கேள்வி: காலியம்(III) புரோமைடு - அறிமுகம் பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: காலியம் (III) புரோமைடு என்பது, அறை வெப்பநிலை மற்றும் வளிமண்டல அழுத்தத்தில் வெண்ணிறப் படிகத் தூள் ஆகும், இது தண்ணீருடன் எளிதில் வினையாற்றக் கூடியதாகவும் வெப்பம் உமிழ் வினையில் ஈடுபடுவதாகவும் செயல்படுகிறது. திண்ம காலியம் முப்புரோமைடு அறை வெப்பநிலையில் நிலைத்தன்மை வாய்ந்ததாகவும் இருபடி மூலக்கூறாகவும் காணக்கிடைக்கிறது. GaBr3 ஒரு இடைநிலை ஆலைடை (Ga2Br7) உருவாக்க முடியும், இருப்பினும், இது GaCl3 ஐப் போல எளிதில் காணக்கிடைக்கும் சேர்மம் அல்ல. இது காலியம் மூஆலைடு குழுவில் உறுப்பினராக உள்ளது. GaCl3 மற்றும் GaI3 ஐ ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் GaF3 தயாரிப்பு மற்றும் பயன்பாடுகளில்உடன் ஒத்திருக்கவில்லை. GaBr3 என்பது AlBr3 ஐ விட லேசான லூயிசு அமிலங்களும் காரங்களும், மேலும் காலியத்தை ஒடுக்குவதற்கான ஒப்பீட்டு எளிமை காரணமாக பல்துறை வேதியியலைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால், இச்சேர்மம் GaCl3 ஐ விட அதிக வினையாற்றுகிறது. GaBr3 நிறமாலையியல்ரீதியாக அலுமினியம், இண்டியம் மற்றும் தாலியம் மூஆலைடுகளுக்கு ஒத்ததாகும், இதில் முப்புளோரைடுகள் இல்லை.
கேள்வி: காலியம்(III) புரோமைடு - தயாரிப்பு என்பது என்ன?
பதில்: GaBr3 ஐ தயாரிப்பதற்கான ஒரு முறையானது, புரோமின் திரவத்தின் முன்னிலையில் தனிம காலியத்தை வெற்றிடத்தில் வெப்பப்படுத்துவதாகும். உயர் வெப்பஉமிழ் வேதிவினையைத் தொடர்ந்து, கலவையானது நிலைத்திருக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது, பின்னர் பல்வேறு சுத்திகரிப்பு நடவடிக்கைகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் இருந்து இந்த முறை GaBr3 தயாரிப்பதற்கான ஒரு பயனுள்ள வழியாக உள்ளது. வரலாற்று ரீதியாக, பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடு கரைசலில் காலியம் ஐதராக்சைடை மின்னாற்பகுப்பதன் மூலம் காலியம் பெறப்பட்டது, இருப்பினும் இன்று இது அலுமினியம் மற்றும் துத்தநாக உற்பத்தியின் போது துணை விளைபொருளாகப் பெறப்படுகிறது. தண்ணீர், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கிரீஸ் இல்லாத சூழலில் காலியத்தை புரோமினுக்கு வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் GaBr3 ஐ தொகுப்பு முறையில் தயாரிக்க முடியும். இதன் விளைவாக ஆய்வகங்களில் வாங்கப்படும் புரோமைடை உருவாக்க படிகமாக்கப்பட வேண்டிய வாயு உருவாகிறது. இதற்கான வேதிவினை பின்வருமாறு :
கேள்வி: காலியம்(III) புரோமைடு - அமைப்பு பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: படிமம்:Extended_Crystal_Structure.png GaBr3 -இன் ஒற்றைப்படி முக்கோணத் தள மூலக்கூறு வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால், இது இருபடியான Ga2Br6 ஐ உருவாக்கும் போது காலியம் மையத்தைச் சுற்றியுள்ள வடிவமைப்பானது தோராயமாக நான்முகியாக மாறுகிறது. ஒரு திடப்பொருளாக, GaBr3 யானது 524.16 Å3 என்ற அலகு செல் அளவுடன் ஒரு சரிவச்சு படிக அமைப்பை உருவாக்குகிறது. இந்த அலகு கலத்திற்கான கூடுதல் விவரக்குறிப்புகள் பின்வருமாறு. a = 8.87 Å, b = 5.64 Å, c = 11.01 Å, α = 90 ̊, β = 107.81 ̊, γ = 90 ̊
