タリウムハロゲン化物

タリウムのハロゲン化物には、タリウムの酸化状態が+1であるモノハロゲン化物Tl X、タリウムの酸化状態が一般に +3 であるトリハロゲン化物TlX 3 、および +1 と +3 の酸化状態が混在するタリウムを含むいくつかの中間ハロゲン化物があります。 X はハロゲンです。これらの塩は、研究用分光光度計の集束要素などの特殊な光学設定で使用されます。より一般的なセレン化亜鉛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、セレン化亜鉛は 21.5 μm まで不透明であり、硫化亜鉛光学系は一般に 650 cm −1 (15 μm)までしか使用できません。

モノハライド

ヨウ化タリウム(I)はCsCl結晶構造を有する。

モノハライド（タリウムハロゲン化物とも呼ばれる）はすべて、酸化数+1のタリウムを含みます。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。例えば、塩化タリウム(I)と臭化タリウム(I)は光に敏感であり、フッ化タリウム(I)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℃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。常温での通常の状態は、歪んだ岩塩構造を持つα-PbOに類似した構造を持ち、基本的に5配位のタリウム（6番目のフッ化物イオンは370pm）を有しています。62℃で正方晶構造に転移します。この構造は40GPaの圧力まで変化しません。[ 1 ]
室温構造は、Tl 6s状態とF 2p状態との相互作用によって強い反結合性のTl-F状態が生じることで説明されている。この構造は、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℃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℃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型です。高温になると色が赤に変化し、CsClと同じ構造になります。[ 3 ]

タリウム(I)混合ハロゲン化物

臭化ヨウ化タリウムインゴット

臭ヨウ化タリウムまたは臭化ヨウ化タリウム（TlBr x I 1− x）と臭塩化タリウムまたは臭化塩化タリウム（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合成された。[ 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。接頭辞 KRS 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、それぞれ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の代替として使用されている。[ 8 ]

三ハロゲン化物

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、化学的に全く異なる。三ヨウ化物には酸化数+3のタリウムは含まれず、タリウム(I)化合物であり、直鎖状のIを含む。−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℃です。構造はYF 3やβ- BiF 3と同じで、タリウム原子は9配位（三頂三方柱状）です。酸化物Tl 2 O 3をF 2、BrF 3、またはSF 4で300℃でフッ素化処理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と同様に、歪んだ塩化クロム(III)構造を有する。TlClをCl 2ガスで処理することで調製できる。[ 9 ]水からの結晶化により四水和物が得られる。固体のTlCl 3は40℃で分解し、塩素を失ってTlClとなる。

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 ]水からの結晶化により四水和物が得られる。固体のTlBr 3は40℃で分解し、臭素を失ってTlBrとなる。[ 11 ]

三ヨウ化タリウム(I)

TlI 3は、 TlIとI 2をHI水溶液中で反応させて得られる黒色の結晶性固体である。タリウム(III)は含まないが、直鎖状のIを含むCsI 3と同じ構造を有する。−3イオン。

混合原子価ハロゲン化物

これらはグループとして十分に特性が解明されていない。これらはTl(I)とTl(III)の両方を含み、タリウム(III)原子はTlClなどの錯陰イオンとして存在する。−4。

塩化タングステン
これは、 Tl I Tl III Cl 4と定式化されます。
トリル2塩素3
この黄色の化合物はTl I 3 Tl III Cl 6と表記されます。[ 12 ]
トリル2臭素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 ]。
臭化トリル2
この淡褐色の固体はTl I Tl III Br 4で表されます
トリル3 I 4
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る。構造は不明である。

ハロゲン化物錯体

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取り込まれた状態で、 (TlX 3 ) 2−および(TlX 4 ) 3−型の錯体を形成する。これらのドープされたアルカリ金属ハロゲン化物は、新たな吸収および発光nバンドを有し、シンチレーション放射線検出器の蛍光体として用いられる。
タリウム(III)フッ化物錯体
NaTlF 4塩およびNa 3 TlF 6塩は、独立した四面体および八面体陰イオンを含みません。NaTlF 4の構造は蛍石（CaF 2）と同じで、 Na I原子とTl III原子が8配位のCa IIサイトを占めています。Na 3 TlF 6は氷晶石（Na 3 AlF 6 ）と同じ構造です。氷晶石では、タリウム原子が八面体配位しています。どちらの化合物も、通常、 Na +とTl 3+の混合塩と考えられています。
塩化タリウム(III)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を含む塩の中には、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で確認されています。
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​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陰イオンは安定です。

参考文献

  1. ^ホイッサーマン、ウルリッヒ;ベラステギ、ペドロ。カールソン、ステファン。ヘインズ、ジュリアン。レジェ、ジャン＝ミッシェル (2001-12-17)。 「高圧下での TlF と PbO: 立体化学的に活性な電子対の予期せぬ持続」。アンゲヴァンテ・ケミー（ドイツ語）。113（24）。ワイリー: 4760 – 4765。ビブコード: 2001AngCh.113.4760H。土井：10.1002/1521-3757(20011217)113:24<4760::aid-ange4760>3.0.co;2-6。ISSN  0044-8249。
  2. ^ Mudring, Anja Verena (2007). 「タリウムハロゲン化物 ― 重族元素の孤立電子対の立体化学的活性に関する新たな側面」. European Journal of Inorganic Chemistry . 2007 (6). Wiley: 882– 890. doi : 10.1002/ejic.200600975 . ISSN 1434-1948 . 
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  7. ^ KRS6 の Crystran データhttps://www.crystran.co.uk/optical-materials/krs6-thallium-bromo-chloride-tlbr-tlcl
  8. ^フランク・トゥイマン(1988)プリズムとレンズ製作：光学ガラス工のための教科書CRC Press ISBN 0-85274-150-2、170ページ
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詳細情報

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  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 (6th ed.)』、ニューヨーク: Wiley-Interscience、ISBN 0-471-19957-5
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