鹵化物

在含有鹵素的二元化合物中，鹵素呈負價的化合物稱為鹵化物。包括氟化物、氯化物、溴化物、碘化物以及某些鹵素互化物。 按組成鹵化物元素的屬性分為金屬鹵化物和非金屬鹵化物。

簡述

鹵化物（halide）

含有氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）鹵族元素（簡稱鹵素）呈負價的化合物。按組成鹵化物的鍵型可分為離子型鹵化物和共價型鹵化物。硼、碳、矽、氮、氫、硫、磷等非金屬鹵化物均為共價型，共價型者大多數易揮發，熔點和沸點低，與水的作用存在以下三種情況。

(1) 一些易溶於水，如鹵化氫、氯化銨等。

(2) 一些與水作用發生水解，如四氯化矽、三氯化磷、五氯化磷等。

(3) 少數不溶於水，如四氯化碳、六氟化硫等。金屬鹵化物中鹼金屬、鹼土金屬鹵化物多數為離子型。特點是熔點和沸點高，易溶於水。其他金屬鹵化物中一些屬離子型、一些屬共價鍵，沒有明顯的規律性，例如二氯化鐵為離子型，三氯化鐵為共價型，二者沒有絕對界限。鹵素互化物(如三氟化氯ClF₃)和複合鹵化物(如光鹵石KCl·MgCl₂·6H₂O)，從廣義上講也屬鹵化物的範疇。

形成原因

鹵化物常形成於多種地質環境，有些鹵化物，如石鹽，常見於蒸發岩地層，這是一種交替沉積岩層，其中所含的蒸發岩礦物，如石膏、石鹽和鉀石鹽按照嚴格的順序沉積，並與泥灰岩、石灰岩構成互層。其他鹵化物，如螢石，產於熱液礦脈。鹵化物礦物通常質軟，多呈立方對稱晶體，比重偏小。

鹵化物的檢驗

用品：試管、試管架、試管夾、量筒、酒精燈、滴管。

氯化鉀、溴化鉀、碘化鉀、氯水、溴水、碘化鉀澱粉溶液、硝酸銀、氨水。

原理：金屬鹵化物的特點是大多能溶於極性溶劑內，電離成鹵離子，因此，可利用鹵素的置換反應和生成不同顏色的銀鹽來檢驗。還可以根據它們生成氫化物的穩定性不同來檢驗。

準備和操作：

1.氟化物的檢驗用氟化物與濃硫酸反應生成氟化氫腐蝕玻璃來檢驗，方法見上一實驗。氟化銀能溶於水。

2.氯、溴、碘化合物的檢驗.

（1）氯、溴、碘之間的置換反應：在三支試管里分別盛氯化鉀、溴化鉀、碘化鉀溶液各3毫升和汽油1毫升。往三支試管里各加新製備的氯水2毫升，振盪。在兩層液體分層後，看到氯化鉀管內的汽油層無色，溴化鉀管內的呈紅棕色，碘化鉀管內的呈紫紅色。這表明用氯水置換法可鑑別溴化物和碘化物。

另取兩支試管各盛碘化鉀澱粉溶液各3毫升，一加氯水，一加溴水，發現兩管都顯現藍色。表明用此法可以檢驗碘化物中的碘。

（2）鹵化物對濃硫酸的反應：在三支試管里分別盛氯化鉀、溴化鉀、碘化鉀各少許，各加入濃硫酸1毫升。微微加熱，即見盛氯化鉀的試管里有白霧產生；在盛溴化鉀的試管里有棕紅色的氣體產生，這是溴的蒸氣；在盛碘化鉀的試管里有紫紅色的蒸氣出現，這是碘蒸氣。

（3）鹵化物對硝酸銀的反應：在三支試管里分別盛氯化鉀、溴化鉀、碘化鉀各3毫升，各用滴管滴入硝酸銀溶液，邊滴邊振盪。三支試管里分別出現白色、淡黃色和黃色沉澱，它們分別是氯化銀、溴化銀和碘化銀。

