Les halogénures de gallium sont des halogénures de métal où le gallium peut se trouver en trois états d'oxydation : les trihalogénures, à l'état d'oxydation +3 ; les halogénures intermédiaires, aux états +3, +2 et +1 ; et certains monohalogénures, instables, dans lesquels le métal est à l'état +1.

Trihalogénures

Trifluorure de gallium

redresse=.67|vignette|Structure du .

De formule chimique , le fluorure de gallium(III) est un solide incolore stable au contact de l'eau, dans laquelle il est très légèrement soluble. Comme le fluorure d'aluminium, il présente une structure cristalline polymère semblable à celle de trioxyde de rhénium : système trigonal, groupe d'espace (), paramètres et Arnold Frederik Holleman, Egon Wiberg et Nils Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, , de Gruyter, Berlin, 1995, . . Il peut se sublimer sans se décomposer dans une atmosphère protectrice d'azote au-dessus de .

Trichlorure, tribromure et triiodure de gallium

Le trichlorure de gallium , le bromure de gallium(III) et l’iodure de gallium(III) ont un point de fusion sensiblement plus bas que celui du fluorure de gallium(III) , respectivement de , et , en relation avec le fait que leur structure repose sur des dimères ayant deux halogénures pontants. Ce sont des acides de Lewis, qui forment essentiellement des adduits tétracoordonnés. Le trichlorure est le plus couramment utilisé des trihalogénures de gallium.

Halogénures intermédiaires

redresse=.8|vignette|Maille cristalline de .

Ce composé contient l'anion , qui a une structure semblable à celle de l'anion dichromate , avec deux atomes de gallium à coordination tétraédrique partageant un sommet. Le composé peut être décrit comme « heptachlorodigallate() de gallium() » ., dans lequel le gallium est à l'état d'oxydation +1 et +3.

, et

Ce sont les halogénures intermédiaires les plus documentés. Ils contiennent du gallium à l'état d'oxydation +1 et +3 et sont représentés sous la forme .. Les dihalogénures sont instables en présence d'eau et se dismutent en gallium métallique et trihalogénures de gallium. Ils sont solubles dans les solvants aromatiques, dans lesquels des complexes d'arènes ont été isolés en coordination η avec le cation . Avec certains ligands L tels que le dioxane, il se forme un complexe neutre avec une liaison .

et

Ces composés sont décrits comme et respectivement. Les deux anions contiennent une liaison dans laquelle le gallium a un état d'oxydation formel +2. L'anion est en conformation éclipsée, comme l'anion dans , tandis que l'anion est isostructural à avec une conformation décalée.

Monohalogénures

Aucun de ces composés n'est stable à température ambiante. Les monobromure et monoiodure de gallium GaBr et GaI publiés par le passé à partir de la fusion de gallium avec les bromure et iodure et gallium() se sont révélés être des mélanges de gallium métalliques avec les halogénures intermédiaires et .

Monochlorure et monobromure de gallium

Le monochlorure de gallium GaCl et le monobromure de gallium GaBr ont été produits sous forme gazeuse par réaction d'halogénure d'hydrogène HX et de gallium fondu. On a pu les isoler en trempant le gaz chaud jusqu'à , température de l'azote liquide. Ils peuvent alors être stabilisés dans des solvants appropriés. Ces solutions métastables peuvent être utilisées comme précurseurs de nombreux composés du gallium.

GaCl est décrit comme un solide rouge qui se dismute au-dessus de . La production de nitrure de gallium GaN par () fait intervenir du GaCl produit par réaction de chlorure d'hydrogène HCl sur du gallium fondu pour ensuite réagir avec de l'ammoniac ..

Monoiodure de gallium

Le GaI est obtenu sous la forme d'une poudre verte réactive. La structure du réactif désigné comme « GaI » produit par réaction du gallium métallique avec de l'iode dans le toluène à l'aide d'ultrasons a été étudiée dans les années 2010 par spectroscopie RMN de , conduisant à proposer la structure ..

Complexes anioniques d'halogénures On connaît divers sels d'anions , et . Le gallium diffère de l'indium par le fait qu'il ne forme que des complexes hexacoordonnés avec l'ion fluorure. Ceci peut être expliqué par la plus petite taille du gallium : le rayon ionique de Ga() vaut , tandis que celui de In() vaut .

On connaît également des sels de l'anion , où le gallium est à l'état d'oxydation +2.

Notes et références

Catégorie:Halogénure de métal Catégorie:Composé du gallium