Oxohalide
રસાયણશાસ્ત્રમાં, મોલેક્યુલર ઓક્સોહેલાઇડ્સ (ઓક્સીહાલાઇડ્સ) એ રાસાયણિક સંયોજનોનું એક જૂથ છે જેમાં ઓક્સિજન અને હેલોજન પરમાણુ બંને એક જ અણુમાં અન્ય રાસાયણિક તત્વ A સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેમનું સામાન્ય સૂત્ર છે, જ્યાં X એ હેલોજન છે. જાણીતા ઓક્સોહેલાઇડ્સના અણુઓમાં ફ્લોરિન (એફ), ક્લોરિન (સીએલ), બ્રોમિન (બીઆર) અને/અથવા આયોડિન (આઈ) હોય છે. તત્વ A મુખ્ય જૂથ તત્વ, સંક્રમણ તત્વ, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ અથવા એક્ટિનાઇડ હોઈ શકે છે. ઓક્સોહેલાઇડ અથવા ઓક્સીહાલાઇડ શબ્દ એ જ એકંદર રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતા ખનિજો અને અન્ય સ્ફટિકીય પદાર્થોનો પણ ઉલ્લેખ કરી શકે છે, પરંતુ તે આયનીય માળખું ધરાવે છે. સંશ્લેષણ ઓક્સોહેલાઇડ્સને ઓક્સાઇડ્સ અને હેલાઇડ્સ વચ્ચેના મધ્યવર્તી સંયોજનો તરીકે જોઈ શકાય છે. સંશ્લેષણની ત્રણ સામાન્ય પદ્ધતિઓ છેઃ હેલાઇડનું આંશિક ઓક્સિડેશનઃ આ ઉદાહરણમાં, ઓક્સિડેશનની સ્થિતિમાં બે ટકાનો વધારો થાય છે અને વિદ્યુત ચાર્જ બદલાતો નથી. ઓક્સાઇડનું આંશિક હેલોજિનેશનઃ ઓક્સાઇડ રિપ્લેસમેન્ટઃ વધુમાં, વિવિધ ઓક્સોહેલાઇડ્સ હેલોજન વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા બનાવી શકાય છે અને આ પ્રતિક્રિયા અને જેવા મિશ્ર ઓક્સોહેલાઇડ્સની રચના તરફ પણ દોરી શકે છે. ગુણધર્મો ઓક્સાઇડ અથવા હેલાઇડના સંબંધમાં, તત્વ A ની આપેલ ઓક્સિડેશન સ્થિતિ માટે, જો બે હેલોજન પરમાણુઓ એક ઓક્સિજન અણુનું સ્થાન લે છે, અથવા ઊલટું, તો અણુ પરનો એકંદર ચાર્જ બદલાતો નથી અને કેન્દ્રીય અણુનો સંકલન નંબર એકથી ઘટે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફરસ ઓક્સિક્લોરાઇડ () અને ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઇડ () બંને + 5 ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં ફોસ્ફરસના તટસ્થ સહસંયોજક સંયોજનો છે. જો ઓક્સિજનના અણુને હેલોજન પરમાણુ દ્વારા બદલવામાં આવે તો ચાર્જ + 1 વધે છે, પરંતુ સંકલન સંખ્યા બદલાતી નથી. ક્રોમેટ અથવા ડાયક્રોમેટ મીઠું અને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડના સંકેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથેના મિશ્રણની પ્રતિક્રિયા દ્વારા આ સ્પષ્ટ થાય છે. ઉત્પાદિત ક્રોમાઇલ ક્લોરાઇડમાં કોઈ વિદ્યુત ચાર્જ નથી અને તે એક અસ્થિર સહસંયોજક પરમાણુ છે જેને પ્રતિક્રિયાના મિશ્રણમાંથી નિસ્યંદિત કરી શકાય છે. ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં તત્વોના ઓક્સોહેલાઇડ્સ મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે, જેની ઓક્સિડાઇઝિંગ શક્તિ અનુરૂપ ઓક્સાઇડ અથવા હેલાઇડ જેવી જ હોય છે. મોટાભાગના ઓક્સોહેલાઇડ્સ સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ક્રોમાઇલ ક્લોરાઇડ ઉપરની કૃત્રિમ પ્રતિક્રિયાની વિરુદ્ધમાં ક્રોમેટમાં હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. આ પ્રતિક્રિયા માટેનું પ્રેરક બળ એ-ઓ બંધની રચના છે જે એ-સીએલ બંધ કરતાં વધુ મજબૂત હોય છે. આ પ્રતિક્રિયા માટે ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા પરિવર્તનમાં અનુકૂળ એન્થાલ્પી યોગદાન આપે છે ઘણા ઓક્સોહેલાઇડ્સ લેવિસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. આ ખાસ કરીને સંકલન નંબર 3 અથવા 4 ના ઓક્સોહેલાઇડ્સ સાથે આવું થાય છે, જે લેવિસ બેઝમાંથી એક અથવા વધુ ઇલેક્ટ્રોન જોડીને સ્વીકારવામાં, 5-અથવા 6-સંકલિત બને છે. ઓક્સોહેલાઇડ એનાયનોને ઓક્સોહેલાઇડ () ના એસિડ-બેઝ કોમ્પ્લેક્સ તરીકે જોઈ શકાય છે, જેમાં વધુ હેલાઇડ આયનો લેવિસ બેઝ તરીકે કામ કરે છે. બીજું ઉદાહરણ એ છે કે જે આધાર ટ્રાઇમેથિલામાઇન સાથે ત્રિકોણાકાર બાયપિરામિડલ સંકુલ બનાવે છે. ઘણા ઓક્સોહેલાઇડ્સના કંપનશીલ વર્ણપટને વિગતવાર સોંપવામાં આવ્યા છે. તેઓ સંબંધિત બંધનની શક્તિઓ પર ઉપયોગી માહિતી આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માં, સીઆર-ઓ સ્ટ્રેચિંગ કંપન 1006 સેમી-1 અને 1016 સેમી-1 પર હોય છે અને સીઆર-એફ સ્ટ્રેચિંગ કંપન 727 સેમી-1 અને 789 સેમી-1 પર હોય છે. O અને F અણુઓના વિવિધ દળોને કારણે આ તફાવત ઘણો મોટો છે. તેના બદલે, તે દર્શાવે છે કે સીઆર-ઓ બોન્ડ સીઆર-એફ બોન્ડ કરતાં ઘણો મજબૂત છે. એમ-ઓ બોન્ડ્સને સામાન્ય રીતે બેવડા બોન્ડ ગણવામાં આવે છે અને આ એમ-ઓ બોન્ડની લંબાઈના માપ દ્વારા સમર્થિત છે. તે સૂચવે છે કે તત્વ A અને O રાસાયણિક રીતે σ બંધ અને π બંધ દ્વારા જોડાયેલા છે. ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં તત્વોના ઓક્સોહેલાઇડ્સ લિગાન્ડથી મેટલ ચાર્જ ટ્રાન્સફર (એલ. એમ. સી. ટી.) સંક્રમણોને કારણે તીવ્ર રંગીન હોય છે. મુખ્ય જૂથ તત્વો કાર્બન જૂથ કાર્બન ઓક્સોહેલાઇડ્સ, X = F, Br અને ખૂબ જ ઝેરી ફોસ્જીન (X = Cl) બનાવે છે, જે ક્લોરિન સાથે કાર્બન મોનોક્સાઇડની કાર્બન-ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઔદ્યોગિક રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. કાર્બોનિલ સંયોજનોની રચના માટે તે કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં ઉપયોગી રીએજન્ટ છે. ઉદાહરણ તરીકેઃ સિલિકોન ટેટ્રાફ્લોરાઇડ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને નબળી લાક્ષણિકતા ધરાવતા ઓક્સીફ્લોરાઇડ પોલિમર પેદા કરે છે, પરંતુ-196 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ધીમી અને સાવચેતીપૂર્વકની પ્રતિક્રિયાથી ઓક્સીફ્લોરાઇડ હેક્સાફ્લોરોડિસિલોક્સેન પણ મળે છે. નિક્ટોજેન્સ નાઇટ્રોજન ઓક્સિડેશન સ્થિતિ 3, એનઓએક્સ, એક્સ = એફ, સીએલ, બીઆર અને 5, એક્સ = એફ, સીએલમાં નાઇટ્રોજન સાથે ઓક્સોહેલાઇડ્સની બે શ્રેણી બનાવે છે. તેઓ નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડના હેલોજિનેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. નોંધ લો કે તે નાઇટ્રેટ આયન સાથે આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક છે. માત્ર ફોસ્ફરસ (V) ના ઓક્સોહેલાઇડ્સ જાણીતા છે. કેલ્કોજેન્સ સલ્ફર ઓક્સિડેશન સ્થિતિ + 4 માં ઓક્સોહેલાઇડ્સ બનાવે છે, જેમ કે થિયોનિલ ક્લોરાઇડ, અને ઓક્સિડેશન સ્થિતિ + 6, જેમ કે સલ્ફ્યુરિલ ફ્લોરાઇડ (), સલ્ફ્યુરિલ ક્લોરાઇડ (), અને થિયોનિલ ટેટ્રાફ્લોરાઇડ (). બધા સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. ખરેખર, થિયોનિલ ક્લોરાઇડનો ઉપયોગ નિર્જલીકરણ એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે કારણ કે પાણીના અણુઓ વાયુયુક્ત ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે નિર્જલ ઘન ક્લોરાઇડને પાછળ છોડી દે છે. સેલેનિયમ અને ટેલુરિયમ સમાન સંયોજનો બનાવે છે અને ઓક્સો-બ્રીજ્ડ પ્રજાતિઓ (A = S, Se, Te) પણ બનાવે છે. તેઓ S, Se અને Te માટે અનુક્રમે 142.5,142.4 અને 145.5 ° ના A-O-A ખૂણા સાથે બિન-રેખીય છે. ટેલ્યુરિયમ એનાયન, જેને ટેફ્લેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે એક મોટો અને તેના બદલે સ્થિર એનાયન છે, જે મોટા કેટાયન સાથે સ્થિર ક્ષાર બનાવવા માટે ઉપયોગી છે. હેલોજન વિવિધ ઓક્સોફ્લોરાઇડ ફોર્મ્યુલા (ક્લોરીલ ફ્લોરાઇડ), (પર્ક્લોરીલ ફ્લોરાઇડ) અને X = Cl, Br અને I સાથે બનાવે છે. અને તે પણ જાણીતા છે. નોબલ વાયુઓ ઝેનોન ઓક્સિટેટ્રાફ્લોરાઇડ (), ઝેનોન ડાયોક્સિડિફ્લોરાઇડ () અને ઝેનોન ઓક્સિડિફ્લોરાઇડ () બનાવે છે. સંક્રમણ ધાતુઓ અને એક્ટિનાઇડ્સ સંક્રમણ ધાતુઓના જાણીતા ઓક્સોહેલાઇડ્સની પસંદગી નીચે દર્શાવવામાં આવી છે, અને સાહિત્યમાં વધુ વિગતવાર યાદીઓ ઉપલબ્ધ છે. X વિવિધ હેલાઈડ્સ સૂચવે છે, મોટે ભાગે F અને Cl. ધાતુની ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિ એ હકીકત દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે કે ફ્લોરિનની જેમ ઓક્સિજન એક મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. બ્રોમિન અને આયોડિન