هاليدات الإنديوم

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

توجد ثلاث مجموعات من هاليدات الإنديوم ، وهي: ثلاثي الهاليدات، وأحادي الهاليدات، والعديد من الهاليدات الوسيطة . في أحادي الهاليدات، تكون حالة أكسدة الإنديوم +1، وتُعرف هذه المركبات بأسماء مثل فلوريد الإنديوم (I)، وكلوريد الإنديوم (I)، وبروميد الإنديوم (I)، ويوديد الإنديوم (I).

تحتوي الهاليدات الوسيطة على الإنديوم بحالات الأكسدة +1 و+2 و+3.

ثلاثي هاليدات الإنديوم

في جميع ثلاثي هاليدات الإنديوم، تكون حالة الأكسدة للإنديوم +3، وتُعرف هذه المركبات علميًا باسم فلوريد الإنديوم (III)، وكلوريد الإنديوم (III)، وبروميد الإنديوم (III)، ويوديد الإنديوم (III). وتُعدّ ثلاثي هاليدات الإنديوم حمضية لويس . ويُستخدم ثلاثي كلوريد الإنديوم كمركب أساسي في إنتاج ثلاثي ميثيل الإنديوم ، الذي يُستخدم في صناعة أشباه الموصلات.

فلوريد الإنديوم (III)

إن InF 3 عبارة عن مادة صلبة بيضاء ، درجة انصهارها  1170  درجة مئوية. يحتوي تركيبها على 6 إنديوم تنسيقي.

كلوريد الإنديوم (III)

إن InCl 3 مادة صلبة بيضاء، درجة انصهارها  586  درجة مئوية. يتم الحصول عليها عن طريق أكسدة الإنديوم بالكلور. [ 1 ] وهي متماثلة البنية مع AlCl 3 .

بروميد الإنديوم (III)

إن InBr₃ مادة صلبة صفراء باهتة، درجة انصهارها 435  درجة  مئوية. وهي متماثلة البنية مع AlCl₃ . يتم تحضيرها بدمج العناصر. [ 2 ] يُستخدم InBr₃ في بعض تطبيقات التخليق العضوي كحمض لويس مقاوم للماء. [ 3 ]

يوديد الإنديوم (III)

نموذج الكرة والعصا لجزيء In2I6

InI₃ مادة صلبة صفراء اللون ، تُحضّر بتبخير محلول الإنديوم في حمض الهيدرويوديك (HI). [ 4 ] توجد منه أشكال صفراء وحمراء متميزة. يتحول الشكل الأحمر إلى الأصفر عند درجة حرارة 57  درجة مئوية. لم تُحدد بنية الشكل الأحمر باستخدام حيود الأشعة السينية ، إلا أن الأدلة الطيفية تشير إلى أن الإنديوم قد يكون سداسي التناسق. [ 5 ] يتكون الشكل الأصفر من In₂I₆ مع مراكز إنديوم رباعية التناسق. يُستخدم كعامل امتصاص لليود في عملية كاتيفا .

هاليدات وسيطة

يُعرف عددٌ كبيرٌ من الكلوريدات والبروميدات الوسيطة، ولكن لا يُعرف سوى يوديد واحد، ولا يوجد أي ثنائي فلوريد. وبدلاً من حالة الأكسدة الظاهرية +2، تحتوي هذه المركبات على الإنديوم في حالتي الأكسدة +1 و+3. ولذلك، يُوصف ثنائي اليوديد بالصيغة InIInIIIX4 . وبعد فترة ، تم تأكيد وجود مركبات تحتوي على الأنيون In2Br2−6 ، الذي يحتوي على رابطة إنديوم - إنديوم . وقد شملت الدراسات المبكرة على الكلوريدات والبروميدات دراسة مخططات الطور الثنائية للهاليدات الثلاثية والهاليد الأحادي ذي الصلة. وقد تم تحديد العديد من المركبات بشكل خاطئ في البداية، حيث أن العديد منها غير متجانس ويتفكك قبل الانصهار. أما غالبية الكلوريدات والبروميدات التي تم الإبلاغ عنها سابقًا، فقد تم تأكيد وجودها وبنيتها من خلال دراسات حيود الأشعة السينية، أو تم اعتبارها من الماضي. لعلّ أكثر حالات الخطأ في تحديد الهوية غير المتوقعة هي النتيجة المفاجئة المتمثلة في أن إعادة فحص دقيق لمخطط الطور الثنائي InCl/InCl 3 لم تجد InCl 2. [ 6 ] ويعود سبب وفرة هذه المركبات إلى أن الإنديوم يشكل أنيونات رباعية وسداسية التناسق تحتوي على الإنديوم (III) مثل InBr − 4 و InCl 3− 6 بالإضافة إلى الأنيون In 2 Br 2− 6 الذي يحتوي بشكل مثير للدهشة على رابطة إنديوم-إنديوم.