கேள்வி: காலியம்(III) புரோமைடு - அணைவுச் சேர்மங்கள் குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: காலியம் என்பது 13 ஆவது தொகுதியில் உள்ள இலேசான உலோகம் ஆகும். இதில் முழுவதும் நிரம்பிய d-ஆர்ப்பிட்டாலைக் கொண்டது. இது ஈந்தணைவிகளுடன் d-π பிணைப்பில் பங்கேற்கக்கூடிய இணைப்புத்திறன் எலக்ட்ரான்களுக்கு கீழே ([Ar] 3d10 4s2 4p1) என்ற எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. Ga(III)Br3 இல் உள்ள Ga இன் சற்றே அதிக ஆக்சிஜனேற்ற நிலை, குறைந்த எலக்ட்ரான் கவர்தன்மை மற்றும் அதிக துருவமுனைப்பு ஆகியவை GaBr3 ஐ கடின-மென்மையான-அமில-கார (HSAB) கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் ஒரு "மென்மையான அமிலமாகச்" செயல்பட அனுமதிக்கின்றன. GaBr3 உட்பட அனைத்து காலியம் மூஆலைடுகளின் லூயிசு அமிலத்தன்மை வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, மேலும் GaBr3 இன் காரத்தன்மை பல ஈனிகளுடன் நிறுவப்பட்டுள்ளது. GaBr3 ஒரு கூடுதல் Br− அயனியை ஏற்றுக்கொள்ளும் திறன் கொண்டது அல்லது இதன் இருபடியிலிருந்து ஒரு சமச்சீரற்ற முறையில் [GaBr4]-ஐ உருவாக்குகிறது, இந்த அயனியிலிருந்து படிக உப்புகளைப் பெற முடியும். இந்த அயனி அணைவுக்கோளம் மேலும் பிணைக்கும் திறன் கொண்டது. Br− அயனியை ஒரு நடுநிலை ஈந்தணைவியால் எளிதாகப் பதிலியிடலாம். பொதுவாக இந்த நடுநிலை ஈந்தணைவிகள், GaBr3 L மற்றும் சில நேரங்களில் GaBr3L2 வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன, இவற்றின் பெரிய பயனுறு அணுக்கரு மின்னூட்டம் காரணமாக கிடைநிலையில் Br உடன் நான்முகி இரட்டைப் பட்டைக்கூம்பு வடிவ அமைப்பை உருவாக்கும். கூடுதலாக, GaBr3 சேர்மமானது சில ஆக்சிஜனேற்ற சேர்க்கை வினைகளில் வினையூக்கியாகப் பயன்படுகிறது.
கேள்வி: காலியம்(III) புரோமைடு - பயன்பாடுகள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: GaCl3 ஐ ஒத்த வினைவழிமுறையுடன் கரிமத் தொகுப்பில் GaBr3 ஒரு வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், அதன் அதிக வினைத்திறன் காரணமாக, GaCl3 இன் அதிக பன்முகத்தன்மை காரணமாக இது சில நேரங்களில் விரும்பப்படுவதில்லை. கரிமச் சேர்மங்களின் ஆக்சிஜனேற்றச் சேர்க்கையில் GaBr3 மற்றும் பிற காலியம் மூஆலைடுகள் மற்றும் குழு 13 உலோக மூஆலைடுகளை வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தலாம். GaBr3 டைமர் [GaBr4]-மற்றும் [GaBR2] + ஆக சமமாக பிளவுபடுகிறது என்பது சரிபார்க்கப்பட்டுள்ளது. இடைநிலை நிலைகள் எப்போதும் ஆய்வுக்குப் போதுமான நிலையானதாக இல்லாததால், முழு பொறிமுறையும் ஓரளவு நிச்சயமற்றது, மேலும் GaCl3 ஐ விட GaBr3 குறைவாகவே ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. Ga(III) தானாகவே கரிம வேதிவினைகளுக்கு ஒரு பயனுள்ள லூயிசு அமிலமாகும், ஏனெனில் இச்சேர்மத்தின் முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட d-எலக்ட்ரான் ஆர்பிட்டால்கள் மாறுபட்ட எண்ணிக்கையிலான ஈந்தணைவிகளை ஏற்றுக்கொள்ள முடிகிறது, ஆனால் நிலைமைகள் சாதகமாக நிறுவப்பட்டால் ஈந்தணவிகளை உடனடியாக விட்டுவிடும்.