# Halogénure de gallium

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

De formule chimique GaF$_3$, 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 R3c (n$^o$ 167), paramètres a = 501,2 pm et c = 1 299 pm. Il peut se sublimer sans se décomposer dans une atmosphère protectrice d'azote au-dessus de 800 °C.

### Trichlorure, tribromure et triiodure de gallium

Le trichlorure de gallium GaCl$_3$, le bromure de gallium(III) GaBr$_3$ et l’iodure de gallium(III) GaI$_3$ ont un point de fusion sensiblement plus bas que celui du fluorure de gallium(III) GaF$_3$, respectivement de 77,9 °C, 121,5 °C et 212 °C, 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.
* Dimère de GaCl$_3$.
* Dimère de GaBr$_3$.
* Dimère de GaI$_3$.

## Halogénures intermédiaires
### Ga$_3$Cl$_7$

Ce composé contient l'anion Ga$_2$Cl$_7$$^−$, qui a une structure semblable à celle de l'anion dichromate Cr$_2$O$_7$$^{2−}$, avec deux atomes de gallium à coordination tétraédrique partageant un sommet. Le composé peut être décrit comme « heptachlorodigallate(III) de gallium(I) » Ga$^I$ [Ga$^{III}$$_2$Cl$_7$], dans lequel le gallium est à l'état d'oxydation +1 et +3.

### GaCl$_2$, GaBr$_2$ et GaI$_2$

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 Ga$^I$Ga$^{III}$X$_4$. 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$^6$ avec le cation Ga$^+$. Avec certains ligands L tels que le dioxane, il se forme un complexe neutre Ga$_2$X$_2$L$_2$ avec une liaison Ga−Ga.

### Ga$_2$Br$_3$ et Ga$_2$I$_3$

Ces composés sont décrits comme Ga$^I$$_2$Ga$^{II}$$_2$Br$_6$ et Ga$^I$$_2$Ga$^{II}$$_2$I$_6$ respectivement. Les deux anions contiennent une liaison Ga−Ga dans laquelle le gallium a un état d'oxydation formel +2. L'anion Ga$_2$Br$_6$$^{2−}$ est en conformation éclipsée, comme l'anion In$_2$Br$_6$$^{2−}$ dans In$_2$Br$_3$, tandis que l'anion Ga$_2$I$_6$$^{2−}$ est isostructural à Si$_2$Cl$_6$ 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(III) se sont révélés être des mélanges de gallium métalliques avec les halogénures intermédiaires Ga$_2$Br$_3$ et Ga$_2$I$_3$.

### 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 77 K, 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 0 °C. La production de nitrure de gallium GaN par épitaxie en phase vapeur aux hydrures (en) (HVPE) fait intervenir du GaCl produit par réaction de chlorure d'hydrogène HCl sur du gallium fondu pour ensuite réagir avec de l'ammoniac NH$_3$.

### Monoiodure de gallium

Le monoiodure de gallium (en) 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 I$_2$ dans le toluène à l'aide d'ultrasons a été étudiée dans les années 2010 par spectroscopie RMN de 69/71Ga, conduisant à proposer la structure [Ga$^0$]$_2$[Ga]$^+$[Gal$_4$]$^−$.

## Complexes anioniques d'halogénures

On connaît divers sels d'anions GaCl$_4$$^−$, GaBr$_4$$^−$ et GaI$_4$$^−$. Le gallium diffère de l'indium par le fait qu'il ne forme que des complexes hexacoordonnés avec l'ion fluorure. Ceci peut être expliqué par la plus petite taille du gallium : le rayon ionique de Ga(III) vaut 62 pm, tandis que celui de In(III) vaut 80 pm.
On connaît également des sels de l'anion Ga$_2$Cl$_6$$^{2−}$, où le gallium est à l'état d'oxydation +2.