino, et al. Molecular CsF5 and CsF+
    2
    . Angewandte Chemie, 2015. 127(28) .doi:10.1002/ange.201500402

拓展阅读[编辑]