三碘阴离子

在化学中,三碘化物有多种含义。它主要指三碘阴离子——I3−,一种由3个碘原子构成的多碘离子。含有这种离子的化合物有三碘化钠、三碘化铊和三碘化铵([NH4][I3])。这些化合物中只有单个对应的碘离子。在其他一些化合物中,三碘化物中3个碘原子之间并没有形成共价键,也就是没有形成三碘阴离子。例如三碘化氮 (NI3)、三碘化磷、三碘化锑和三碘化镓 (Ga2I6)。一些阳离子理论上有可能同时形成这两种化合物,三碘化铊被认为是三碘化铊(I),而三碘化铊(III)还未制得。

三碘阴离子
三碘阴离子是最简单的多碘离子,一些原子数更多的多碘离子也存在。在溶液中,它在低浓度时显黄色而在高浓度时为棕色。淀粉与碘单质反应显紫黑色正是因为形成了这种离子。碘离子不与淀粉反应,碘单质在非极性溶剂中也不能反应。卢戈氏碘液含有碘化钾,因此大量的碘能溶解在其中。

碘酒是将碘溶解在乙醇中配制而成的,它也含有大量的三碘阴离子,因为其中含有碘离子和水。

形成与结构
下面这个吸热的可逆反应增加了三碘阴离子的浓度:
:I2 + I− I3−
这个反应屬於錯合反應。这个反应与硫化钠和硫单质的反应类似,但高级的多碘离子具有支链而多硫离子是链状的。

这种离子是直线型的,与价层电子对互斥理论的预测相同。对这种超价离子的简单解释是三中心四电子键。三碘化物中的键角和键长并不相同,取决于阳离子的性质。

三碘阴离子在溶液中的键长与键角由溶剂的性质决定。质子溶剂会集中三碘阴离子的负电荷,使它不对称。举个例子,甲醇中的三碘阴离子呈角形,其负电荷集中在较长的键上。

少数几个化合物中三碘阴离子的有关键长与键角的差别列在下表中:
{| class="wikitable"
|-
! 化合物
! Ia–Ib (pm)
! Ib–Ic (pm)
! 键角 (°)
|-
| TlI3
| 306.3
| 282.6
|177.9
|-
| RbI3
| 305.1
| 283.3
| 178.11
|-
| CsI3
| 303.8
| 284.2
| 178.00
|-
| NH4I3
| 311.4
| 279.7
| 178.55
|-
| 甲醇溶液。

参考资料
参见

  • 多碘化物
  • 三碘化物 (索引)

外部链接
*[http://www.chemistry.mtu.edu/~kmsmith/PChem/Experiments/3521/kinetic/kinetic.html Kinetic Study of the iodine-persulfate reaction]
*[https://web.archive.org/web/20110722155446/http://www.solvaychemicals.us/static/wma/pdf/6/6/2/5/XX-122.pdf Determination of Hydrogen Peroxide Concentration]

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