Дибромоиодат цезия

Дибромоиодат цезия — неорганическое соединение класса полигалогенидов щелочных металлов. Химическая формула: CsIBr₂. Альтернативные названия: дибромиодид цезия, цезия дибромид-иодид. Представляет собой красные кристаллы ромбической сингонии.

Строение и принадлежность к полигалогенидам

CsIBr₂ относится к гетерополигалогенидам — солям, анионная часть которых содержит два или более различных галогена. Соединение построено по схеме Cs⁺[IBr₂]⁻: катион цезия Cs⁺ уравновешивает анион диброминодата(I) [IBr₂]⁻.

Анион [IBr₂]⁻ имеет линейное строение: атом йода является центральным (он тяжелее и обладает более низкой электроотрицательностью в сравнении с бромом, что определяет его роль в комплексе), а два атома брома выступают лигандами, расположенными симметрично по обе стороны от центрального атома. Связь реализована по механизму трёхцентровой четырёхэлектронной связи (3c–4e), характерной для полигалогенид-анионов типа XY₂⁻. Угол Br–I–Br составляет 180°.

По аналогии с другими полигалогенидами цезия — тетрафториодатом цезия CsIF₄ и родственными соединениями — CsIBr₂ стабилизируется крупным катионом Cs⁺, что отличает его от менее устойчивых аналогов с Li⁺ или Na⁺.

Физические свойства

Параметр	Значение
Молярная масса	419,62 г/моль
Внешний вид	Красные кристаллы
Кристаллическая система	Ромбическая (орторомбическая)
Плотность	4,0 г/см³
Температура плавления	243–248 °C
Температура разложения	~320 °C
Летучесть	Нелетучее
Растворимость в воде	Растворимо
Рег. номер CAS	18278-82-5
Рег. номер EINECS	242-155-9

Получение дибромоиодата цезия

Синтез CsIBr₂ основан на стандартных методах получения полигалогенидов — реакции галогенида щелочного металла с галогеном или межгалогенным соединением:

• Взаимодействие иодида цезия CsI с молекулярным бромом Br₂: иодид цезия в растворе обрабатывается бромом при умеренном охлаждении.
• Совместное добавление иода I₂ и брома Br₂ к раствору иодида цезия CsI: последовательное или одновременное введение галогенов позволяет контролировать стехиометрию продукта.

В обоих случаях движущей силой является сродство аниона Br₂I⁻ к крупному катиону Cs⁺: чем больше катион щелочного металла, тем устойчивее образуемый полигалогенид.

Химические свойства

Дибромоиодат цезия — термически устойчивое ионное соединение, сохраняющее кристаллическую структуру до температуры плавления. При нагреве выше 320 °C происходит термическое разложение с выделением бромида цезия CsBr и межгалогенного соединения IBr (или I₂ и Br₂ в зависимости от условий):

CsIBr₂ → CsBr + IBr↑

В водном растворе соединение диссоциирует на ионы Cs⁺ и [IBr₂]⁻. Анион [IBr₂]⁻ в водных растворах нестабилен и гидролизуется со временем с образованием гипоиодистой кислоты и бромид-ионов. Реакции ионного обмена с серебром (например, AgNO₃) приводят к осаждению AgBr и AgI.

Хлор количественно вытесняет бром из аниона с образованием дихлороиодата цезия: CsIBr₂ + Cl₂ → CsICl₂ + Br₂↑. Эта реакция характерна для всего ряда полигалогенидов цезия и используется в аналитических целях.

Применение дибромоиодата цезия

CsIBr₂ применяется преимущественно в аналитической и исследовательской химии. Соединение служит стандартным объектом при изучении полигалогенид-анионов: исследованиях их термохимии, кристаллической структуры и поведения под давлением (рентгеноструктурный анализ, рамановская спектроскопия при высоких давлениях).

Реакционная способность аниона [IBr₂]⁻ с ионами серебра и другими катионами применяется в титриметрическом и гравиметрическом анализе. Соединение также используется как реагент в препаративной неорганической химии при синтезе других соединений цезия.

Меры безопасности при работе

Дибромоиодат цезия содержит йод и бром — галогены, раздражающие слизистые оболочки и дыхательные пути. При работе с соединением необходимо использовать средства индивидуальной защиты: защитные очки, перчатки, халат или специальную одежду, при работе с сухим веществом — респиратор. Помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Не допускать попадания на кожу, слизистые и внутрь организма. При случайном контакте — немедленное промывание большим количеством воды.

Соединение токсично: как соединение цезия оказывает воздействие на нервную и мышечную системы при систематическом поступлении в организм; как источник активных галогенов обладает раздражающим действием. Вещество и его контейнер утилизируются как опасный отход.

Хранение и транспортировка

Хранят в герметичной таре из стекла или металла в сухом месте при комнатной температуре, отдельно от органических веществ, кислот и щелочей. Влажность воздуха при хранении должна быть минимальной: анион [IBr₂]⁻ в водных средах нестабилен, что при длительном хранении во влажных условиях может вести к частичному гидролизу. Упаковка и маркировка — в соответствии с ГОСТ 3885.

Формы поставки и условия заказа

Поставляется партиями согласно согласованным техническим условиям. Минимальный объём, фасовка, чистота и сопроводительная документация (паспорт качества, СДС) уточняются при оформлении заявки. Доставка по России.