擬鹵素檢視原始碼討論檢視歷史
擬鹵素是指與鹵素性質相似的中性分子。某些-1氧化態的陰離子在形成離子化合物或共價化合物時,表現出與鹵素離子相似的性質。它們的對應分子性質與鹵素性質相似,把它們稱為擬鹵素。[1]
簡介
某些由兩種或兩種以上非金屬原子形成的陰離子,在性質上與鹵素相似,這些離子稱為擬鹵素離子。擬鹵素離子對應的分子即為擬鹵素,但並非所有擬鹵素離子都有對應分子,例如,疊氮根的對應分子疊氮就尚未合成。
擬鹵素有對稱和不對稱兩種。對稱的擬鹵素有氰,硫氰,異氧氰等。不對稱的擬鹵素主要是鹵素的擬鹵化物(Ps-X)和擬鹵素的互化物(Ps-Ps')。前者包括鹵化氰(XCN),硫代氰酸鹵(XSCN),異氰酸鹵(XNCO),疊氮鹵(XN3);後者則包括疊氮氰(NCN3),異硫代氰酸氰(NCNCS),異硒代氰酸氰(NCNCSe)等;此外,亞硝酰氯有時也被認為是擬鹵素。
注意,IBr等由兩個不同的鹵素原子構成的分子屬於鹵素互化物,不屬於擬鹵素
判斷某微粒是否為擬鹵素,主要是看它的價電子排布是否與鹵素的排布相同,若相同則為擬鹵素,反之則不是。如:疊氮離子是否為擬鹵離子呢?它的價電子為3*5=15=8+7(8可視為氯原子的次外層電子數),與Cl的價電子排布相同,因此疊氮離子為擬鹵離子。其他的依此類推。
它們的化學性質與鹵素相近,表現出單質的還原性。如:以氰為例,製備方法:4HCN+MnO2(加熱)=Mn(CN)2+2H2O+(CN)2;與水反應:(CN)2+H2O=HCN+HOCN。
擬鹵素正因為它們叫擬鹵素,所以可以知道它們的性質與鹵素是十分相近,以(CN)2氰(qíng)氣為例有如下典型反應:(CN)2+H2O=HCN+HOCN,4HCN+MnO2=Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O等等。
擬鹵素氫化物的的酸性(按順序遞減):HSCN>HOCN>HCN>HN3,其與鹵素氧化性比較(依次氧化性降低):F2>(NCO)2>Cl2>Br2>(SCN)2>I2>(CN)2>N2。
與鹵素相似性表現
(1)游離狀態是雙聚的易揮發分子。(2)它們與許多金屬反應生成鹽,其鹽難溶於水。(3)它們與氫氣反應生成HX。除了HCN為弱酸()外,其餘的酸都是強酸。(4)在鹼水中發生歧化。(5)擬鹵素與各種金屬離子配位形成配離子。(6)擬鹵素離子可被氧化為雙聚分子;由此可以製取擬鹵素。
應用
擬鹵素都有毒,使用時應注意。氰、氰化氫、氫氰酸和氰化物均為劇毒品,毫克數量級劑量即可致死。由於氰化物的毒性很大,所以工業廢水中的氰化物排放標準應控制在0.05 mg/L 以下。利用氰離子的強配合性和還原性,可以對含氰離子廢水進行處理。在廢水中加人硫酸亞鐵和消石灰,可將氰化物轉化為無毒的鐵氰化物。由於氰化物可與一些金屬離子形成穩定的配合物,用於提煉金、銀以及電鍍。氰化物在醫藥、農藥、有機合成中也有廣泛應用,是實驗室和科學研究中常用的化學試劑。