Oxohalide
रसायन विज्ञान में, आणविक ऑक्सोहलाइड (ऑक्सीहलाइड) रासायनिक यौगिकों का एक समूह है जिसमें ऑक्सीजन और हैलोजन परमाणु दोनों एक ही अणु में दूसरे रासायनिक तत्व ए से जुड़े होते हैं। उनका सामान्य सूत्र है, जहाँ X एक हैलोजन है। ज्ञात ऑक्सोहेलाइड्स के अणुओं में फ्लोरिन (एफ), क्लोरीन (सी. एल.), ब्रोमिन (बी. आर.) और/या आयोडीन (आई) होते हैं। तत्व ए एक मुख्य समूह तत्व, एक संक्रमण तत्व, एक दुर्लभ पृथ्वी तत्व या एक एक्टिनाइड हो सकता है। शब्द ऑक्सोहेलाइड, या ऑक्सीहेलाइड, समान समग्र रासायनिक सूत्र वाले खनिजों और अन्य क्रिस्टलीय पदार्थों को भी संदर्भित कर सकता है, लेकिन एक आयनिक संरचना है। संश्लेषण ऑक्सोहलाइड्स को ऑक्साइड और हैलाइड के बीच मध्यवर्ती यौगिकों के रूप में देखा जा सकता है। संश्लेषण की तीन सामान्य विधियाँ हैंः एक हैलाइड का आंशिक ऑक्सीकरणः इस उदाहरण में, ऑक्सीकरण अवस्था दो से बढ़ जाती है और विद्युत आवेश अपरिवर्तित रहता है। ऑक्साइड का आंशिक हैलोजनीकरणः ऑक्साइड प्रतिस्थापनः इसके अलावा, विभिन्न ऑक्सोहेलाइड्स को हैलोजन विनिमय प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाया जा सकता है और इस प्रतिक्रिया से मिश्रित ऑक्सोहेलाइड्स का निर्माण भी हो सकता है जैसे और। गुण ऑक्साइड या हैलाइड के संबंध में, एक तत्व ए की दी गई ऑक्सीकरण स्थिति के लिए, यदि दो हैलोजन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु को प्रतिस्थापित करते हैं, या इसके विपरीत, अणु पर समग्र आवेश अपरिवर्तित रहता है और केंद्रीय परमाणु की समन्वय संख्या एक से कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, फॉस्फोरस ऑक्सीक्लोराइड () और फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड () दोनों + 5 ऑक्सीकरण अवस्था में फॉस्फोरस के तटस्थ सहसंयोजक यौगिक हैं। यदि एक ऑक्सीजन परमाणु को केवल एक हैलोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है तो आवेश + 1 से बढ़ जाता है, लेकिन समन्वय संख्या अपरिवर्तित रहती है। यह क्रोमेट या डाइक्रोमेट नमक और पोटेशियम क्लोराइड के मिश्रण की संकेन्द्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया से स्पष्ट होता है। उत्पादित क्रोमाइल क्लोराइड में कोई विद्युत आवेश नहीं होता है और यह एक अस्थिर सहसंयोजक अणु है जिसे प्रतिक्रिया मिश्रण से आसुत किया जा सकता है। उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में तत्वों के ऑक्सोहलाइड मजबूत ऑक्सीकरण कारक होते हैं, जिनकी ऑक्सीकरण शक्ति संबंधित ऑक्साइड या हैलाइड के समान होती है। अधिकांश ऑक्सोहलाइड आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, क्रोमिल क्लोराइड को ऊपर की सिंथेटिक प्रतिक्रिया के विपरीत क्रोमेट में हाइड्रोलाइज किया जाता है। इस प्रतिक्रिया के लिए प्रेरक बल ए-ओ बंधनों का निर्माण है जो ए-सी. एल. बंधनों से अधिक मजबूत होते हैं। यह प्रतिक्रिया के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन में एक अनुकूल एन्थैल्पी योगदान देता है कई ऑक्सोहैलाइड लुईस एसिड के रूप में कार्य कर सकते हैं। यह विशेष रूप से समन्वय संख्या 3 या 4 के ऑक्सोहलाइड्स के साथ होता है, जो लुईस आधार से एक या अधिक इलेक्ट्रॉन जोड़े को स्वीकार करने में, 5-या 6-समन्वित हो जाते हैं। ऑक्सोहैलाइड