聚鹵素

於 2021年2月20日 (六) 08:46 由 imported>EwTE H 所做的修訂 (加入混聚卤素)

純聚鹵素是聚氯、聚溴、聚碘、聚砹的統稱。純聚鹵素在常溫常壓下是無色透明的柔軟固體。化學性質穩定,常溫下不與氫氣、水、臭氧、臭溴反應,緩慢與臭氟、臭氯、氟氣反應,生成鹵素互化物,與鉀之後的鹼金屬劇烈反應生成過鹵化物。氣態純聚鹵素非常活潑,與氫氣劇烈反應生成超鹵化氫,與銀之前的金屬反應生成鹵化物。加熱可以升華,加強熱可以分解為正常的鹵素單質。除氟以外的所有鹵素都可以通過發功轉化為純聚鹵素。純聚鹵素對熱不是特別穩定,因為其中鹵素原子取sp³d雜化,垂直於平面的雜化軌道被孤對電子占據,而在同一層中,孤對電子會互相排斥,使得層中作用力偏小。兩層之間,鹵素原子會互相錯開。

聚氯氣體分子。
聚氯氣體分子。
聚氯 聚溴 聚碘 聚砹
密度(1atm,0℃)(g/ml) 0.98 1.33 1.67 2.01
升華溫度(1atm)(℃) 122.5 198.8 250.0 273.1
分解溫度(1atm)(℃) 987.6 884.8 789.1 666.6

混聚鹵素是兩種鹵素等摩爾體積混合後聚合所形成的物質,包含聚氯溴、聚氯碘、聚氯砹、聚溴碘、聚溴砹、聚碘砹這6種。混聚鹵素在常溫常壓下也是無色透明的固體,但比純聚鹵素更加堅硬。混聚鹵素具有類似石墨的晶體結構(不同於純聚鹵素,混聚鹵素的鹵素原子是互相對齊的)。化學性質穩定,常溫下不與氫氣、水、臭氧、臭溴反應,緩慢與臭氟、臭氯、氟氣反應,生成鹵素互化物,與鉀之後的鹼金屬劇烈反應生成過鹵化物。氣態混聚鹵素非常活潑,與氫氣劇烈反應生成超鹵化氫,與銀之前的金屬反應生成鹵化物。加熱可以升華,加強熱可以分解為正常的鹵素互化物(BrCl、ICl、AtCl、IBr、AtBr、AtI)。不含氟的所有鹵素互化物都可以通過發功轉化為混聚鹵素(如三氯化碘分解為氯化碘和氯氣,然後聚合成聚氯碘和聚氯)。

聚氯溴 聚氯碘 聚氯砹 聚溴碘 聚溴砹 聚碘砹
密度(1atm,0℃)(g/ml) 1.32 1.59 1.95 1.62 1.97 1.99
升華溫度(1atm)(℃) 275.3 331.9 435.7 306.5 398.0 372.1
分解溫度(1atm)(℃) 1573.2 1704.8 1836.7 1352.4 1644.2 1128.3