Nomenklatura, lastnosti, uporabe in primeri halogeniranih derivatov



The halogeniranih derivatov so vse tiste spojine, ki imajo atom halogena; to je katerikoli element iz skupine 17 (F, Cl, Br, I). Ti elementi se razlikujejo od ostalih, ker so bolj elektronegativni in tvorijo raznolikost anorganskih in organskih halogenidov.

Plinaste molekule halogenov so prikazane na spodnji sliki. Od zgoraj navzdol: fluor (F2), klor (Cl2), brom (Br2) in joda (I2). Vsak od njih ima sposobnost reagirati z veliko večino elementov, tudi med sorodniki iste skupine (interhalogen).

Tako imajo halogenirani derivati ​​formulo MX, če je to kovinski halid, RX, če je alkil in ArX, če je aromatski. Zadnji dve sta v kategoriji organskih halogenidov. Stabilnost teh spojin zahteva energetsko "korist" v primerjavi s prvotno plinasto molekulo.

Praviloma fluor tvori bolj stabilne halogenirane derivate kot jod. Razlog za to so razlike med atomskimi polmeri (vijolične krogle so bolj voluminozne kot rumene)..

Pri povečevanju atomskega polmera je prekrivanje orbital med halogenom in drugim atomom slabše, zato je povezava šibkejša..

Indeks

  • 1 Nomenklatura
    • 1.1 Anorganski
    • 1.2 Organsko
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Anorganski halogenidi
    • 2.2 Organski halidi
  • 3 Uporabe
  • 4 Dodatni primeri
  • 5 Reference

Nomenklatura

Način pravilnega imenovanja teh spojin je odvisen od tega, ali so anorganske ali organske.

Anorganski

Kovinske halogenide sestavljajo vezni, ionski ali kovalentni med halogenom X in kovino M (skupin 1 in 2, prehodne kovine, težke kovine itd.).

V teh spojinah imajo vsi halogeni oksidacijsko stanje -1. Zakaj? Ker so njegove valenčne konfiguracije ns2np5. 

Zato morajo pridobiti samo en elektron, da dokončajo valentni oktet, medtem ko se kovine oksidirajo, pri čemer dobijo elektroni, ki jih imajo.

Fluor tako ostaja kot F-, fluorid; Cl-, klorid; Br-, bromid; in jaz-, jodid. MF bi se imenoval: fluorid (ime kovine) (n), pri čemer je n valenca kovine le, če ima več kot eno. V primeru kovin skupin 1 in 2 ni potrebno imenovati valence.

Primeri

- NaF: natrijev fluorid.

- CaCl2kalcijev klorid.

- AgBr: srebrov bromid.

- ZnI2: cinkov jodid.

- CuCl: bakrov klorid (I).

- CuCl2: bakrov klorid (II) \ t.

- TiCl4: titanov (IV) klorid ali titanov tetraklorid.

Vendar pa lahko vodik in nekovinski elementi - tudi sami halogeni - tvorijo tudi halide. V teh primerih se na koncu ne imenuje valenca nekovin:

- PCl5: fosforjev pentaklorid.

- BF3Borov trifluorid.

- AlI3aluminijevega trijodida.

- HBr: vodikov bromid.

- IF7: jod heptafluorid.

Organsko

Ne glede na to, ali je RX ali ArX, je halogen kovalentno vezan na atom ogljika. V teh primerih so halogeni navedeni po njihovih imenih, preostali del nomenklature pa je odvisen od molekularne strukture R ali Ar..

Za najpreprostejšo organsko molekulo, metan (CH4), dobimo naslednje derivate, ki nadomestijo H za Cl:

- CH3Cl: klorometan.

- CH2Cl2diklorometan.

- CHCl3: triklorometan (kloroform).

- CCl4tetraklorometan (ogljik (IV) klorid ali ogljikov tetraklorid).

Tu R je sestavljen iz enega samega ogljikovega atoma. Nato se za druge alifatske verige (ravne ali razvejane) šteje število ogljikov, iz katerih je povezana s halogenom:

CH3CH2CH2F: 1-fluorpropan.

Prejšnji primer je bil primarni alkil halid. V primeru, da je veriga razvejana, izberemo najdaljšo verigo, ki vsebuje halogen, in jo začnemo šteti.

3-metil-5-bromoheksan

Na enak način se dogaja tudi za druge substituente. Podobno se za aromatske halide imenuje halogen in potem preostala struktura:

Na zgornji sliki je prikazana spojina, imenovana bromobenzen, ki v rjavi barvi označuje atom broma.

