タリウムハロゲン化物

タリウムハロゲン化物には、タリウムの酸化状態が +1 である一ハロゲン化物、タリウムの酸化状態が一般に +3 である三ハロゲン化物、および +1 と +3 の混合酸化状態のタリウムを含むいくつかの中間ハロゲン化物がある。これらの塩は、研究用分光光度計の集束要素など、特殊な光学設定で使用されます。より一般的な亜鉛セレン化物ベースの光学系と比較して、臭ヨウ化タリウムなどの材料はより長い波長での透過を可能にします。赤外線では、これにより 350 cm ⁻¹ (28 μm)までの測定が可能になりますが、亜鉛セレン化物は 21.5 μm まで不透明であり、ZnSe 光学系は一般に 650 cm ⁻¹ (15 μm) までしか使用できません。

モノハロゲン化物（タリウムハロゲン化物とも呼ばれる）にはすべて、酸化状態が +1 のタリウムが含まれています。タリウム(I) ハロゲン化物とそれに対応する銀塩の間には類似点があります。たとえば、タリウム(I) 塩化物と臭化物は光に敏感で、タリウム(I) フッ化物は塩化物や臭化物よりも水に溶けやすいです。

フッ化タリウム(I)

TlF は白色結晶固体で、融点は 322 °C です。他の Tl(I) ハロゲン化物とは異なり、水に容易に溶けます。通常の室温での形態は、基本的に 5 配位のタリウムを持つ歪んだ岩塩構造を持つ α-PbO に似た構造を持ち、6 番目のフッ化物イオンは 370 pm にあります。62 °C で正方晶構造に変化します。この構造は 40 GPa の圧力まで変化しません。^[1]

室温構造は、Tl 6sとF 2p状態間の相互作用によって強い反結合性のTl-F状態が生成されることで説明されている。構造は、これらの不利な共有結合相互作用を最小限に抑えるために歪んでいる。^[2]

塩化タリウム(I)

TlCl は光に敏感な白色結晶固体で、融点は 430 °C です。結晶構造はCsClと同じです。

臭化タリウム(I)

TlBr は光に敏感な淡黄色の結晶性固体で、融点は 460 °C です。結晶構造はCsClと同じです。

ヨウ化タリウム(I)

室温では、TlIは黄色の結晶性固体で、融点は442℃です。結晶構造は、β-TlI構造として知られる歪んだ岩塩構造です。高温になると色が赤に変わり、CsClと同じ構造になります。^[3]

臭ヨウ化タリウム/臭化ヨウ化タリウム( TlBr _x I _1−x ) および臭塩化タリウム/臭化塩化タリウム( TlBr _x Cl _1−x ) は、分光法において赤外線の透過、屈折、集束のための光学材料として使用されるタリウム (I) の混合塩である。この材料は、 1941 年にイエナのカール ツァイス光学工場のオレクサンダー スマクラの研究室で R. クープスによって初めて生成された。 ^{[4] [5]}赤色の臭ヨウ化物は KRS-5 ^[6]、無色の臭塩化物は KRS-6 ^[7]とコードされており、一般にこのように知られている。KRS という接頭辞は、「Kristalle aus dem Schmelz-fluss」（溶融物からの結晶）の略語である。 KRS-5とKRS-6の組成は、TlBr _0.4 I _0.6とTlBr _0.3 Cl _0.7に近い。KRS-5は最も一般的に使用されており、水に比較的溶けにくく、吸湿性がないという特性から、 KBr、CsI、AgClの代替品となっている。^[8]

タリウム三ハロゲン化物（別名タリウムハロゲン化物）は、対応するアルミニウム、ガリウム、インジウムよりも安定性が低く、化学的にかなり異なります。三ヨウ化物には酸化状態+3のタリウムは含まれていませんが、タリウム（I）化合物であり、直線状のIが含まれています。−3イオン。

フッ化タリウム(III)

TlF ₃は白色の固体で、融点は 550 °C です。その構造はYF ₃や β- BiF _{3と同じで、タリウム原子は 9 配位 (三頂三角柱) です。酸化物 Tl 2} O ₃を F ₂、BrF ₃、またはSF ₄で300 °C でフッ素化することで合成できます。

塩化タリウム(III)

