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Hydrates des halogenures de gallium. 11' Spectroscopie de vibration des complexes coordines GaX, . H20 (X = C1 ou Br) JACQUES ROZIERE,'MARIE-THERESE ROZIERE-BORIES, ALAIN MANTEGHETTI ET ANTOINE POTIER Laboratoil e dea Acides .M~nPrnu.~, ussociP irrl CNRS no 79, Unit,ersitP des Sciences et Techniques du Longliedoc 34060 Montpellier, F r ~ n c e Re~u 5 mars 1974 JACQUES ROZIERE, MARIE-THISR~SE ROZIERE-BORIES, ALAIN MANTEGHETTI et ANTOINE POTIER. Can. J. Chem. 52,3274 (1974). GaX,.H,O (X = CI, Br) est un complexe tetracoordine du gallium. Les attributions sont faites a partir des hydrates, deuteriates et deuteriates partiels dans I'etat solide. Les modeles de base sont OGaX, (C,.) et H 2 0 (C,.), la symetrie maximale du con~plexe peut Etre C, mais elle est en rtalite C, car les deux liaisons 0-H de I'eau ne sont pas equivalentes. Les frkquences de vibration "Ga-On sont identifiees et le champ de force calcule. La liaison de coordination est forte et les liaisons Ga-X sont plus courtes que dans les ions GaX,-. JACQUES ROZIERE, MARIE-THER~SE ROZIERE-BORIES, ALAINMANTEGHETTI, and ANTOINE POTIER. Can. J. Chem. 52,3274 (1974). GaX,.H20 (X = C1, Br) is a tetrahedrally coordinated adduct of gallium. From vibrational spectra of hydrates, deuteriates, and mixed crystals, bands assignments are made. Spectra are consistent with OGaX, (CgC) and H 2 0 (C,,) groups but the maximum symmetry of the whole complex (C,) is lowered to C, owing to the nonequivalence of the two 0-H of the water mole- cule. The "Ga-0" stretching modes are located and the valence force field of OGaX, skeleton is computed. The coordination bond is strong and the halogen-metal bonds are shorter than in the tetrahalogenogallate ions. Introduction Si l'on connait de nombreux composts d'addition 1 : 1 entre les haloginures de bore, d'aluminum et dc gallium et un ligand, peu d'entre eux ont fait l'objet de dkterminations structurales. Parmi les plus ricentes, on citera: C6H,COCI: + AIC13 (ref. 1) H2S: + AIBr, (ref. 2) MeZO: + BF3 (ref. 3) Etre: (Ga2X,.2H20), (Ga,X,OH-.H,Ot), (GaX,-.GaX,(H,O),+) soit du fait de la rela- tive pauvrete des spectres, soit pour des raisons plus sptcifiques (absence de ponts Ga-X-Ga, Ga-0-Ga, etc..). Resultats experimentaux Sur la fig. 1, on a report6 les spectres in- frarouges a - 180 "C du monohydrate de GaBr, fortement deuttrii (95% D,O, 57, H,O) et H,N: -. BF, (ref. 4) ., Dans tous les cas, le groupement L-MX, est pyramidal, l'atome mttallique occupant le centre d'un titraidre pratiquement rigulier form6 par les trois haloghes et l'atome donneur d'tlectrons. I1 est normal d'accepter la mEme struc- ture pour les monohydratcs considirts ici; d9ail- leurs, une ttude rapide permet d'tliminer d'autres structures admissibles qui pourraient 'La premiere partie de cette Ctude: Hydrates successifs du tribrornure de gallium - Equilibres liquide-solide doit paraitre au Bulletin de la Societe Chimique de France. 'A q~li toute correspondance doit Etre adressee. FIG. 1. Spectres infrarouges du monohydrate du tribromure de gallium: (a) fortement deuterie (95% D,O, 5% H20); (b) faiblement deuterie (5% D,O, 95% H20). Les bandes marquees d'une croix sont dues aux molecules isotopiques HOD. Can. J. Chem. Downloaded from www.nrcresearchpress.com by 193.0.65.67 on 11/25/14 For personal use only.