પ્રમાણમાં નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે, તેથી ઓછા ઓક્સોબ્રોમાઇડ્સ અને ઓક્સોઇઓડાઇડ્સ જાણીતા છે. ડી0 રૂપરેખાંકનવાળા સંયોજનો માટેની રચનાઓની આગાહી વી. એસ. ઇ. પી. આર. સિદ્ધાંત દ્વારા કરવામાં આવે છે. આમ, તે ટેટ્રાહેડ્રલ છે, ત્રિકોણાકાર બાયપિરામિડલ છે, ચોરસ પિરામિડ છે અને ઓક્ટાહેડ્રલ છે. ડી1 સંકુલ ચોરસ પિરામિડલ છે. સંયોજનો અને (એમ = ડબલ્યુ, રુ, ઓસ) બે જૂથો ધરાવે છે જે બ્રિજિંગ ઓક્સિજન અણુ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. દરેક ધાતુ ઓક્ટાહેડ્રલ વાતાવરણ ધરાવે છે. અસામાન્ય રેખીય માળખાને મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ થિયરીની દ્રષ્ટિએ તર્કસંગત બનાવી શકાય છે, જે ધાતુ અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ વચ્ચે dπ-pπ બંધનની હાજરી સૂચવે છે. ઓક્સિજન બ્રિજ વધુ જટિલ રૂપરેખાંકનોમાં હાજર છે જેમ કે (M = Ti, Zr, Hf, Mo અથવા W; cp = cyclopentadienyl,) અથવા. એક્ટિનિડ શ્રેણીમાં, યુરેનિલ ક્લોરાઇડ () જેવા યુરેનિલ સંયોજનો જાણીતા છે અને તેમાં રેખીય ભાગ હોય છે. નેપ્ચ્યુનિયમ અને પ્લુટોનિયમ માટે સમાન પ્રજાતિઓ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ખનીજ અને આયનીય સંયોજનો બિસ્મથ ઓક્સોક્લોરાઇડ (બાયોસીએલ, બિસ્મોક્લાઇટ) એ ખનિજ ઓક્સોહાલાઇડનું દુર્લભ ઉદાહરણ છે. સ્ફટિક માળખામાં ચતુષ્કોણીય સમપ્રમાણતા હોય છે અને તે ક્લ-બાય-ઓ-બાય-ક્લ-બાય-ઓ-બાય-ક્લ ક્રમમાં, અને આયનોના સ્તરોથી બનેલું હોવાનું વિચારી શકાય છે. આ સ્તરવાળી, ગ્રેફાઇટ જેવી રચના બિસ્મોક્લાઇટ (મોહ 2-2.5) અને મોટાભાગના અન્ય ઓક્સોહેલાઇડ ખનિજોની પ્રમાણમાં ઓછી કઠિનતામાં પરિણમે છે. તે અન્ય ખનિજોમાં ટેરલિંગુઆઇટનો સમાવેશ થાય છે, જે પારો ધરાવતા ખનિજોના હવામાન દ્વારા રચાય છે. મેન્ડિપાઇટ, જે સંખ્યાબંધ તબક્કામાં લીડ સલ્ફાઇડની મૂળ થાપણમાંથી રચાય છે તે ગૌણ ઓક્સોહેલાઇડ ખનિજનું બીજું ઉદાહરણ છે. આયર્ન, એન્ટિમની, બિસ્મથ અને લેન્થાનમ તત્વો સામાન્ય સૂત્ર એમઓસીએલના ઓક્સોક્લોરાઇડ્સ બનાવે છે. એમઓબીઆર અને એમઓઆઈ એસબી અને બીઆઈ માટે પણ જાણીતા છે. તેમની ઘણી સ્ફટિક રચનાઓ નક્કી કરવામાં આવી છે. ટ્રાન્ઝીશન મેટલ ઓક્સો કોમ્પ્લેક્સ સંદર્ભો ગ્રંથસૂચિ હાઉસક્રોફ્ટ, સી. ઇ. અને શાર્પ, એ. જી. અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, બીજી આવૃત્તિ, પીઅર્સન પ્રેન્ટિસ-હોલ 2005 પણ જુઓ. શ્રીવર, ડી. એફ. અને એટકિન્સ, પી. ડબલ્યુ. અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, ત્રીજી આવૃત્તિ. ઓક્સફર્ડ યુનિવર્સિટી પ્રેસ, 1999. ઓક્સોહેલાઇડ્સ