Монохлори́д ио́да — интергалогенид , бинарное неорганическое соединение иода и хлора с формулой ICl, тёмно-красная жидкость или рубиново-красные (α-форма) или красно-коричневые (β-форма) кристаллы. Реагирует с водой.

Получение

• Действие хлора на иод:

${\displaystyle {\mathsf {Cl_{2}+I_{2}\ {\xrightarrow {45^{o}C}}\ 2ICl}}}$

• Разложение гексахлорида дииода :

${\displaystyle {\mathsf {I_{2}Cl_{6}\ {\xrightarrow {64-77^{o}C}}\ 2ICl+2Cl_{2}}}}$

Физические свойства

Монохлорид иода — тёмно-красная жидкость или кристаллы: рубиново-красные (α-форма) или красно-коричневые (β-форма) .

Имеет две полиморфные формы :

• α-ICl, рубиново-красные кристаллы моноклинной сингонии , пространственная группа P 2 ₁ / c , параметры ячейки a = 1,260 нм , b = 0,438 нм , c = 1,190 нм , β = 119,5° , Z = 8 , d = 3,85 г/см ³ ; плавится при 27,2 °C;
• β-ICl, красно-коричневые кристаллы моноклинной сингонии , пространственная группа P 2 ₁ / c , параметры ячейки a = 0,8883 нм , b = 0,8400 нм , c = 0,7568 нм , β = 91,35° , Z = 8 , d = 3,66 г/см ³ ; плавится при 13,9 °C.

Растворяется в этаноле , сероуглероде и диэтиловом эфире , в трихлориде мышьяка , диоксиде серы , оксихлориде серы , безводной уксусной кислоте .

В газовой фазе энтальпия образования 17,4 кДж/моль , теплоёмкость при постоянном давлении 35,5 Дж/(моль·К) , энтропия 239,9 Дж/(моль·К) .

Кипит (с разложением) при 97,4 °C.

Химические свойства

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

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

${\displaystyle {\mathsf {2ICl\ \rightleftarrows I_{2}+Cl_{2}}}}$

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

${\displaystyle {\mathsf {ICl+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ HCl+HIO}}}$

При взаимодействии с горячей водой образовавшаяся иодноватистая кислота in situ диспропорционирует на иод и иодноватую кислоту :

${\displaystyle {\mathsf {5ICl+3H_{2}O\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ 5HCl+HIO_{3}+2I_{2}\downarrow }}}$ ,

аналогично протекает реакция при взаимодействии с щелочами:

${\displaystyle {\mathsf {3ICl+6NaOH\ {\xrightarrow {}}\ 3NaCl+2NaI+NaIO_{3}+3H_{2}O}}}$

Хлорид иода 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 :

${\displaystyle {\mathsf {ICl+HCl\ \rightleftarrows \ H[ICl_{2}]}}}$

${\displaystyle {\mathsf {ICl+CsCl\ \rightleftarrows \ Cs[ICl_{2}]}}}$

При взаимодействии с кислотами Льюиса ( AlCl ₃ , SbCl ₅ и т. п.) монохлорид иода отщепляет хлорид-анион, образуя соли катиона I ₂ Сl ⁺ :

${\displaystyle {\mathsf {2ICl+AlCl_{3}\ \rightleftarrows \ [I_{2}Cl]^{+}[AlCl_{4}]^{-}}}}$

Горячая серная кислота окисляет хлорид иода до иодноватой кислоты:

${\displaystyle {\mathsf {ICl+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ HCl+HIO_{3}+2SO_{2}\uparrow +H_{2}O}}}$

Применение в органическом синтезе

Монохлорид иода применяется в органическом синтезе при прямом иодировании ароматических соединений: благодаря поляризации связи атом иода в ICl более электрофилен, чем в I ₂ , и хлорид иода является более энергичным иодирующим агентом, чем элементарный иод.

Монохлорид иода также способен присоединяться к двойным связям алкенов с образованием 1,2-хлориодалканов.

Литература

• Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. К. : Изд-во АН УССР, 1958.
• 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 .

Примечания