في 7 Cl 9 وفي 7 Br 9

In 7 Cl 9 عبارة عن مادة صلبة صفراء مستقرة حتى 250  درجة مئوية والتي يتم صياغتها In I 6 (In III Cl 6 )Cl 3 [ 7 ]

In 7 Br 9 له بنية مشابهة لـ In 7 Cl 9 ويمكن صياغته على النحو التالي In I 6 (In III Br 6 )Br 3 [ 8 ]

في 5 بر 7

إن In 5 Br 7 مادة صلبة صفراء باهتة. صيغتها الكيميائية In I 3 (In II 2 Br 6 )Br. يمتلك أنيون In II 2 Br 6 بنية تشبه الإيثان المحجوب، ويبلغ طول الرابطة المعدنية-المعدنية 270 بيكومتر. [ 9 ]

In 2 Cl 3 و In 2 Br 3

إن In 2 Cl 3 عديم اللون وصيغته In I 3 In III Cl 6 [ 10 ] في المقابل، يحتوي In 2 Br 3 على أنيون In 2 Br 6 كما هو موجود في In 5 Br 7 ، وصيغته In I 2 (In II 2 Br 6 ) ببنية مشابهة لـ Ga 2 Br 3. [ 11 ]

في 4 بر 7

إن المركب In₄Br₇ عديم اللون تقريبًا مع مسحة صفراء مخضرة باهتة . وهو حساس للضوء (مثل TlCl وTlBr) ويتحلل إلى InBr₂ وفلز الإنديوم. وهو ملح مختلط يحتوي على أنيونات InBr⁻⁴ و InBr₃⁻⁶ متوازنة بكاتيونات In⁺ . صيغته الكيميائية InI₅(InIIIBr₄) ₂ ( InIIIBr₆ ) . تُعزى أسباب تشوه الشبكة البلورية إلى تفاعل مضاد للترابط بين مدارات الإنديوم 5s غير الموجهة والممتلئة كليًا ومدارات البروم المهجنة 4p المجاورة. [ 12 ]

في 5 Cl 9

يُصاغ المركب In 5 Cl 9 على النحو التالي: In I 3 In III 2 Cl 9. يحتوي الأنيون In 2 Cl 3− 9 على ذرتي إنديوم سداسيتي التناسق مع 3 ذرات كلور جسرية، ويتشاركان في أوجه ثمانية السطوح، وله بنية مشابهة لـ Cr 2 Cl 2− 9 و Tl 2 Cl 2− 9. [ 13 ]

InBr 2

إن InBr₂ مادة صلبة بلورية بيضاء مخضرة، صيغتها In₁In₃Br₄ . لها نفس بنية GaCl₂ . يذوب InBr₂ في المذيبات العطرية، وقد تم تحديد بعض المركبات التي تحتوي على معقدات إنديوم أحادي التكافؤ مع η⁶- أرين . (انظر قسم " الترابطية" لشرح طبيعة الرابطة في هذه المعقدات بين الأرين وأيونات الفلزات). يشكل InBr₂ مع بعض الروابط معقدات متعادلة تحتوي على رابطة إنديوم-إنديوم. [ 14 ]

InI 2

InI 2 عبارة عن مادة صلبة صفراء اللون صيغتها In I In III I 4 .