आयनों जैसे कि ऑक्सोहैलाइड () के एसिड-बेस कॉम्प्लेक्स के रूप में देखा जा सकता है जिसमें अधिक हैलाइड आयन लुईस बेस के रूप में कार्य करते हैं। एक अन्य उदाहरण है जो आधार ट्राइमिथाइलामाइन के साथ त्रिकोणीय बाइपिरामिडल कॉम्प्लेक्स बनाता है। कई ऑक्सोहेलाइड्स के कंपनशील स्पेक्ट्रा को विस्तार से निर्धारित किया गया है। वे सापेक्ष बंधन शक्तियों के बारे में उपयोगी जानकारी देते हैं। उदाहरण के लिए, में, सीआर-ओ खिंचाव कंपन 1006 सेमी-1 और 1016 सेमी-1 पर हैं और सीआर-एफ खिंचाव कंपन 727 सेमी-1 और 789 सेमी-1 पर हैं। ओ और एफ परमाणुओं के विभिन्न द्रव्यमानों के कारण अंतर बहुत बड़ा है। बल्कि, यह दर्शाता है कि सी. आर.-ओ. बॉन्ड सी. आर.-एफ. बॉन्ड की तुलना में बहुत मजबूत है। एम-ओ बॉन्ड को आम तौर पर दोहरे बॉन्ड माना जाता है और यह एम-ओ बॉन्ड की लंबाई के माप द्वारा समर्थित होता है। इसका तात्पर्य यह है कि तत्व ए और ओ रासायनिक रूप से एक σ बंधन और एक π बंधन द्वारा एक साथ बंधे हैं। उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में तत्वों के ऑक्सोहलाइड लिगेंड से धातु आवेश हस्तांतरण (एल. एम. सी. टी.) संक्रमणों के कारण तीव्र रूप से रंगीन होते हैं। मुख्य समूह तत्व कार्बन समूह कार्बन ऑक्सोहलाइड, एक्स = एफ, बीआर, और बहुत विषाक्त फॉस्जीन (एक्स = सीएल) बनाता है, जो क्लोरीन के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड की कार्बन-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया द्वारा औद्योगिक रूप से उत्पादित होता है। यह कार्बोनिल यौगिकों के निर्माण के लिए कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक उपयोगी अभिकर्मक है। उदाहरण के लिएः सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके खराब विशेषता वाले ऑक्सीफ्लोराइड पॉलिमर पैदा करता है, लेकिन-196 डिग्री सेल्सियस पर धीमी और सावधानीपूर्वक प्रतिक्रिया से ऑक्सीफ्लोराइड हेक्साफ्लोरोडिसिलोक्सेन भी प्राप्त होता है। निक्टोजेन नाइट्रोजन ऑक्सीकरण अवस्था 3, एनओएक्स, एक्स = एफ, सीएल, बीआर और 5, एक्स = एफ, सीएल में नाइट्रोजन के साथ ऑक्सोहलाइड की दो श्रृंखला बनाता है। वे नाइट्रोजन ऑक्साइड के हैलोजनीकरण द्वारा बनाए जाते हैं। ध्यान दें कि यह नाइट्रेट आयन के साथ आइसोइलेक्ट्रोनिक है। केवल फॉस्फोरस (वी) के ऑक्सोहलाइड ज्ञात हैं। चाल्कोजेन सल्फर ऑक्सीकरण अवस्था + 4 में ऑक्सोहलाइड बनाता है, जैसे कि थियोनिल क्लोराइड, और ऑक्सीकरण अवस्था + 6, जैसे कि सल्फ्यूरिल फ्लोराइड (), सल्फ्यूरिल क्लोराइड (), और थियोनिल टेट्राफ्लोराइड ()। सभी आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं। वास्तव में, थियोनिल क्लोराइड का उपयोग निर्जलीकरण एजेंट के रूप में किया जा सकता है क्योंकि पानी के अणुओं को गैसीय उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है, जो निर्जल ठोस क्लोराइड को पीछे छोड़ देते हैं। सेलेनियम और टेलुरियम समान यौगिकों का निर्माण करते हैं और ऑक्सो-ब्रीज्ड प्रजातियों (ए = एस, से, टी) का भी निर्माण करते हैं। वे S, Se और Te के लिए क्रमशः 142.5,142.4 और 145.5 ° के A-O-A कोण के साथ गैर-रैखिक हैं। टेल्यूरियम आयनन, जिसे टेफ्लेट के रूप में जाना जाता है, एक बड़ा और बल्कि स्थिर आयनन है, जो बड़े धनायनों के