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化学において、ハロゲン化物（まれにハロゲン化物[1]）は、一部がハロゲン原子で、他の部分がハロゲンよりも電気陰性度が低い（または電気陽性である）元素またはラジカルである二元化合物であり、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、アスタチド、または理論的にはテネシド化合物を形成する。アルカリ金属は適切な条件下でハロゲンと直接結合し、一般式MX（X = F、Cl、BrまたはI）のハロゲン化物を形成する。多くの塩はハロゲン化物であり、halideおよびhaliteのhal-音節はこの相関関係を反映している。すべての第1族金属は、室温で白色の固体であるハロゲン化物を形成する。[2]
ハロゲン化物イオンは、負の電荷を帯びたハロゲン原子である。一般的なハロゲン化物陰イオンは、フッ化物（F −）、塩化物（Cl −）、臭化物（Br −）、ヨウ化物（I −）である。このようなイオンは、多くのイオン性ハロゲン化物塩に存在している。ハロゲン化物鉱物にはハロゲン化物が含まれる。これらのハロゲン化物陰イオンはすべて無色である。ハロゲン化物は共有結合も形成し、例としては、無色のTiF 4、無色のTiCl 4、オレンジ色のTiBr 4、茶色のTiI 4がある。より重い元素であるTiCl 4、TiBr 4、TiI 4 は分子であるため、容易に蒸留できる。例外はTiF 4で、融点は284 °Cで、ポリマー構造を持っている。フッ化物は、より重いハロゲン化物とは異なることが多い。[3]
反応
酸化還元
ハロゲン化物は、通常の実験室条件下では還元できませんが、いずれも二原子ハロゲンに酸化できます。特にヨウ化物では中間体が観察され、分離されますが、より軽いハロゲン化物ではそうではありません。最も特徴付けられているのは三ヨウ化物です。多くの関連種が知られており、その中には多数のポリヨウ化物も含まれています。
プロトン化
ハロゲン化物は、すべて気体であるハロゲン化水素の共役塩基です。水溶液中でプロトン化が行われると、ハロゲン化水素酸が生成されます。
銀イオンとの反応
KCl、KBr、KIなどのハロゲン化物塩は水に非常に溶けやすく、無色の溶液となる。これらの溶液は硝酸銀AgNO 3溶液と容易に反応する。これら3つのハロゲン化物は固体沈殿物を形成する：[4]
バイルシュタイン試験で説明されているように、アルカリ金属ハロゲン化物の代わりにアルキルハロゲン化物を使用すると、同様の反応がより遅く起こります。
用途
金属ハロゲン化物は、現代の街灯に使用されているようなメタルハライドランプと呼ばれる高輝度放電ランプに使用されています。これらは水銀灯よりもエネルギー効率が高く、オレンジ色の高圧ナトリウムランプよりもはるかに優れた色再現性を備えています。メタルハライドランプは、温室や雨の多い気候で自然光を補うためにもよく使用されています。
ハロゲン化銀は写真フィルムや写真印画紙に使われており、フィルムを現像すると光にさらされたハロゲン化銀が金属銀に還元され、画像が形成されます。
ハロゲン化物ははんだペーストにも使用され、通常はClまたはBr相当物として使用されます。[5]
有機合成化学では、多くの場合、ハロゲンを有機ハロゲン化物化合物に組み込みます。
参照
参考文献
- ^ 「ハロゲン化物の定義」www.merriam-webster.com . 2022年1月7日閲覧。
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 82。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 694。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 1184。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ 「ハロゲンフリーはんだペースト」(PDF) 。 2012年3月17日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2011年3月21日閲覧。