Lastnosti

Anorganski halidi

Anorganski halogenidi so ionske ali molekularne trdne snovi, čeprav so prve bolj obilne. Odvisno od interakcij in ionskih polmerov MX bo topen v vodi ali v drugih manj polarnih topilih.

Nekovinski halidi (kot je bor) so običajno Lewisove kisline, kar pomeni, da sprejemajo elektrone, da tvorijo komplekse. Po drugi strani pa halidi (ali halogenidi) vodika, raztopljenega v vodi, proizvajajo tako imenovane hidrazide.

Točke taljenja, vrelišča ali sublimacije se nanašajo na elektrostatične ali kovalentne interakcije med kovino ali nekovino s halogenskimi \ t.

Prav tako imajo ionski radii pomembno vlogo pri teh lastnostih. Na primer, če M+ in X- So podobnih velikosti, njihovi kristali bodo bolj stabilni.

Organski halidi

So polarne. Zakaj? Ker razlika elektronegativnosti med C in halogenom ustvarja trajni polarni moment v molekuli. Tudi to se zmanjšuje, ko se skupina 17 spušča, od povezave C-F do C-I.

Brez upoštevanja molekularne strukture R ali Ar, naraščajoče število halogenov neposredno vpliva na vrelišča, saj povečujejo molsko maso in intermolekularne interakcije (RC-X-X-CR). Večina se ne meša z vodo, lahko pa se raztopi v organskih topilih.

Uporabe

Uporaba halogeniranih derivatov bi lahko rezervirala njihovo lastno besedilo. Molekularni "partnerji" halogenov so ključni dejavnik, glede na to, da njihove lastnosti in reaktivnosti opredeljujejo uporabo derivata. 

Tako med veliko raznolikostjo možnih uporab izstopajo:

- Molekularni halogeni se uporabljajo za ustvarjanje halogenskih žarnic, kjer so v stiku z žarilno nitko volframa. Namen te zmesi je reagirati s halogenom X z uparjenim volframom. To preprečuje odlaganje na površino žarnice, kar zagotavlja daljšo življenjsko dobo.

- Fluoridne soli se uporabljajo pri fluoridaciji vode in zobne paste.

- Natrijevi in ​​kalcijevi hipokloriti sta dve aktivni snovi v komercialnih raztopinah za beljenje (klor).

- Klorofluoroogljiki (CFC) se uporabljajo v aerosolih in hladilnih sistemih, čeprav poslabšajo ozonski plašč..

- Vinil klorid (CH2= CHCl) je monomer polivinilkloridnega polimera (PVC). Po drugi strani je teflon, ki se uporablja kot antiadhezivni material, sestavljen iz tetrafluoroetilenskih polimernih verig (F)2C = CF2).

- Uporabljajo se v analitični kemiji in organski sintezi za različne namene; med njimi je sinteza zdravil.

Dodatni primeri

Zgornja slika prikazuje ščitnični hormon, ki je odgovoren za proizvodnjo toplote, kot tudi za povečanje splošne presnove v telesu. Ta spojina je primer halogeniranega derivata, ki je prisoten v človeškem telesu.

Med drugimi halogeniranimi spojinami so navedene naslednje: \ t

- Diklorodifeniltrikloroetano (DDT), učinkovit insekticid, vendar z resnimi vplivi na okolje.

- Kositrov klorid (SnCl2), ki se uporablja kot reducent.

- Kloroetan ali 1-kloroetan (CH3CH2Cl), topikalni anestetik, ki deluje hitro s hlajenjem kože.

- Dikloroetilen (ClCH = CClH) in tetrakloretilen (Cl2C = CCl2), ki se uporabljajo kot topila v industriji kemičnega čiščenja.

Reference

  1. Dr. Ian Hunt. Osnovna organska nomenklatura IUPAC Haloalkani / alkilni halidi. Vzpostavljeno 4. maja 2018, iz: chem.ucalgary.ca
  2. Richard C. Banks. (Avgust 2000). Nomenklatura organskih halidov. Pridobljeno 4. maja 2018, od: chemistry.boisestate.edu
  3. Advameg, Inc. (2018). Organske halogenske spojine. Vzpostavljeno 4. maja 2018, od: chemistryexplained.com
  4. Organske halogenske spojine. Vzpostavljeno 4. maja 2018, iz: 4college.co.uk
  5. Dr. Seham Alterary. (2014). Organske halogenske spojine. Pridobljeno 4. maja 2018, iz: fac.ksu.edu.sa
  6. Clark J. Fizikalne lastnosti alkilnih halidov. Vzpostavljeno 4. maja 2018, s strani: chem.libretexts.org
  7. Dr. Manal K. Rasheed. Organski halidi. Vzpostavljeno 4. maja 2018, iz: comed.uobaghdad.edu.iq