Hydrates des halogenures de gallium. II Spectroscopie de vibration des complexes coordinés GaX 3• H 2 O (X = Cl ou Br)

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Page 1: Hydrates des halogenures de gallium. II Spectroscopie de vibration des complexes coordinés GaX 3• H 2 O (X = Cl ou Br)

Hydrates des halogenures de gallium. 11' Spectroscopie de vibration des complexes coordines GaX, . H 2 0 (X = C1 ou Br)

JACQUES ROZIERE,' MARIE-THERESE ROZIERE-BORIES, ALAIN MANTEGHETTI ET ANTOINE POTIER

Laboratoil e dea Acides .M~nPrnu.~, ussociP irrl CNRS no 79, Unit,ersitP des Sciences et Techniques du Longliedoc 34060 Montpellier, F r ~ n c e

R e ~ u 5 mars 1974

JACQUES ROZIERE, MARIE-THISR~SE ROZIERE-BORIES, ALAIN MANTEGHETTI et ANTOINE POTIER. Can. J. Chem. 52,3274 (1974).

GaX,.H,O (X = CI, Br) est un complexe tetracoordine du gallium. Les attributions sont faites a partir des hydrates, deuteriates et deuteriates partiels dans I'etat solide. Les modeles de base sont OGaX, (C,.) et H 2 0 (C,.), la symetrie maximale du con~plexe peut Etre C, mais elle est en rtalite C , car les deux liaisons 0-H de I'eau ne sont pas equivalentes. Les frkquences de vibration "Ga-On sont identifiees et le champ de force calcule. La liaison de coordination est forte et les liaisons Ga-X sont plus courtes que dans les ions GaX,-.

JACQUES ROZIERE, MARIE-THER~SE ROZIERE-BORIES, ALAIN MANTEGHETTI, and ANTOINE POTIER. Can. J. Chem. 52,3274 (1974).

GaX,.H20 (X = C1, Br) is a tetrahedrally coordinated adduct of gallium. From vibrational spectra of hydrates, deuteriates, and mixed crystals, bands assignments are made. Spectra are consistent with OGaX, (CgC) and H 2 0 (C,,) groups but the maximum symmetry of the whole complex (C,) is lowered to C , owing to the nonequivalence of the two 0-H of the water mole- cule. The "Ga-0" stretching modes are located and the valence force field of OGaX, skeleton is computed. The coordination bond is strong and the halogen-metal bonds are shorter than in the tetrahalogenogallate ions.

Introduction Si l'on connait de nombreux composts

d'addition 1 : 1 entre les haloginures de bore, d'aluminum et dc gallium et un ligand, peu d'entre eux ont fait l'objet de dkterminations structurales. Parmi les plus ricentes, on citera:

C6H,COCI: + AIC13 (ref. 1)

H2S: + AIBr, (ref. 2)

MeZO: + BF3 (ref. 3)

Etre: (Ga2X,.2H20), (Ga,X,OH-.H,Ot), (GaX,-.GaX,(H,O),+) soit du fait de la rela- tive pauvrete des spectres, soit pour des raisons plus sptcifiques (absence de ponts Ga-X-Ga, Ga-0-Ga, etc..).

Resultats experimentaux Sur la fig. 1 , on a report6 les spectres in-

frarouges a - 180 "C du monohydrate de GaBr, fortement deuttr i i (95% D,O, 57, H,O) et

H,N: -. BF, (ref. 4) ., Dans tous les cas, le groupement L-MX, est

pyramidal, l'atome mttallique occupant le centre d'un t i traidre pratiquement rigulier form6 par les trois ha loghes et l'atome donneur d'tlectrons.

I1 est normal d'accepter la mEme struc- ture pour les monohydratcs considirts ici; d9ail- leurs, une t tude rapide permet d'tliminer d'autres structures admissibles qui pourraient

'La premiere partie de cette Ctude: Hydrates successifs du tribrornure de gallium - Equilibres liquide-solide doit paraitre au Bulletin de la Societe Chimique de France. 'A q ~ l i toute correspondance doit Etre adressee.

FIG. 1. Spectres infrarouges du monohydrate du tribromure de gallium: ( a ) fortement deuterie (95% D,O, 5% H 2 0 ) ; (b ) faiblement deuterie (5% D,O, 95% H20) . Les bandes marquees d'une croix sont dues aux molecules isotopiques HOD.

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FIG. 2. Spectres infrarouges et Raman des monohy- drates GaX3.H20 au dessous de 500 cm-I: (a) spectre infrarouge de GaC13.H20 (b) spectre infrarouge de GaBr,.H,O (c) spectre Raman de GaC13.H,0 ( d ) spectre Raman de GaBr3.H,0.

