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Vorlesung Anorganische Strukturchemie

2.2. Elementstrukturen der Nichtmetalle

2.2.2. Elemente der VII. Hauptgruppe (Halogene)

Diese Elemente mit 7 Valenzelektronen sind nach der 8-N-Regel 1-bindig, d.h. es liegen unterschiedlich gepackte hantelförmig gebaute Moleküle vor (Koordinationszahl 1). Der Element-Element-Abstand im Molekül ist direkte Basis für die kovalenten Einfachbindungsradien. In den Festkörperstrukturen ergeben sich unterschiedliche Packungen der Hanteln, die Abstände zwischen den Hanteln werden wieder durch van-der-Waals-Radien bestimmt. Die einzelnen Elemente und ihre Festkörperstrukturen:

α-F2 β-F2 Cl2, Br2, I2, (A14-Typ) Hochdruck I2 (54 GPa)
monoklin, C2/c, |:ABC:| kubisch, Pmn, Cr3Si I2- oder A14-Typ (orthorhombisch, Cmca) orthorhombisch, Cmca
VRML VRML 1. Schicht , 2. Schicht , beide Schichten und ganze Elementarzelle VRML

Abb. 2.2.2.1. Strukturen und Polymorphie der Halogene

Abb. 2.2.2.2. Flüssiges Brom Abb. 2.2.2.3. Iod
In Tabelle 2.2.2.1. sind die intra- und intermolekularen Abstände in den Halogenen zusammengestellt.

X2 rkov. rvdW d1X-X d2X-X d3X-X d2/d1
intram. in Schichten zwischen Schichten
F2 72 147 149 282 . .
Cl2 99 175 198 332-382 374-397 1.93
Br2 114 185 227 331-379 399-414 1.67
I2 133 198 267 357-405 435-450 1.52

Tab. 2.2.2.1. Abstände in den Strukturen der Halogene

Im Periodensystem nehmen sowohl die Kovalenz-, als auch die van-der-Waals-Radien nach unten hin zu. Die beobachteten Abstände innerhalb des hantelförmigen Moleküls entsprechen jeweils den Kovalenzradien. Nach unten gleichen sich intra- und intermolekulare Abstände immer mehr an, d.h. das Verhältnis d1 zu d2 nähert sich 1 an, bei Hochdruck-I2 ist es dann schliesslich nahe 1.

... und weiter mit den Chalkogenen (Kap. 2.2.3.) ...

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