साथ स्थिर लवण बनाने के लिए उपयोगी है। हैलोजन सूत्र (क्लोरिल फ्लोराइड), (पर्कलोरिल फ्लोराइड) और एक्स = सी. एल., बी. आर. और आई. के साथ विभिन्न ऑक्सोफ्लोराइड बनाते हैं और ये ज्ञात भी हैं। नोबल गैसें ज़ेनॉन ऑक्सीटेट्राफ्लोराइड (), ज़ेनॉन डाइऑक्सीडिफ़्लोराइड () और ज़ेनॉन ऑक्सीडिफ़्लोराइड () बनाती हैं। संक्रमण धातुओं और एक्टिनिड्स संक्रमण धातुओं के ज्ञात ऑक्सोहलाइड्स का एक चयन नीचे दिखाया गया है, और साहित्य में अधिक विस्तृत सूचियाँ उपलब्ध हैं। एक्स विभिन्न हैलाइडों को इंगित करता है, अक्सर एफ और सी. एल। धातु की उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ इस तथ्य से निर्धारित होती हैं कि ऑक्सीजन एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, जैसा कि फ्लोरीन है। ब्रोमिन और आयोडीन अपेक्षाकृत कमजोर ऑक्सीकरण कारक हैं, इसलिए कम ऑक्सोब्रोमाइड और ऑक्सोइओडाइड ज्ञात हैं। डी0 विन्यास वाले यौगिकों के लिए संरचनाओं की भविष्यवाणी वी. एस. ई. पी. आर. सिद्धांत द्वारा की जाती है। इस प्रकार, यह चतुष्फलकीय है, त्रिकोणीय द्विध्रुवीय है, वर्गाकार पिरामिडल है और अष्टतल है। डी1 परिसर वर्गाकार पिरामिड है। यौगिकों और (एम = डब्ल्यू, आरयू, ओएस) में दो समूह होते हैं जो एक ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े होते हैं। प्रत्येक धातु में एक ऑक्टाहेड्रल वातावरण होता है। असामान्य रैखिक संरचना को आणविक कक्षीय सिद्धांत के संदर्भ में तर्कसंगत बनाया जा सकता है, जो धातु और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच dπ-pπ बंधन की उपस्थिति का संकेत देता है। ऑक्सीजन पुल अधिक जटिल विन्यासों में मौजूद होते हैं जैसे (एम = टीआई, जेडआर, एचएफ, एमओ या डब्ल्यू; सीपी = साइक्लोपेंटाडाइनिल,) या। एक्टिनिड श्रृंखला में, यूरेनिल यौगिक जैसे यूरेनिल क्लोराइड () और अच्छी तरह से ज्ञात हैं और इसमें रैखिक भाग होता है। इसी तरह की प्रजातियाँ नेप्च्यूनियम और प्लूटोनियम के लिए मौजूद हैं। खनिज और आयनिक यौगिक बिस्मथ ऑक्सोक्लोराइड (बायोसीएल, बिस्मोक्लाइट) खनिज ऑक्सोहेलाइड का एक दुर्लभ उदाहरण है। क्रिस्टल संरचना में एक चतुष्कोणीय समरूपता होती है और इसे Cl-Bi-O-Bi-Cl-Cl-Bi-O-Bi-Cl क्रम में, और आयनों की परतों से युक्त माना जा सकता है। इस स्तरित, ग्रेफाइट जैसी संरचना के परिणामस्वरूप बिस्मोक्लाइट (मोहस 2-2.5) और अधिकांश अन्य ऑक्सोहेलाइड खनिजों की अपेक्षाकृत कम कठोरता होती है। उन अन्य खनिजों में टेरलिंगुआइट शामिल है, जो पारा युक्त खनिजों के अपक्षय से बनता है। मेंडिपाइट, जो कई चरणों में सीसा सल्फाइड के मूल जमा से बना है, एक द्वितीयक ऑक्सोहेलाइड खनिज का एक और उदाहरण है। लौह, एंटीमनी, बिस्मथ और लैंथेनम तत्व सामान्य सूत्र एम. ओ. सी. एल. के ऑक्सोक्लोराइड बनाते हैं। एमओबीआर और एमओआई एसबी और बीआई के लिए भी जाने जाते हैं। उनकी कई क्रिस्टल संरचनाओं को निर्धारित किया गया है। ट्रांजिशन मेटल ऑक्सो कॉम्प्लेक्स संदर्भ ग्रंथ सूची हाउसक्रॉफ्ट, सी. ई. और शार्प, ए. जी. अकार्बनिक केमिस्ट्री, दूसरा संस्करण, पियर्सन प्रेंटिस-हॉल 2005 भी देखें। श्रीवर, डी. एफ. और एटकिन्स, पी. डब्ल्यू. अकार्बनिक केमिस्ट्री, तीसरा संस्करण। ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस, 1999. ऑक्सोहलाइड्स