FIG 3. Geometrie du complexe GaX3.H,0. Les angles autour des atomes de gallium et d'oxygene sont supposes tktraedriques.

faiblement deutkrie (5",D,, 95% H,O) entre 400 et 4000 cm-'. Sur la fig. 2, sont represent& les spectres infrarouges entre 200 et 500 cm-' et Raman entre 100 et 500 cm- ' de GaCl,.H,O et GaBr3.H,0 B temperature ambiante. Les frkquences observtes font l'objet des tableaux 2 et 3.

Modele de base et denombrement On considere que H 2 0 : -+ GaX, est un com-

plexe de coordination tr2s classique oh le gallium est a la coordinence 4. Le modele !e plus simple est le motif represente ci-dessous (fig. 3).

Les modes de vibration peuvent &tre decrits, en premiere approximation, dans l'hypothkse des vibrations de groupe. I1 y a alors a con- sidkrer ies vibrations du groupe H,O et celles du groupe OMX,, puis celles resultant de l'associa- tion de ces deux groupes. La symktrie maximale de l'ensemble est C, lorsqu'un plan de symCtrie du groupe OMX, coincide avec le plan de symetrie du groupe H,O.

On doit attendre six vibrations fondamentales pour le squelette OGaX,, toutes actives la fois en infrarouge et Raman: deux modes de vibra- tion de valence v, et v,,,(GaX,), deux modes de vibration de deformation 6, et Gde,(GaX,), un

mode de vibration de balancement pde,(GaX3) et un mode de vibration de valence v(Ga0). Du fait de la plus basse symCtrie du complexe, les mouvements dCginCrCs du groupe OGaX, peuvent kclater en deux composantes.

Outre les vibrations caractkristiques de la molicule d'eau: v,(H,O), v,,(H,O) et 6(H20), il existe trois vibrations provenant des mouve- ments de rotation de cette m@me molecule: R,, R,, R, qui sont respectivement la torsion .c(H,O), la rotation plane p(H,O) et le balance- rnent o(H,O).

Etude gCnCrale On Ctudiera separkment les vibrations propres

aux complexes qui sont entrem&lCes dans le domaine 100-1000 cm-' et les vibrations in- ternes des molCcules H,O, HDO, D 2 0 , seules prksentes entre 1000 et 4000 cm- '. ( I ) Vibrations du squelette et librations de I'eau

(a) Me'thode d'attribution Discutant des resultats obtenus en termes de

vibrations ou de frkquences de groupe, on utilisera les trois cr~teres principaux suivants: (i) l'effet isotopique du deuterium qui doit permettre de diffirencier les librations de l'eau des vibrations du squelette, (ii) la substitution d'halogene qui a pour effet principal de diffkren- cier ies vibrations de valence metal-halogene de la vibration de valence v(GaO), (iii) enfin, la comparaison avec les spectres de vibration de composis voisins, en particulier, les complexes d'addition GaX,-ither.

(b) Discussion Librations de l'eau La bande intense en infrarouge vers 770 cm-'

et l'tpaulement vers 480 cm-' dans le spectre de GaCl,.H,O se retrouvent peu dCplacCs dans le spectre de GaBr,.H20 mais disparaissent dans le spectre de GaCl,.D,O. Seul, l'kquivalent de la bande la plus intense est observe vers 585 cm- ' ; nous pensons que l'autre bande est masquCe par l'absorption v,(GaCI,) a 360 cm-'. Le rapport des friquences vH/vD peut &tre com- park aux valeurs attendues pour les vibrations de rotation d'une moltcule H,O isolee: vH/vD (torsion) - 1.41, vH/vD(balancement) - 1.34, vH/ vD(rotation plane) 2. 1.39.

Nous pensons que le rapport isotopique ob- serve de 1.32 et l'intensite de l'absorption a 770 cm-' permettent d'attribuer cette bande au balancement o(H,O). L'tpaulement a 480

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TABLEAU 1. Frtquences infrarouge et Raman du squelette 0-GaX3*

(a) GaC13

H20-GaCI, Infrarouge Infrarouge

Et20-GaC13 THF-GaCI, Infrarouge Raman Attributions

412 415 410 F 418 f vdeg(GaC13) et v(Ga0) 390 F 404 f 1

361 3 60 360 ep 364 F v, (GaCI,) 320 f 320 f 2 pdeg(GaC13)

155 169 f P ~ ~ ~ ( G ~ C I S )

140

Infrarouge Et20-GaBr, H20-GaBr3

-

Ref. 5 Rtf. 6 Infrarouge Raman Attributions

*Intensites relatives des bandes: F, fort; M, moyen; f, faible; ep, epaulement. ?Observe mais non attribue par (2).

cm-I provient plut6t de la rotation plane p(H20).

