三碘阴离子
三碘阴离子 | |||
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识别 | |||
CAS号 | 14900-04-0 ![]() | ||
PubChem | 105054 | ||
ChemSpider | 94786 | ||
SMILES |
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性质 | |||
化学式 | I− 3 | ||
摩尔质量 | 380.71341 g·mol⁻¹ | ||
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
在化学中,三碘化物有多种含义。它主要指三碘阴离子——I3−,一种由3个碘原子构成的多碘离子。含有这种离子的化合物有三碘化钠、三碘化铊和三碘化铵([NH4][I3])。这些化合物中只有单个对应的碘离子。在其他一些化合物中,三碘化物中3个碘原子之间并没有形成共价键,也就是没有形成三碘阴离子。例如三碘化氮 (NI3)、三碘化磷、三碘化锑和三碘化镓 (Ga2I6)。一些阳离子理论上有可能同时形成这两种化合物,三碘化铊被认为是三碘化铊(I),而三碘化铊(III)还未制得。
三碘阴离子
[编辑]三碘阴离子是最简单的多碘离子,一些原子数更多的多碘离子也存在。在溶液中,它在低浓度时显黄色而在高浓度时为棕色。淀粉与碘单质反应显紫黑色正是因为形成了这种离子。碘离子不与淀粉反应,碘单质在非极性溶剂中也不能反应。卢戈氏碘液含有碘化钾,因此大量的碘能溶解在其中。
碘酒是将碘溶解在乙醇中配制而成的,它也含有大量的三碘阴离子,因为其中含有碘离子和水。
形成与结构
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/Triiodide-2D-dimensions.png/200px-Triiodide-2D-dimensions.png)
下面这个吸热的可逆反应增加了三碘阴离子的浓度:
- I2 + I− ⇌ I3−
这个反应属于错合反应。这个反应与硫化钠和硫单质的反应类似,但高级的多碘离子具有支链而多硫离子是链状的。[1]
这种离子是直线型的,与价层电子对互斥理论的预测相同。对这种超价离子的简单解释是三中心四电子键。三碘化物中的键角和键长并不相同,取决于阳离子的性质。
三碘阴离子在溶液中的键长与键角由溶剂的性质决定。质子溶剂会集中三碘阴离子的负电荷,使它不对称。[2][3]举个例子,甲醇中的三碘阴离子呈角形,其负电荷集中在较长的键上。[4]
少数几个化合物中三碘阴离子的有关键长与键角的差别列在下表中:
化合物 | Ia–Ib (pm) | Ib–Ic (pm) | 键角 (°) |
---|---|---|---|
TlI3 | 306.3 | 282.6 | 177.9 |
RbI3 | 305.1 | 283.3 | 178.11 |
CsI3 | 303.8 | 284.2 | 178.00 |
NH4I3 | 311.4 | 279.7 | 178.55 |
甲醇溶液[4] | 309.0 | 296.0 | 152.0 |
但是在与大阳离子形成的化合物(C
6H
5)
4AsI
3中,两个I-I键的键长却是相等的。这可能是因为大阳离子的极化能力较弱,对阴离子的影响较小[5]。
参考资料
[编辑]- ^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Johnson, Alan E.; Myers, Anne B. Solvent Effects in the Raman Spectra of the Triiodide Ion: Observation of Dynamic Symmetry Breaking and Solvent Degrees of Freedom. The Journal of Physical Chemistry. 1 January 1996, 100 (19): 7778–7788 [2024-01-19]. ISSN 0022-3654. doi:10.1021/jp953052x. (原始内容存档于2022-11-26) (英语).
- ^ Lynden-Bell, R. M.; Kosloff, R.; Ruhman, S.; Danovich, D.; Vala, J. Does solvation cause symmetry breaking in the I3− ion in aqueous solution?. The Journal of Chemical Physics. 8 December 1998, 109 (22): 9928–9937. ISSN 0021-9606. doi:10.1063/1.477659.
- ^ 4.0 4.1 Heo, Jun; Kim, Jong Goo; Choi, Eun Hyuk; Ki, Hosung; Ahn, Doo-Sik; Kim, Jungmin; Lee, Seonggon; Ihee, Hyotcherl. Determining the charge distribution and the direction of bond cleavage with femtosecond anisotropic x-ray liquidography. Nature Communications. 26 January 2022, 13 (1): 522. ISSN 2041-1723. PMC 8792042
. PMID 35082327. doi:10.1038/s41467-022-28168-0 (英语).
- ^ 刘新锦、朱亚先、高飞. 《无机元素化学》. 北京: 科学出版社. 2010: P153. ISBN 978-7-03-026399-5.
参见
[编辑]外部链接
[编辑]- Kinetic Study of the iodine-persulfate reaction(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Determination of Hydrogen Peroxide Concentration
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