أحادي الهاليد

تُعدّ أحاديات الهاليد الصلبة InCl و InBr وInI غير مستقرة في الماء، حيث تتحلل إلى فلز الإنديوم وأيونات الإنديوم الثلاثية. وتقع هذه المركبات بين مركبات الغاليوم الأحادي، الأكثر تفاعلاً، ومركبات الثاليوم الأحادي، الأكثر استقراراً في الماء. ويُعدّ InI الأكثر استقراراً. وحتى وقت قريب، كانت أحاديات الهاليد تُعتبر من الظواهر العلمية المثيرة للاهتمام، إلا أنه مع اكتشاف إمكانية استخدامها في تحضير مركبات الإنديوم العنقودية والسلسلية، أصبحت تحظى باهتمام متزايد. [ 15 ]

معلومات

يُعرف مركب InF فقط بأنه مركب غازي غير مستقر.

شامل

يكون شكل InCl في درجة حرارة الغرفة أصفر اللون، وله بنية مكعبة مشوهة تشبه بنية NaCl. أما  الشكل الأحمر في درجات الحرارة العالية (>390 كلفن) فيكون...β-تي إل آي{\displaystyle {\ce {\beta-TlI}}}[ 15 ]​

InBr

إن InBr مادة صلبة بلورية حمراء اللون، درجة انصهارها 285  درجة مئوية. ولها نفس التركيب الكيميائي لـβ-تي إل آي{\displaystyle {\ce {\beta-TlI}}}، ذو بنية ملح صخري مشوهة معينية قائمة. يمكن تحضيره من معدن الإنديوم و InBr 3 .

InI

إن InI عبارة عن مادة صلبة بلورية ذات لون أحمر أرجواني داكن. ولها نفس بنية...β-تي إل آي{\displaystyle {\ce {\beta-TlI}}}يمكن تحضيره عن طريق المزج المباشر لعناصره المكونة له عند درجة حرارة عالية. كما يمكن تحضيره من InI₃ ومعدن الإنديوم في الزيلين المغلي. [ 16 ] وهو أكثر أحاديات الهاليد الصلبة استقرارًا، ويذوب في بعض المذيبات العضوية. وتكون محاليل InI₃ في خليط البيريدين/ميتا-زيلين مستقرة عند درجات حرارة أقل من 243 كلفن. [ 15 ]

معقدات الهاليد الأنيونية للإنديوم (III)

تُعدّ ثلاثيات الهاليدات أحماض لويس ، وتُشكّل مركبات إضافة مع الروابط. بالنسبة لـ InF₃، توجد أمثلة قليلة معروفة، بينما تُعرف مركبات إضافة للهاليدات الأخرى ذات هندسة تنسيقية رباعية الأوجه، وثنائية الهرم المثلثية، وثمانية الأوجه. توجد أمثلة على جميع هذه الهندسات في أيونات الهاليدات، بالإضافة إلى بعض الأنيونات التي تحتوي على إنديوم مُنسّق ثماني الأوجه مع ذرات هالوجين جسرية، مثل In₂X₃⁻⁹ بثلاث ذرات هالوجين جسرية، و In₂X⁻⁷ بذرة واحدة فقط. كما توجد أمثلة على الإنديوم ذي الهندسة المربعة المستوية في أيون InX₅²⁻ . وكانت الهندسة المربعة المستوية لـ InCl₅ أول هندسة تُكتشف لعنصر من عناصر المجموعة الرئيسية .

InX − 4 و InX 3− 6

تُعرف أملاح InCl⁻ و InBr⁻ و InI⁻ . وقد تم تحضير ملح LiInF₄ [ 17 ] ، إلا أنه يتميز ببنية طبقية غير اعتيادية مع مركز إنديوم مُنسق ثماني السطوح . كما تم تحضير أملاح InF₆³⁻ و InCl₃⁻⁶ و InBr₃⁻⁶ [ 18 ] .