Vibrations nze'tal-halogPne Au dessous de 500 cm-I, plusieurs bandes

infrarouges et Raman ne sont pas sensibles a la substitution isotopique mais sont fortement dCplacCes par changement d'halogene. Les absorptions intenses du compose chlort a 410 et 390 cm-' se retrouvent Q 305 et 295 crn-' dans le spectre infrarouge de GaBr,.H,O. La raie de diffusion intense 2 364 cm-I dans le spectre Raman de GaC13.H20 se retrouve B 230 cm-I dans celui du composC bromt. Ces frequences doivent donc correspondre aux vibrations de valence mttal-haloghe. La comparaison des intensitts relatives de ces bandes en infrarouge et Raman, la cornparaison avec de nombreux composts L-GaX, oii L est un ligand organique (5, 6), nous permettent d'attribuer les bandes de plus hautes frequences (intenses en infrarouge) aux vibrations provenant de la levee de dCgCntrescence de vd,,(GaX3), celle de plus

basse frtquence (intense en Raman) B la vibra- tion v,(GaX,). Dans le tableau suivant, ces frtquences peuvent Etre comparees a celles ob- tenues par differents auteurs pour des complexes L-GaX, (5, 6). (Tableau 1).

Ceci confirme la structure proposke comme hypothhse de depart: l'atome de gallium est dans un environnement tCtraCdrique constitut par trois atomes d'halogene et l'atome d'oxyg6ne provenant de la moltcule d'eau.

Les bandes observees en diffusion a des frt- quences inftrieures B 200 cm-I ne sont pas attribuables avec prtcision; elles correspondent certainement aux vibrations de deformation du squelette: p,,,(GaX,), 6, et G,,(GaX,).

I1 faut toutefois remarquer que l'tclatement des vibrations v,,,(GaX,) thtoriquement prtvu n'est pas observe pour les complexes Et,OGaX, ou THFGaX, par Greenwood et al. (5) ou Lewis et al. (6). Les spectres de ces complexes ont ttC obtenus dans l 'ttat liquide ou en solution et on peut Etre tent6 d'attribuer l'tclatement observt pour GaX,.H,O Q un effet de cristal: coulage

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ROZIERE E T AL.: HYDRATES DES HALOGENURES DE GALLIUM

TABLEAU 2. FrCquences infrarouge des complexes entre 4000 et 400 cm-'* -

Frequence

GaC13.H,0 GaBr3.H,0 GaCI3.D20 Ga.Br,.D,O Attributions

3420 t p 2620 ep 2600 ep 3290 T F 3290 T F 2460 T F 2460 T F V, et vaS(H2O) 3180 Cp 3180 ep 2350 ep 2350 ep 26(H20) 2380 M 2350 M 1800 f 1770 f &(Hz01 + w(HzO) 1615 M 1605 M 1185 M 1175 M 6(H2Q) 770 F 750 F 585 F 570 F w(H2O) 480 ep 475 ep P(HZO)

440 T F 418 T F v(Ga0) 410 T F 410 T F vd,,(GaCi,) + v(Ga0)

*Intensites relatives des bandes: TF, tres fort; F, fort; M, moyen; f, faible; ep, epaulement.

TABLEAU 3. Bandes provenant de HDO en dilution dans le spectre de GaCl,.H,O. Dans le spectre isotopique infrarouge, ce domaine est obscurci par la vibra-

tion v,,,(Ga~l,) particuli6rement intense et il est CaBr3 .HD0 GaCi3 .HDO probable que la vibration metal-oxygkne est ici

3305 v(OH) masquee par cette bande dont le maximum se 3270 3275 1 situe vers 410 cm-'. On peut remarquer que 2800 2840 ' 2 a(HD0) 17intensitC de cette bande doit Etre ~articulikre- 2465 2470 1 v(OD) ment faible en diffusion puisque rien n'apparait 2435 2440 ) 2070 2100 a(HDO) + w(HDO) entre 420 et 500 cm-I dans le spectre Raman de 1420 1445 a(HD0) ces complexes. 640 655 w(HD0)

(11) Vibrations internes de l'eau ( a ) Me'thocle d'attributiorz

intermolCculaire ou effet de site. Etant donne Dans le domaine entre 4000 et 1000 cm- 1, on ''ecart assez importallt pour 'es deux cornPo- n'attend que les vibrations internes de la santes (17 cm- ' en moyenne pour GaCI,.H,O, cule ,eau, 15cm- ' pour GaBr,.H,O), on peut penser plut8t B UII effet de site &cornpagnC d'une dis- torsion appreciable des groupes terminaux GaX,.3

Localisation de la cibration (CaO) 11 existe peu de donnCes dans la bibliographie.

