Polyhalogenid

Polyhalogenid je anión s nepárnym počtom atómov halogénov, ktorý nesie jednotkový záporný elektrický náboj.^[1] Všeobecný vzorec polyhalogenidov je (XZ_2n + 1)^– kde n = 1, 2, 3, 4; X = centrálny atóm; Z = periférne atómy, pričom u niektorých aniónov platí Z =X.^[2] Sú známe aj ternárne polyhalogenidové anióny, ktoré obsahujú tri rôzne halogény: (X_mY_nZ_p)^– kde m + n +p = nepárne číslo, pričom X ≠ Y ≠ Z.^[2]

Lugolov roztok

Polyhalogenidy vysvetľujú rozpustnosť nepolárnych molekúl jódu I₂ v polárnej vode v prítomnosti jodidu draselného KI.^[1] Ide o tzv. Lugolov roztok:

I₂ + I^- → I₃^- + I₅^- + I₇^- + I₉^{- [1]}

Vznik polyhalogenidov sa využíva na desorpciu izotopov jódu vznikajúcich jadrovým štiepením v jadrových reaktoroch z plastových vzorkovníc.

Štruktúra a stabilita

Trijodidový anión je lineárny, pentahalogenidové a dlhšie polyhalogenidové ióny sú lomené.^[1] Polyhalogenidové ióny sú veľké, preto sú k príprave solí potrebné veľké katióny.^[1] Boli pripravené cézne a rubídne polyhalogenidy.^[1] Stabilita polyhalogenidových aniónov je zvýšená aj prítomnosťou veľkých organických katiónov, ako je kvartérny amóniový katión NR₄⁺ alebo tetrachloridofosforečný katión PCl₄⁺.^[2] Termálnu stabilitu zlúčenín s polyhalogenidovými aniónmi zvyšuje aj symetria polyhalogenidového aniónu (navyššia symetria je lineárna).^[2] Ďalej termálna stabilita zlúčenín s polyhalogenidovým aniónom stúpa s veľkosťou „centrálneho atómu“ polyhalogenidového aniónu.^[2] Z uvedeného vyplýva, že stabilita zlúčenín s rovnakým katiónom klesá v rade: I₃^– > IBr₂^– > ICl₂^– > BrI₂^– > Br₃^– > BrCl₂^– > ClBr₂^–[2]

Štruktúra polyhalogenidových iónov bola dokázaná röntgenovou štruktúrnou analýzou a/alebo infračervenou spektroskopiou.^[2]

Trojatómové polyhalogenidy

K najznámejším trihalogenidovým aónom patrí trijodidový anión.^[2] Ide o anióny, ktorých každý atóm môže byť iný halogén, preto sa používa všeobecný vzorec [X-Y-Z]^–.^[2] Trojatómové polyhalogenidy bývajú takmer alebo presne lineárne, pričom väzbový uhol nebýva menší ako 170°.^[2]

Polyhalogenid	Katión	Štruktúra aniónu	Rozmery	Väzbový uhol
ClF2–	NO+	[F-Cl-F]–	x = y	180°
	Rb+, Cs+	[F-Cl-F]–	x ≠ y	180°
Cl3–	Et4N+; n-Pr4N+; n-Bu4N+;	[Cl-Cl-Cl]–	x = y	180°