Un oxohaluro u oxihaluro es un compuesto químico en el que al menos un átomo de oxígeno y al menos un átomo de halógeno están unidos a otro elemento A en una sola molécula . La fórmula general de AO Oxihalogenuros es m X n , en donde X = F , Cl , Br , o I . El elemento A puede formar parte del grupo principal , ser un elemento de transición o un actínido . Los oxohaluros pueden verse como intermedios entre óxidos y haluros .
El término oxohaluro también puede referirse a minerales y otros compuestos cristalinos de la misma fórmula química general pero que tienen una estructura iónica .
Si la nomenclatura IUPAC del compuesto AO m X n es n-haluro m-óxido de A (número de oxidación), los oxohaluros generalmente se denominan simplemente en la forma "oxihaluro de A" o incluso "haluro de A-ilo".
Por ejemplo, el nombre IUPAC del compuesto CrO 2 Cl 2 es "dióxido de dicloruro de cromo", pero comúnmente se le llama cloruro de cromilo u oxicloruro de cromo.
En general, existen tres métodos para sintetizar oxihaluros:
En este ejemplo, el estado de oxidación del fósforo aumenta en dos, pero la carga eléctrica permanece sin cambios.
Además, se pueden producir muchos oxohaluros mediante la reacción de intercambio de halógeno, este tipo de reacción también puede producir oxohaluros mixtos, como POFCl 2 o CrO 2 FCl.
Para un estado de oxidación dado de un elemento A, si dos átomos de halógeno reemplazan a un átomo de oxígeno (o viceversa), la carga total de la molécula permanece sin cambios, pero la coordinación aumenta (o disminuye) en uno. Por ejemplo, tanto el oxicloruro de fósforo (POCl 3 ) como el pentacloruro de fósforo (PCl 5 ) son compuestos covalentes neutros donde el fósforo se encuentra en el estado de oxidación +5, pero en el primer caso su coordinación es. De 4, mientras que es de 5 en el estado de oxidación +5. segundo. Si un átomo de oxígeno simplemente se reemplaza por un átomo de halógeno, la carga de la molécula aumenta en uno, pero la coordinación sigue siendo la misma.
Los oxohaluros de elementos en alto estado de oxidación son oxidantes fuertes, con poder oxidante similar al correspondiente óxido o haluro. La mayoría de los oxohaluros se hidrolizan fácilmente. Por ejemplo, el cloruro de cromilo se hidroliza a cromato mediante la reacción inversa de su síntesis. La fuerza impulsora detrás de esta reacción es la formación de un enlace AO mucho más fuerte que un enlace A-Cl. Esto da como resultado una contribución de entalpía favorable a la entalpía libre de la reacción.
Muchos oxohaluros pueden actuar como ácidos de Lewis . Este es particularmente el caso de los oxohaluros de coordinación 3 o 4 que, al aceptar uno o más pares de electrones de una base de Lewis, se convierten en compuestos de coordinación 5 o 6. Los aniones oxohaluros como [VOCl 4 ] 2− pueden verse como ácidos- complejos de bases del oxohaluro (VOCl 2 ) con más iones haluro que actúan como bases de Lewis. Otro ejemplo es VOCl 2 que forma un complejo bipiramidal trigonal VOCl 2 (N (CH 3 ) 3 ) 2 con la base de trimetilamina .
Se ha estudiado en detalle el espectro vibratorio de muchos oxohaluros. Proporciona información útil sobre la fuerza de unión relativa. Por ejemplo, en CrO 2 F 2 , la vibración de alargamiento de Cr - O es de 1006 cm -1 y 1016 cm -1, mientras que la de Cr - F es de 727 cm -1 y 789 cm -1 . Tal diferencia es demasiado grande para deberse únicamente a una diferencia de masa entre los átomos de oxígeno y flúor; más bien, muestra que el enlace Cr-O es mucho más fuerte que el enlace Cr-F. Los enlaces A - O generalmente se consideran enlaces dobles , lo que se confirma midiendo las longitudes de los enlaces A - O. Esto implica que los elementos A y O están unidos por enlaces σ y π .
Los oxohaluros de elementos en estados de alta oxidación tienen un color intenso debido a las transiciones de transferencia de carga entre el ligando y el metal.
A continuación se muestra una selección de oxohaluros conocidos de metales de transición . X representa los diversos haluros de halógeno, con mayor frecuencia F y Cl.
El hecho de que los metales se encuentren en un estado de alta oxidación se debe a que el oxígeno es un oxidante fuerte, al igual que el flúor . El bromo y el yodo son oxidantes relativamente débiles, por lo que conoce mucho menos oxobromuros y oxoduros. Las estructuras de estos compuestos se pueden predecir fácilmente mediante la teoría VSEPR . Por tanto, CrO 2 Cl 2 es tetraédrico , OsO 3 F 2 es bipiramidal trigonal , XeOF 4 es piramidal de base cuadrada y OsOF 5 es octaédrico . Un caso interesante es ReOCl 4, que tiene una estructura piramidal de base cuadrada, pero con un solo electrón en lugar de un doblete no vinculante en la posición 6.
Los compuestos [Ta 2 OX 10 ] 2− y [M 2 OCl 10 ] 4− (M = W, Ru, Os) tienen dos grupos MX 5 unidos por un puente de oxígeno, estando cada metal en un entorno octaédrico. La estructura inusualmente lineal M - O - M se puede explicar en términos de orbitales moleculares , lo que indica la presencia de enlaces π - p π entre los átomos de metal y oxígeno. Los puentes de oxígeno también tienen configuraciones más complejas como M (cp) 2 (OTeF 5 ) 2 (M = Ti, Zr, Hf, Mo o W; cp = η 5 −C 5 H 5 ) o [AgOTeF 5 - (C 6 H 5 CH 3 ) 2 ] 2 .
En la serie de actínidos , los compuestos de uranilo tales como UO 2 Cl 2 y [UO 2 Cl 4 ] 2− son bien conocidos y contienen un resto de UO 2 lineal. Existen compuestos similares para el neptunio y el plutonio .
El oxicloruro de bismuto (BiOCl o bismoclito) es un raro ejemplo de oxohaluros minerales. Su estructura cristalina tiene simetría tetragonal y puede describirse como una serie de capas de iones Cl - , Bi 3+ y O 2− en el orden Cl-Bi-O-Bi-Cl-Cl-Bi-O-Bi -Cl. Esta estructura de múltiples capas, similar a la del grafito , da como resultado una dureza relativa baja del bismoclito (2–2,5 en la escala de Mohs ), así como la mayoría de los otros oxohaluros inorgánicos. Se pueden citar , entre ellos, el terlinguaite Hg 2 OCl, o el mendipite , Pb 3 O 2 Cl 2 .
Los elementos hierro , antimonio , bismuto y lantano forman oxocloruros de fórmula general MOCl. Los compuestos MOBr y MOI también son conocidos por Sb y Bi, y se han determinado la mayoría de sus estructuras cristalinas.