TlCl _{3 は、} AlCl ₃やInCl ₃のような歪んだCr(III)塩化物構造を持っています。TlClをCl ₂ガスで処理することで調製できます。 ^[9] 水から結晶化すると四水和物が得られます。固体のTlCl _{3 は40 °Cで分解し、塩素を失って}TlClになります。

臭化タリウム(III)

TlBr _3はTlBrをBr ₂ガスで処理することによって製造できる。 ^[10] 水から結晶化させると四水和物が得られる。固体のTlBr _{3は40 °Cで分解し、臭素を失って}TlBrになる。^[11]

三ヨウ化タリウム(I)

TlI _3は、水性HI中のTlIとI ₂から調製された黒色の結晶性固体である。タリウム(III)は含まれていないが、直鎖Iを含むCsI _{3と同じ構造を有する。}−3イオン。

グループとして、これらは十分に特徴づけられていない。これらにはTl(I)とTl(III)の両方が含まれており、タリウム(III)原子はTlClなどの錯体アニオンとして存在する。−4。

トリル塩化物₂

これはTl ^I Tl ^III Cl ₄と表されます。

トリル₂塩素₃

この黄色の化合物はTl ^I ₃ Tl ^III Cl ₆と表記される。^[12]

TL ₂ BR ₃

この化合物はTl ₂ Cl ₃に似ており、Tl ^I ₃ Tl ^III Br ₆^{と表記される[13]。}

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この淡褐色の固体はTl ^I Tl ^III Br _{4で表されます。}

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この化合物は、 TlIとI ₂からTlI ₃を合成する際の中間体として報告されています。構造は不明です。

タリウム(I)錯体

タリウム(I)は、溶液中およびタリウム(I)ハロゲン化物がアルカリ金属ハロゲン化物に組み込まれた場合の両方で、 (TlX ₃ ) ²⁻および(TlX ₄ ) ³⁻型の錯体を形成することができる。これらのドープされたアルカリ金属ハロゲン化物は、新しい吸収および発光nバンドを持ち、シンチレーション放射線検出器の蛍光体として使用される。

タリウム(III)フッ化物錯体

塩NaTlF ₄とNa ₃ TlF ₆には、個別の四面体および八面体アニオンは含まれていません。NaTlF ₄の構造は、Na ^IおよびTl ^III原子が 8 つの配位Ca ^IIサイトを占める蛍石 (CaF ₂ )と同じです。Na ₃ TlF _{6 は}、氷晶石Na ₃ AlF ₆と同じ構造です。この場合、タリウム原子は八面体に配位しています。両方の化合物は通常、 Na ⁺とTl ³⁺の混合塩であると考えられています。

タリウム(III)塩化物錯体

四面体 TlClの塩−4および八面体 TlCl3−6さまざまな陽イオンが知られています。

TlClを含む塩2−5四角錐構造の塩が知られている。名目上TlClを含む塩には、2−5実際には二量体陰イオンTl ₂ Clを含む4−10、 Tl ^IIIが6配位で八面体単位が架橋塩素原子によって結合した長鎖陰イオン、またはTl ^III Cl ₄とTl ^III Cl ₆の混合塩。^[14]

イオンTl ₂ Cl3−9タリウム原子が3つの架橋塩素原子と八面体配位した構造が、セシウム塩Cs ₃ Tl ₂ Cl ₉で確認されている。

臭化タリウム(III)錯体

Tl ^III Brの塩−4およびTl ^III Br3−6さまざまな陽イオンが知られています。

TlBrは2−5陰イオンは多くの塩で特徴付けられており、三方両錐形である。名目上TlBrを含む他の塩もいくつかある。2−5TlBrを含む混合塩である−4およびBr ^{− [15} ]

タリウム(III)ヨウ化物錯体

Tl ^III Iの塩−4が知られています。三ヨウ化物はタリウム(I)化合物ですが、Tl ^{IIIアニオンは安定しています。}

1. 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。ISBN 978-0-08-037941-8。
2. コットン、F. アルバート;ウィルキンソン、ジェフリー; ムリーリョ、カルロス A.; ボッホマン、マンフレッド (1999)、『Advanced Inorganic Chemistry (第 6 版)』、ニューヨーク: Wiley-Interscience、ISBN 0-471-19957-5