InCl 2− 5 و InBr 2− 5

وُجد أن أيون InCl 2− 5 يكون هرميًا مربعًا في الملح (NEt4) 2 InCl 5 ، وله نفس بنية (NEt 4 ) 2 TlCl 5 ، ولكنه يكون هرميًا ثلاثيًا ثنائيًا في مذيب أسيتونيتريل لخماسي كلورو إندات رباعي فينيل فوسفونيوم. [ 19 ]

وبالمثل ، تم العثور على أيون InBr 2− 5 على شكل هرمي مربع، وإن كان مشوهًا، في ملح Bis(4-chloropyridinium) [ 20 ] وثنائي الهرم المثلثي [ 21 ] في Bi 37 InBr 48 .

في 2X − 7​

تحتوي أيونات In₂X⁻₇ على ذرة هالوجين واحدة رابطة . ولا يمكن تحديد ما إذا كان الجسر منحنيًا أم خطيًا من الأطياف. وقد تم الكشف عن الكلوريد والبروميد باستخدام مطياف الكتلة بالترذيذ الكهربائي . تم تحضير أيون In₂I⁻₇ في الملح CsIn₂I₇ . [ 5 ]

في 2 × 3− 9

تحتوي أملاح السيزيوم In 2 Cl 3− 9 و In 2 Br 3− 9 على أنيونات ثنائية النواة مع ذرات إنديوم ذات تنسيق ثماني السطوح. [ 13 ]

معقدات الهاليد الأنيونية للإنديوم (I) والإنديوم (II)

في I X − 2 و In I X 2− 3

ينتج أيون InIX²⁻ عندما ( من بين أمور أخرى ) يتفكك أيون In₂X₆²⁻ . وقد تم تحضير أملاح تحتوي على أيونات InIX²⁻³ ، وتم تفسير أطيافها الاهتزازية على أنها تُظهر تناظرًا من نوع C₃v ، وهندسة هرمية ثلاثية ، وبنية مشابهة لأيونات SnX⁻³ المتساوية الإلكترونات . [ 22 ]

In 2 Cl 2− 6 , In 2 Br 2− 6 and In 2 I 2− 6

تم تحضير أملاح أيونات الكلوريد والبروميد واليوديد ( Bu4N ) 2In2X6 . في المذيبات غير المائية ، يتفكك هذا الأيون ليعطي InIX − 2 و InIIIX − 4 .

نواتج إضافة هاليد الإنديوم (II) المتعادلة

بعد اكتشاف المركب In₂Br₆²⁻ ، تم تكوين عدد من المركبات المتعادلة ذات الصلة التي تحتوي على نواة In₂X₄ من تفاعل ثنائي هاليدات الإنديوم مع روابط متعادلة. [ 14 ] يشير بعض الكيميائيين إلى هذه النواتج، عند استخدامها كنقطة انطلاق لتخليق المركبات العنقودية، باسم " In₂X₄ " ، مثل ناتج إضافة TMEDA . [ 23 ]

