આંતરહેલોજન સંયોજનો

આંતરહેલોજન સંયોજનો (interhalogen compounds) : બે ભિન્ન ભિન્ન હેલોજન તત્વો વચ્ચે થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાના ફળસ્વરૂપે મળતાં સંયોજનો. તેઓ હેલોજન હેલાઇડ તરીકે પણ ઓળખાય છે. તેમનું સામાન્ય સૂત્ર XY_n લખી શકાય કે જેમાં n = 1, 3, 5, 7 એમ એકી સંખ્યા હોય છે. આમાંનાં મોટાભાગનાં ફ્લોરિન ધરાવે છે. ઉપરના સૂત્રમાં X વધુ ભારે, ઓછો વિદ્યુતઋણીય હેલોજન છે. ત્રિઅંગી (ternary) હેલોજન સંયોજનો ફક્ત બહુહેલાઈડ (polyhalide) એનાયનો તરીકે મળે છે. આમ XY = ClF, BrF, BrCl, ICl, IBr જાણીતાં છે. IF ખૂબ જ અસ્થિર છે. XY₃ (દા.ત., ClF₃, BrF₃, IF₃ અને ICl₃), XY₅ (દા.ત., ClF₅, BrF₅, અને IF₅), અને XY₇ (દા.ત., IF₇) પ્રકારનાં સંયોજનો પણ જાણીતાં છે અને તેમની સંરચના અનુક્રમે તલીય, વિકૃત (distorted) T; ચોરસ પિરામિડી (square pyramidal); અને પંચભુજીય દ્વિપિરામિડી (pentagonal bipyramidal) પ્રકારની છે. આ સંયોજનો મૂળ ચાર પ્રકારનાં છે :

1. તટસ્થ અણુઓ. આ બધાં દ્વિઅંગી (binary) સંયોજનો છે અને તે બધાં XX’_n (અથવા XY_n) પ્રકારનાં છે જ્યાં n એ એકી સંખ્યા છે. દા.ત., ICl, BrCl, BrF₃, IF₇.
2. કેટાયનો. આ સમનાભિકીય (homonuclear) અને વિષમનાભિકીય (heteronuclear) એમ બંને પ્રકારના હોય છે. દા.ત., હોઈ શકે. ત્રિઅંગી કેટાયન, IBrCl^‾ પણ જાણવામાં છે.
3. એનાયનો. આ પ્રકારનાં આયનો મોટી સંખ્યામાં મળે છે. (દા.ત., આયન). આ સમૂહમાં જ IBrCl^– અને IBrCl₃ જેવાં ત્રિઅંગી સંયોજનો (સંચયો, combinations) પણ મળે છે. સામાન્ય રીતે તેઓ સ્ફટિકીય ઘન રૂપે મોટા કેટાયનો સાથેના સંયોગ-(combination)માં મળે છે.
4. સહસંયોજક (covalent) કાર્બ-વ્યુત્પન્નો(organoderivati-ves). આ પ્રકાર કેટલીક એરાઇલ (aryl) જાતિ(species) પૂરતો સીમિત છે. (દા.ત., ArXF_n , જ્યાં X = I અથવા Br અને n = 2 અથવા 4).