Carty et a/. (7), dans I'ion [ G ~ ( M ~ , S O ) , ] ~ + , la situent entre 400 et 500 cm-l . Ici, on peut utiliser les deux critires suivants: absence de diplacement par substitution d'halogkne et deplacement isotopique puisque cette vibration peut &tre considCrte comme une des trois trans- lations de l'eau.

Dans le spectre infrarouge de GaBr,.H,O, une bande tr6s intense, dont le maximum se situe vers 440 cm-l , glisse vers 41 8 cm-' dans le spectre de GaBr,.D,O; le rapport des frequences ( p -- 1.05) est tout B fait compatible avec celui attendu pour une des translations de l'eau. 11 est plus difficile de localiser la vibration v(Ga0)

3Les auteurs tiennent a remercier l'un des rapporteurs pour avoir attire leur attention sur ce point.

TABLEAU 4. Champ de force de valence des motifs 0GaX3*

Constantes de forces principales /c(GaO) 1.43 1.48 F(v,(GaX3)) 2.25 2.05 F(vd~g(GaX3)) 2.14 1.90 F(adGaX3)) 0.55 0.50 F(adcg(Gax3)) 0.50 0.43 F(pde,(GaX3)) 0.50 0.43

Constantes d'interactions v(Ga0) ++ v,(GaX,) 0.20 0.30

v,(GaX3) tt 6,(GaX3) 0.30 0.20 v(Ga0) ++ 6,(GaX3) -0.20 -0.35

vdeg(GaX3) 6deg(GaX3) -0.29 -0.28 vdeg(GaX3) ++ pdeZ(GaX3) 0.29 0.28 Gde,(GaX3) * pdLg(GaX3) 0.02

*Les constantes de forces correspondant aux differentes vibrations de groupes sont donnees en: dynlcm pour les vibrations de valence, lo-" dyn cm/rad2 pour les vibrations de deformation,

dyn/rad pour les interactions valence-deformation. Les constantes de forces de liaisons et d'angles peuvent &re obtenues

a partir des valeurs de ce tableau par des relations simples telles que: k(GaX) = [F(v,(GaX3) + 2F(vd,,(GaX,))1/3.

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Plusieurs facteurs sont susceptibles de modi- Bandes de HDO, H,O et D 2 0 en dilution fier le spectre de l'eau dans un sel hydrate: isotopique, environnenzerzt et synze'trie de liaison hydrogene, effet de coordination de la mole'cule d'eau l'atome d'oxygine sur le metal, multiplicite des A faible concerztration de deuterium ou bandes due, soit l'interaction entre mo1Ccules d'hydrogene ( 5 z H 2 0 , 95% D 2 0 et 5% D 2 0 , d'une mEme maille (effet de correlation), s,oit a 95% H 2 0 ) , les trois vibrations fondamentales l'existence de moltcules d'eau non equivalentes des molecules H D O : v(OH), v(0D) et 6 donnent a l'intirieur de la maille cristalline. La methode des bandes simples a temperature ambiante. A la des cristaux mixtes (obtenus par dilution iso- temperature de l'air liquide, les vibrations de topique) deja dicrite par Falk et coll. (8) permet valence v(0H) et v(0D) Cclatent en deux com- de supprimer le couplage intermoleculaire et de posantes (3305 cm- l , 3270 cm-' pour v(0H) et mettre en evidence l'existence (ou la non exis- 2455, 2435 cm-I pour v(0D) dans le bromure). tence) de molecules d'eau non Cquivalentes. Les rapports isotopiques pour les deux fre- Cette methode a, de plus, I'avantage de prkciser quences sont tres voisins (1.342 i 0.001 et la geometric de la moltcule d'eau et de differen- 1.347 i 0.001). Ce phtnomkne est dti a l'exis- cier les vibrateurs O H (ou OD), deux vibrateurs tence de deux groupes OH distincts dans le cristal. differents donnant naissance a deux bandes L'application de la regle de Badger (9) conduit v (0H) (ou v(0D)). a une difference de distance 0-H de l'ordre

