Composti interalogeni: proprietà, sintesi reazioni

I composti interalogeni sono composti in cui sono presenti due o più atomi appartenenti al gruppo degli alogeni ovvero al Gruppo 17.
Questi composti sono in genere binari e hanno formula generica XY_n dove X è l’alogeno con maggior raggio atomico e quindi minore elettronegatività e Y è l’alogeno con minore raggio atomico e quindi maggiore elettronegatività.

Tipi di composti interalogeni

Quelli binari possono avere formula: XY, XY₃, XY₅ e XY₇.
Sono riportati in tabella i composti interalogeni suddivisi a seconda della loro formula:

Proprietà

Le proprietà più rilevanti dei composti interalogeni sono:

• negli interalogeni del tipo XY₃, XY₅ e XY₇ l’alogeno di dimensioni maggiori costituisce l’atomo centrale
• il legame è di tipo covalente
• la stabilità termica aumenta all’aumentare della polarità del legame quindi ClF è più stabile rispetto a IBr
• ionizzano in soluzione
• sono forti agenti ossidanti
• la maggior parte dei composti interalogeni contiene il fluoro a causa delle sue minori dimensioni e maggiore elettronegatività

Sintesi

Sono ottenuti sia per combinazione diretta degli alogeni che per reazione di un alogeno con un composto interalogeno:

Cl₂ + F₂ → 2 ClF
ClF + F₂ → ClF₃

Reazioni

I composti interalogeni possono dare autoionizzazione:

2 ICl ⇌ I⁺ + ICl₂^–
2 ICl₃ ⇌ ICl₂⁺ + ICl₄^–

Idrolizzano per dare un alogenuro costituito dall’alogeno di dimensioni minori e da un ossialogenuro costituito dall’alogeno di dimensioni maggiori:
ICl + H₂O → Cl^– + IO^– + 2 H⁺
BrF₅ + 3 H₂O → 5 F^– + BrO^– + 6 H⁺

I composti interalogeni del tipo XY reagiscono con i metalli per dare alogenuri metallici. Ad esempio ICl reagisce con il sodio per dare cloruro di sodio e ioduro di sodio:
ICl + 2 Na → NaCl + NaI

I composti interalogeni del tipo XY reagiscono con gli alcheni per dare dialogenuri vicinali. Ad esempio l’etene reagisce con BrCl per dare l’1-cloro,2-bromo etano:
CH₂=CH₂ + BrCl → BrCH₂-CH₂Cl

Usi

Sono usati come solventi non acquosi e catalizzatori; quelli contenenti fluoro come agenti fluoruranti. Il trifluoruro di cloro è utilizzato per trasformare l’uranio in esafluoruro di uranio secondo la reazione:
U + 2 ClF₃ → UF₆ + Cl₂

L’esafluoruro di uranio viene utilizzato nel processo dell’arricchimento dell’uranio destinato alle centrali nucleari.