مصادر عامة

مراجع

  1. ↑ إي. دونغز (1963). "كلوريد الإنديوم (III)". في جي. براور (محرر). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية، الطبعة الثانية . المجلد 1. نيويورك، نيويورك: دار النشر الأكاديمية. الصفحات 858-859 .  
  2. ↑ إي. دونجيس (1963). "بروميد الإنديوم (III)". في جي. براور (محرر). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية، الطبعة الثانية . المجلد 1. نيويورك، نيويورك: دار النشر الأكاديمية. الصفحات 859-860 .  
  3. ↑ تشانغ، زان-هوي (2005). "ثلاثي بروميد الإنديوم: حمض لويس أخضر مقاوم للماء" . سينليت (4). جورج ثيم فيرلاغ كي جي: 711-712 . doi : 10.1055/s-2005-863726 . ISSN 0936-5214 . 
  4. ↑ إي. دونجيس (1963). "يوديد الإنديوم (III)". في جي. براور (محرر). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية، الطبعة الثانية . المجلد 1. نيويورك، نيويورك: أكاديميك برس. الصفحات 861-862 .  
  5. تايلور ، مايكل جيه؛ كلو ، لارس أ. (2000). "دراسات رامان لمركبات يوديد الإنديوم: دليل على وجود أيون In₂I₇⁻ " . مجلة رامان الطيفية . 31 (6). وايلي: 465-468 . doi : 10.1002/1097-4555(200006)31:6 < 465::aid-jrs557 > 3.0.co ؛ 2-7 . ISSN 0377-0486 . 
  6. ^ ماير، جيرد. بلاتشنيك ، روجر (1983). "Neue Unter suchungen an Gemischtvalenten Indium(I, III)- الكلوريدين: Das Phasendiagramm In/Cl im Bereich 30-50 mol-% In und die Kristallstruktur von In 5 Cl 9 ". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 503 (8). وايلي: 126-132 . دوي : 10.1002/zaac.19835030813 . ISSN 0044-2313 . 
  7. ↑ بيك، هورست فيليب؛ ويلهلم، دوريس (1991). "In7Cl9 - مركب "قديم" جديد في نظام In-Cl". Angewandte Chemie International Edition in English . 30 (7). Wiley: 824–825 . doi : 10.1002/anie.199108241 . ISSN 0570-0833 . 
  8. ^ درونسكوفسكي ، ر. (1995/12/01). درونسكووسكي، ر. (محرر). "التركيب البلوري لـ In 7 Br 9 ". Zeitschrift für Kristallographie - المواد البلورية . 210 (12). Walter de Gruyter GmbH: 920– 923. بيب كود : 1995ZK ....210..920D . دوى : 10.1524/zkri.1995.210.12.920 . ISSN 2194-4946 . 
  9. ^ روك ، مايكل. بارنيغهاوزن، هارتموت (1999). "Zur Polymorphie von In 5 Br 7 ". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 625 (4). وايلي: 577– 585. دوى : 10.1002/(sici)1521-3749(199904)625:4 < 577::aid-zaac577 > 3.0.co ; 2-ب . ISSN 0044-2313 . 
  10. ^ ماير، جيرد (1981). "Das Indiumsesquilorid, In 2 Cl 3 : ein pseudobinäres, Gemischtvalentes Indium(I)-hexaكلورoindat(III)". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 478 (7). وايلي: 39-51 . دوي : 10.1002/zaac.19814780705 . ISSN 0044-2313 . 
  11. ^ ستافيل، توماس. ماير، جيرد (1987). "أحادي، وسيسكي، وثنائي بروميد الإنديوم: InBr، In 2 Br 3 ، و InBr 2 ". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 552 (9). وايلي: 113- 122. دوي : 10.1002 / zaac.19875520913 . ISSN 0044-2313 . 
  12. ↑ درونسكوفسكي، ريتشارد (2 يونيو 1995). "تخليق وبنية وتحلل In4Br7 " . Angewandte Chemie International Edition باللغة الإنجليزية . 34 ( 10). وايلي: 1126-1128 . doi : 10.1002/anie.199511261 . ISSN 0570-0833 . 