(b) Discussion de 5 x A. Ces deux groupes distincts Spectres des compose's hydroge'ne's peuvent provenir, soit de l'existence de deux Dans les spectres infrarouges des deux hy- especes de molecules d'eau differentes mais

drates, les bandes, qui apparaissent 3290 et symetriques, soit d'une seule espece de molCcule 1615 cm- ' (1605 cnl-' pour GaBr, .H20), sont d'eau asynlttrique. dues aux vibrations de valence et de deformation. Pour des corzcentrations plus e'leve'es de Aucune de ces deux bandes ne semble dkdoublee, deuterium ou d'hydrogene, l'apparition d'un m&me a basse temperature ( - 180 "C). 11 apparait seul pic pour la dtformation d'une molecule seulement un Cpaulement a la premiere vers H 2 0 ou D,O isotopiquement isolie prouve 3180 cm-' q u i semble correspondre 2 l'har- l'existence d'un seul type de mole'cule distordue monique 2 6(H,O). Une bande additionnelle de dans un environnement dissymitrique. La dis- faible intensite est observke vers 2360 cm-I et torsion est plus importante B basse temperature peut Etre attribute a une combinaison 6(H,O) + puisqu'a temperature ambiante, les deux groupes o(H,O). L'abaissement de temperature ne O H sont indiscernables spectroscopique~nent. cause aucune modification importante du spectre, Dans ces domaines de concentration, on peut ni augmentation d'intensite, ni deplacement en voir apparaitre de part et d'autre des bandes frequence (except6 pour la combinaison qui v(0H) des molecules H D O les bandes v,(H,O) devient plus intense), contrairement a ce qui et v,,(H,O) de la molecule d'eau en dilution aurait pu Etre attendu dans le cas d'interactions isotopique (v,,(H,O) a 3350 cm- l , v,,(D20) a fortes par liaison hydrogene. Toutes ces bandes 2490 cm- ' et v,(H,O) a 3250 cm-I , v,(D20) a subissent le deplacenient isotopique habitue1 2405 cm- ' pour le bromure). apres deuteriation. Pour de .~ concetitratiorzs supe'rieures a 50%,

Thtoriquement, on doit attendre dans la les bandes v(0H) et v(0D) sont plus structurees; rtgion 4000-3000 cm- ' les deux vibrations de en particulier, cette structure est due a l'appari- valence de la molecule d'eau: v, et v,,(H,O). I1 tion de l'harmonique 2 6(H20) et en partie aux est probable que ces deux vibrations se situent composantes provenant du couplage inter- ici a des frequences voisines et que chacune peut moleculaire. Cependant, deux Cpaulements sur donner lieu a differentes composantes provenant la branche haute frequence peuvent Etre attribues du couplage des mouvements de molCcules a des combinaisons des vibrations v(0H) avec voisines. Ceci doit conduire a l'existence d'une des modes de basse frequence. En effet, les bande unique dont le maximum se situe a differences (~(combinaison) - v(0H) - 160 & 3290 cm- ' . 10 c m ' pour GaC13.H,0, 130 + 10 cm- ' pour

Ce point particulier peut Etre Cclairci par la GaBr, .H20) semblent presenter une legere dilution isotopique et la deuteriation partielle de dependance a l'egard de la substitution d'halo- la molkcule d'eau. gene mais, par contre, ne sont pas apparemment

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ROZIERE ET AL.: HYDRATES DES HALOGENURES DE GALLIUM 3279

tres sensibles 2 la substitution isotopique. Or, en force comparable dans le complexe b ron~ t et le Raman, des bandes a 169 cm-I pour le com- complexe chlork. La 1Cgere diffkrence de fre- post chlort, 120 cm-' pour le compost bromC, quence observee peut provenir d'un couplage ont Ctt dtja dtcrites comme des vibrations de possible avec v,(GaX,) rtsultant de la levCe de dtformation du squelette. Certains de ces modes degtnPrescence de vde,(GaX3) qui, dans le cas pouvant posseder un caract6re de translation de la du chlorure, doit se situer i une friquence moltcule d'eau, il n'est pas exclu qu'ils puissent voisine de v(Ga0). participer a ces combinaisons. Les attributions proposkes pour les frk-