આ સંયોજનો બે હેલોજન તત્વો વચ્ચે યોગ્ય પ્રમાણમાં પ્રક્રિયા કરવાથી મેળવી શકાય છે. (દા.ત., Cl₂ + I₂ ⇄ 2ICl). XY₃ને XY + Y₂ પ્રક્રિયા દ્વારા, XY₅ ને XY₃ + Y₂ પ્રક્રિયા દ્વારા અને IF₇ને PdI₂ + 8F₂  PdF₂ + 2IF₇, પ્રક્રિયા દ્વારા પણ મેળવી શકાય છે. આ સહસંયોજક સંયોજનો છે, પરંતુ સ્વઆયનીકરણને કારણે પ્રવાહી સ્થિતિમાં આયનોની હાજરીને લીધે તેઓ વિદ્યુતવાહકતા ધરાવે છે. પિગાળેલ આયોડિન મૉનોક્લોરાઇડ (ICl)ની 30.6⁰ સે.એ વાહકતા કોઈ પ્રબળ વિદ્યુતવાહક દ્રાવણના જેટલી (4.52 x 10^-3 મ્હો/સે.મી.) છે. બધાં સંયોજનો કુલ બેકી સંખ્યામાં હેલોજન પરમાણુઓ ધરાવે છે તેથી તેમના ઇલેક્ટ્રૉન-વિન્યાસમાં બધા જ ઇલેક્ટ્રૉન યુગ્મિત છે અને તેથી તે બધા જ પ્રતિચુંબકીય છે. બધાં જ હેલોજનો (X₂) અધ્રુવીય છે, જ્યારે બધાં જ આંતરહેલોજન સંયોજનો ધ્રુવીય છે. સામાન્ય તાપમાને ICl, ICl₃, IBr અને IF₇ જેવાં આયોડિનયુક્ત સંયોજનો ઘનસ્વરૂપ છે, જ્યારે અન્ય આંતરહેલોજન સંયોજનો વાયુ કે પ્રવાહી રૂપે મળે છે. કોઈ XY_n સમૂહમાં આ સંયોજનોની સ્થાયિતા તેમાં રહેલ બે હેલોજનોની વિદ્યુતઋણીયતા વચ્ચેના તફાવતના સમપ્રમાણમાં માલૂમ પડેલ છે. આમ XY સમૂહમાં સ્થાયિતાનો ક્રમ આ પ્રમાણે છે : BrCl > IBr > ICl > ClF > BrF > IF. આ સમૂહના ફ્લોરાઇડો બહુ અસ્થિર હોવાનું એક કારણ એ પણ છે કે તે બધા અસમપ્રમાણતા (disproportionation) અનુભવીને વિઘટિત થાય છે. જેમ કે : 5IF = IF₅ + 2I₂. આ સંયોજનો રાસાયણિક ગુણધર્મોની બાબતમાં તેમનામાં રહેલ હેલોજનોને અનુસરે છે. બધાં આંતરહેલોજન સંયોજનો પ્રબળ ઉપચાયક (oxidising agents) તથા હેલાઇડકારક (halogenating) પદાર્થો તરીકે વર્તે છે અને ધાતુઓ સાથે સહેલાઈથી પ્રક્રિયા કરીને વધુ વિદ્યુતઋણીય હેલોજન સાથેનો ધાતુ હેલાઈડ આપે છે. હેલોજન ફ્લોરાઇડ સાથે પ્રક્રિયા થતાં ધાતુ-ફ્લોરાઇડો મળે છે જેમાં ધાતુનો ઉપચયન(oxidation)-આંક મહત્તમ હોય છે; દા.ત., AgF₂, CoF₃ વગેરે. પાણી સાથે પ્રબળ જળવિભાજનની પ્રક્રિયા થાય છે :

XY + H₂O = H⁺ + Y^– + HOX

અસંતૃપ્ત કાર્બનિક સંયોજનો સાથે યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે. એલિફેટિક અને એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનો સાથે તેમ જ ઑક્સિજન કે નાઇટ્રોજનયુક્ત કાર્બનિક પદાર્થો સાથે તેમની ઝડપી પ્રક્રિયા થાય છે. હેલોજન હેલાઇડ લુઇસ ઍસિડ તરીકે વર્તે છે; જેમ કે, પિરિડીન સાથે C₆H₅N.ICl બને છે. આયોડિનયુક્ત આંતરહેલોજન સંયોજનો (દા.ત., IF, ICl, IBr, ICl₃, IF₅ IF₇) આવાં ઘણાં યૌગિક સંયોજનો આપે છે, જેમાં આયોડિન ઇલેક્ટ્રૉનયુગ્મ સ્વીકારે છે. ધાતુનાં પૉલિહેલાઇડ જાણીતાં છે.

CsCl + 2F₂ → CsClF₄

કેટલાંક આંતરહેલોજન સંયોજનો પ્રવાહી રૂપમાં સ્વઆયનીકરણ પામીને ધનાયન તથા ઋણાયન આપે છે, જેથી ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયાઓ સંભવી શકે છે; જેમ કે,

BrF₃,ClF₃ અને IF₅ ને અજલીય દ્રાવક તરીકે વાપરીને નવીન પ્રકારનાં સંયોજનો બનાવાયાં છે. BrF₃માં KF બેઇઝ અને SbF₅  ઍસિડ તરીકે વર્તે છે, જેની સ્પષ્ટતા નીચેનાં સમીકરણોથી થાય છે :

KBrF₄ તેના સ્ફટિક તેમજ પ્રવાહી BrF₃માં દ્રાવણ રૂપે સ્પષ્ટ આયન ધરાવે છે અને તેની સમચોરસ સંરચના હોય છે. વળી ઘણાં ફ્લોરોહેલોજનના ધનાયન કે ઋણાયનવાળા કેટલાક ક્ષારો બનાવાયા છે; જેમ કે,

સમપારમાણ્વિક (homoatomic) પૉલિએનાયનો મુખ્યત્વે આયોડિનનાં મળે છે. આયોડાઇડ આયનો (I^–) જલીય કે અજલીય દ્રાવણમાં આયોડિન સાથે પ્રક્રિયા કરી પૉલિઆયોડાઇડ આપે છે; દા.ત., 25⁰ સે. એ પાણીમાં,

જાણીતું, વાદળી સ્ટાર્ચ-આયોડિન સંયોજન એ અમાઇલોઝ (amylose) સર્પિલ (helix)માં રૈખિક (linear)(l + m + n એકી સંખ્યા) પ્રકારના એનાયનોમાં વચ્ચેનો સભ્ય હંમેશાં મહત્તમ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતો હોય છે; દા.ત., [Cl – I – Br]^–.

લ. ધ. દવે