金屬鹵化物

所有金屬都能形成鹵化物。鹼金屬、鹼土金屬以及鑭系、錒系元素的鹵化物大多數屬於離子型或接近離子型，例如：NaX，BaCl₂，LaCl₃等。當陰陽離子極化作用比較明顯時，表現出一定的共價性，如：AgCl等。有些高氧化值的金屬鹵化物則為共價型鹵化物，如，AlCl₃，SnCl₄，FeCl₃，TiCl₄等。

不同類型鹵化物，性質上存在差異，見下表：

鹵化物類型 離子型 共價型

熔點 高 低

溶解性 大多易溶於水 易溶於有機溶劑

導電性 水溶液、熔融導電 無導電性

在金屬鹵化物中,對應氫氧化物不是強鹼的都易水解，產物為氫氧化物或鹼式鹽。需特殊記憶的有：

SnCl₂ + H₂O → Sn(OH)Cl + HCl

SnCl₃ + H₂O → SnOCl + 2HCl

BiCl₃ + H₂O → BiOCl + 2HCl

非金屬鹵化物

非金屬硼、碳、矽、氮、磷等都能與鹵素形成各種相應的鹵化物。這些鹵化物都是共價型的非金屬鹵化物水解產物一般為兩種酸，例如：BX₃，SiX₄，PCl₃等。

多鹵化物

有些金屬鹵化物能與鹵素單質或鹵素互化物發生加合作用，生成的化合物稱為多鹵化物。例如：KI₃，KICl₂，KI₂Cl，KIBrCl等。

含有3個鹵原子的多鹵化物陰離子的空間構型幾乎都是直線型的。如鹵原子不同時，則半徑較大的 鹵原子位於中間，而半徑較小的鹵原子位於兩側。

I₂在含有I^-的溶液中溶解度比在純水中溶解度大得多，與生成多鹵化物有關，即發生如下加合反應：

KI + I₂ → KI₃

多鹵化物陰離子構型

以為例，根據價層電子對互斥理論，VP=（7+1+1+1）/2=5，價層電子對空間構型為三角對錐。每對陰離子團中存在5－2=3對孤對電子，所以分子的空間構型為直線型。

鹵化物礦物

鹵素化合物為金屬元素陽離子與鹵素元素（氟、氯、溴、碘、砹）陰離子相互化合的化合物。鹵素化合物礦物種數約在120種左右，其中主要是氟化物和氯化物，而溴化物和碘化物則極為少見。

由於組成鹵素化合物離子的性質和礦物結構中所存在的鍵型不同，所以各鹵素化合物的物理性質也不盡相同（見下表）。另外，由於組成鹵素化合物的陰離子半徑（I－>Br－>Cl－>F－）不相同，顯著影響著化合物形成時對陽離子的選擇。其中氟離子半徑最小，它主要與半徑較小的陽離子Ca²⁺、Mg²⁺等組成穩定的化合物，並且大都不溶於水；而氯、溴、碘的離子半徑較大，它們總是與半徑較大的陽離子K⁺、Na⁺等形成易溶於水的化合物。在硬度上，氟化物的硬度一般比氯化物、溴化物、碘化物為高。其中氟鎂石的硬度為5，是本大類礦物中最大的硬度。

金屬鹵化物燈

一種高亮度放電燈，顯色指數大於75，每瓦流明額定值大於90，相關色溫在3500～4040K並且輻射照度大於17W/m2該燈包括：一個玻璃外殼和其內部一對電導體；一個石英放電管，設定於外殼內。該放電管具有一個電弧腔，它具有一個主直徑的長圓形結構，並且具有給定電弧距離，主直徑與電弧距離之比為小於1且大於0.9；以及一種電弧產生和維持介質置於電弧腔中，它包括鈉、鈧、鋰、銩和鉈的鹵化物，填充氣體從氬和氙中選出，以及給定量的汞。

防爆鹵化物燈

防爆鹵化物燈，是一種一體化高光效防爆投光燈，適用於防爆區域的施工照明。光源為金屬鹵化物、高壓鈉雙端固定燈管，兩端燈頭插座均採用彈簧結構等工藝，透光採用8毫米鋼化玻璃，嚴格按照國家標準製作而成。工藝先進、技術領先。並具備可靠的安全性能，具有安裝移動方便的特點，是油田、礦山、油庫、加油站等危險場所的最佳的照明燈具。