quences correspondant aux vibrations v(GaO), Effet de la coordination: constantes de forces vde8(GaX3), v,(GaX,) doivent permettre une

des complexes est~mation des constantes de forces metal-ligand

(I) Sz~r la r~zole'cule d'eau a partir d'un modele simplifik OGaX, de on doit remarquer tout d3abord que la sub- ~ymetrie C,,. De plus, le calcul des frtquences de

stitution d3halogene n'a que tres peu d 5 e ~ e t sur vibrations de deformation B partir d'un champ les frequences v(OH), ce qui laisse supposer que de force derive de celui de l'anion tktrakdrique les interactions du groupe H 2 0 avec le reste du GaX,- doit permettre de pricker les difftrentes complexe et les moltcules voisines sent du attributions dans le domaine des vibrations de meme ordre le chlort et le con,- deformation du squelette. Les rksultats sont

pose bromk. rassemblts dans le tableau 4. La quasi trans-

Les frtquences v, et va,(H20) sent tri.s in- fkrabilitt des constantes de force de l'anion

fkrieures i celles de la molLicLlle isolte. Les con- GaX4- 'quelette 0GaX3 constitue une bonne

stantes de forces des vibrateurs OH pour le confirmation des attributions proposkes. En

compost bromt (k, -- 6.04 et k, -- 5.94 mdyn/ particulier, se trouve justifike l'attribution des

A) sent environ 20% plus faibles que celle de la 'jbrations de balancement ' des

moltcule d'eau dilute dans un inerte tel frkquences superieures a celles des vibrations de

que CCl, (9). Get affaiblissernent de la liaison deformation '~(~a'3). Les 'Onstantes de forces

0-H est du mEme ordre que celui obtenu par obtenues ici pour les liaisons Ga-0 (k - 1.48

la formation de liaisons hydrogene de force mdyn/A pour le bromure et k N 1.43 mdyn/A

moyenne. Par exemple, les constantes de forces pour le chlorure) sont sensiblement plus faibles

sont tout a fait comparables celles obtenues que celles obtenues par Derouault (13) pour les

pour le perchlorate de di-oxonium (10) ou 1es liaisons Al-0 dans les complexes (CH,),O-

moltcules d'eau sont engagees dans des liaisons AIX, (k - 1.96 pour le bromure et k -- 1.91

hydrogene de 2.78 et 2.79 A (11). Cependant, pour le chlorure). La liaison gallium-oxygkne

bien que les bandes v(0H) et v(0D) de semble donc plus faible que la liaison alu-

GaX3.H20 et GaX3.D20 soient relativement minium-oxygine et ceci est en accord avec ies

larges, les bandes v(0H) et v(0D) dans les forces relatives des deux acides de Lewis GaX,

cristaux mixtes sont ttroites: la faible demi- et AIX,. largeur des bandes (inftrieure a 10 cm-', par On peut remarquer que des conclusions

exemple, pour les bandes v(0D)) n'est donc diffkrentes (la liaison Ga-0 est plus forte que

compatible qu'avec une liaison hydrogkne la liaison Al-0) ont ete obtenues dans une

faible. Les principales causes d'elargissement ttude rCcente des hexahydroxodialuminate et

sont donc le couplage intermolkculaire et la digallate de potassium (KAl,O(OH), et KGa,O- presence de combinaisons et harmoniques dans (OH),) (13) mais 11 faut penser que, dans ce

le domaine des vibrations v, et va,(H20) et non dernier cas, ce sont plut6t les acidites relatives

la formation de liaisons hydrogitne et nous des atomes Ga et Al que l'on doit comparer. Les pensons que l'abaissernent des fie'quences v(0H) constantes de force k(Ga-0) sont tris voisines

est due en grarzde partie a I'affhiblissement des dans 1es deux composks, bromC et chlork, ce qui

liaisons 0-H par coordination de I'atome indique que les aciditts des deux halogknures

d'oxygene sur Ie galfiun?. sont tres voisines. Greenwood et al. ( 5 ) font une remarque analogue pour les complexes 1-1 de

(11) Sur le squelette OGaX, GaC1, et GaBr, avec des ligands contenant le 11 semble, apres l'examen des vibrations du soufre ou l'azote comme atome donneur.

squelette OGaX,, que la liaison GaO soit de Les constantes de forces obtenues pour les

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