  13. 1 2 ماير، جيرد (1978). "Zur Kenntnis der Chloro- und Bromo-Indate (III). A 3 In 2 Cl 9 (A = Cs, Rb, In, Tl) und Cs 3 In 2 Br 9−x Cl x (x = 0, 3, 6, 7, 8)". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 445 (1). وايلي: 140– 146. دوي : 10.1002/zaac.19784450117 . ISSN 0044-2313 . 
  14. 1 2 سنكلير، إيان؛ وورال، إيان ج. (15 مارس 1982). "المركبات المتعادلة لثنائي هاليدات الإنديوم" . المجلة الكندية للكيمياء . 60 (6). دار النشر الكندية للعلوم: 695-698 . doi : 10.1139/v82-102 . ISSN 0008-4042 . 
  15. 1 2 3 باردو، جيه إيه؛ داونز، إيه جيه (2007). "تطور كيمياء الإنديوم في حالات الأكسدة الرسمية الأقل من +3". مراجعات كيميائية . 107 (1): 2-45 . doi : 10.1021/cr068027+ . PMID 17212469 . 
  16. ↑ التخليق العضوي، المجلد 10، ص 170 (2004)؛ المجلد 79، ص 59 (2002)
  17. ↑ غرافيرو، ب.؛ شاميناد، ج.ب.؛ غاودانغ، ت.؛ غرانيك، ج.؛ بوشارد، م.؛ هاغنمولر، ب. (1992). "بنية رباعي فلورو إندات الليثيوم". مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم ج: اتصالات بنية البلورات . 48 (5): 769-771 . رمز Bibcode : 1992AcCrC..48..769G . doi : 10.1107/S0108270191011915 .
  18. ↑ سبيرو، توماس ج. (1965). "أطياف رامان لبلورات الكلوروثالات". الكيمياء اللاعضوية . 4 (9). الجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS): 1290-1293 . doi : 10.1021/ic50031a013 . ISSN 0020-1669 . 
  19. ↑ بوبنهايم، دبليو؛ فرينزن، جي؛ مولر، يو. (15-06-1995). "كلوروإندات [PPh₄ ] ₂ [ In₂Cl₆ ] و [PPh₄ ] ₂ [ InCl₅ ] .CH₃CN ". مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم ج : اتصالات بنية البلورات . 51 (6). الاتحاد الدولي لعلم البلورات (IUCr): 1120-1124 . رمز Bibcode : 1995AcCrC..51.1120B . doi : 10.1107/s0108270194011789 . ISSN 0108-2701 . 
  20. ↑ إيشيهارا، هيديتا؛ دو، شي-كي؛ جيسينغ، ثورستن م؛ باولوس، هيلموت؛ فويس، هارتموت؛ فايس، ألاريش (1998). "البنية البلورية لـ [(CH3 ) 2NH2 ]3InBr6 و[4-ClC5H4NH]2InBr5 " . مجلة التركيب الجزيئي . 471 ( 1-3 ) . دار النشر إلسيفير : 175-182 . رمز Bibcode : 1998JMoSt.471..175I. doi : 10.1016 / s0022-2860 ( 98) 00444 - x . ISSN 0022-2860 . 
  21. ^ دوبنسكي ، فيتالي. روك ، مايكل (2003). "Bi 37 InBr 48 : أحد الأقطاب شبه الهالوجينية مع Bi 9 5+ -Polykationen، مركب Bromobismutat(III)-Anionen [Bi 3 Br 13 ] 4— و [Bi 7 Br 30 ] 9— sowie Pentabromoindat(III)-Anionen [InBr 5 ] 2— ". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 629 (3). وايلي: 375-380 . دوي : 10.1002/zaac.200390062 . ISSN 0044-2313 . 
  22. ↑ حبيب ج. ج.؛ تاك د. ج. (1976). "مركبات التناسق للإنديوم. الجزء الحادي والثلاثون. دراسات إضافية على المعقدات الأنيونية للإنديوم (I)". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات دالتون (10): 866-869 . doi : 10.1039/DT9760000866 .
  23. ↑ لي، شياو وانغ؛ روبنسون، غريغوري هـ؛ بينينغتون، ويليام ت. (1996). "تفاعل عدم التناسب لبروميد الإنديوم منخفض التكافؤ: تخليق وبنية جزيئية لبروميد ثنائي (2،6-ثنائي ميسيتيل فينيل) الإنديوم، (2،6-Mes₂C₆H₃ ) ₂InBr ( Mes = 2،4،6 - Me₃C₆H₂ ) . متى يتحول الشكل المثلثي المستوي إلى شكل حرف T؟". كيمياء المجموعة الرئيسية . 1 (3). دار نشر IOS: 301-307 . doi : 10.1080 /13583149612331338587 . ISSN 1024-1221 .