Монохлорид иода

Монохлорид иода
Общие
Систематическое наименование	Хлорид иода
Химическая формула	ICl
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	тёмно-красная жидкость или тёмно-красные кристаллы
Молярная масса	162,36 г/моль
Плотность	α — 3,18220 β — 3,2434 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	α — 27,18 β — 13,92 °C
Температура кипения	с разл. 97,4 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	газ. 17.4 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	7790-99-0
Рег. номер PubChem	24640
SMILES	ICl
Регистрационный номер EC	232-236-7

Монохлорид иода — бинарное неорганическое соединение иода и хлора с формулой ICl, тёмно-красная жидкость или тёмно-красные кристаллы, реагирует с водой.

Получение

• Действие хлора на иод:

$\mathsf{Cl_2 + I_2 \ \xrightarrow{45^oC}\ 2ICl }$

• Разложение гексахлорида дииода:

$\mathsf{I_2Cl_6 \ \xrightarrow{64-77^oC}\ 2ICl + 2Cl_2}$

Физические свойства

Монохлорид иода — тёмно-красная жидкость или тёмно-красные кристаллы.

Имеет две полиморфные формы:

• α-ICl моноклинная сингония, пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки a = 1,260 нм, b = 0,438 нм, c = 1,190 нм, β = 119,5°, Z = 8.

• β-ICl, моноклинная сингония, пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки a = 0,8883 нм, b = 0,8400 нм, c = 0,7568 нм, β = 91,35°, Z = 8.

Растворяется в этаноле, сероуглероде и диэтиловом эфире.

Химические свойства

Свойства монохлорида йода определяются непрочностью и сильной поляризованностью связи $\mathsf{I^+-Cl^-}$.

Так, монохлорид йода обратимо разлагается при нагревании выше температуры кипения:

$\mathsf{ICl \ \rightleftarrows I_2 + Cl_2 }$

Поляризация связи приводит к тому, что во многих случаях монохлорид йода выступает в роли источника катиона йода. Так, он реагирует с холодной водой с образованием йодноватистой кислоты:

$\mathsf{ICl + H_2O \ \xrightarrow{}\ HCl + HIO }$

При взаимодействии с горячей водой образовавшаяся образующаяся йодноватистая кислота in situ диспропорционирует на йод и йодноватую кислоту:

$\mathsf{5ICl + 3H_2O \ \xrightarrow{90^oC}\ 5HCl + HIO_3 + 2I_2\downarrow }$,

аналогично протекает реакция при взаимодействии с щелочами:

$\mathsf{3ICl + 6NaOH \ \xrightarrow{}\ 3NaCl + 2NaI + NaIO_3 + 3H_2O }$

Хлорид йода может выступать как акцептором, так и донором хлорид-аниона. Так, в присутствии хлорид-анионов он образует комплексы - например, с концентрированной соляной кислотой и хлоридами тяжёлых щелочных металлов :

$\mathsf{3ICl + HCl \ \rightleftarrows\ H[ICl_2] }$

$\mathsf{3ICl + CsCl \ \rightleftarrows\ Cs[ICl_2] }$

При взаимодействии с кислотами Льюиса монохлорид йода отщепляет хлорид-анион, образуя соли катиона I₂Сl⁺:

$\mathsf{2ICl + AlCl_3 \ \rightleftarrows\ [I_2Cl]^+[AlCl_4]^-}$

Горячая Серная кислота окисляет хлорид йода до йодноватой кислоты:

$\mathsf{ICl + 2H_2SO_4 \ \xrightarrow{90^oC}\ HCl + HIO_3 + 2SO_2\uparrow + H_2O }$

Применение в органическом синетзе

Монохлорид йода применяется в органическом синтезе при прямом йодировании ароматических соединений: благодаря поляризации связи атом йода в ICl более электрофилен, чем в I₂ и хлорид йода является более єнергичнім йодирующим агентом, чем элементарный йод.

Монохлорид йода также способен присоединяться к двойным связям алкенов с образованиев 1,2-хлорйодалканов.

Литература

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0