Halogenoidut johdannaisten nimikkeistö, ominaisuudet, käyttötavat ja esimerkit

halogenoidut johdannaiset ovat kaikki ne yhdisteet, joilla on halogeeniatomi; toisin sanoen mikä tahansa ryhmän 17 elementeistä (F, Cl, Br, I). Nämä elementit poikkeavat muusta, koska ne ovat enemmän elektronegatiivisia ja muodostavat epäorgaanisten ja orgaanisten halogenidien monimuotoisuuden.

Halogeenien kaasumaiset molekyylit on esitetty alemmassa kuvassa. Ylhäältä alas: fluori (F₂), kloori (Cl₂), bromi (Br₂) ja jodi (I₂). Kullakin näistä on kyky reagoida useimpien elementtien kanssa, jopa saman ryhmän (interhalogeeni) yhdisteiden välillä..

Siten halogenoiduilla johdannaisilla on kaava MX, jos se on metallihalogenidi, RX, jos se on alkyyli ja ArX, jos se on aromaattinen. Kaksi viimeistä ovat orgaanisten halogenidien luokassa. Näiden yhdisteiden stabiilisuus vaatii energian "hyötyä" verrattuna alkuperäiseen kaasumolekyyliin.

Yleensä fluori muodostaa vakaampia halogenoituja johdannaisia ​​kuin jodi. Syynä on niiden atomien väliset erot (violetit pallot ovat laajempia kuin keltaiset).

Aatomin sädettä nostettaessa halogeenin ja toisen atomin välinen kiertoradan päällekkäisyys on huonompi ja siksi linkki on heikompi.

indeksi

• 1 Nimikkeistö
  • 1.1 Epäorgaaniset
  • 1.2 Orgaaniset
• 2 Ominaisuudet
  • 2.1 Epäorgaaniset halogenidit
  • 2.2 Orgaaniset halogenidit
• 3 Käyttö
• 4 Muita esimerkkejä
• 5 Viitteet

nimistö

Tapa nimetä nämä yhdisteet riippuu siitä, ovatko ne epäorgaanisia tai orgaanisia.

epäorgaanisia aineita

Metallihalidit koostuvat sidoksesta, ionisesta tai kovalenttisesta halogeenin X ja metallin M (ryhmät 1 ja 2, siirtymämetallit, raskasmetallit jne.) Välillä..

Näissä yhdisteissä kaikkien halogeenien hapetustila on -1. Miksi? Koska sen valenssikokoonpanot ovat ns²np^5. 

Siksi niiden on saatava vain yksi elektroni valenssi-oktetin suorittamiseksi, kun taas metallit hapetetaan, jolloin ne tuottavat elektronit, joita heillä on.

Siten fluori pysyy F: nä^-, fluoridi; cl^-, kloridi; br^-, bromidi; ja I^-, jodidi. MF: n nimi: fluoridi (metallin nimi) (n), n on metallin valenssi vain, kun se on enemmän kuin yksi. Ryhmien 1 ja 2 metallien osalta valenssia ei tarvitse nimetä.

esimerkit

- NaF: natriumfluoridi.

- CaCI₂: kalsiumkloridi.

- AgBr: hopeabromidi.

- ZnI₂: sinkkijodidi.

- CuCl: kuparikloridi (I).

- CuCI₂: kuparikloridi (II).

- TiCI₄: titaani- (IV) kloridi tai titaanitetrakloridi.

Vety- ja ei-metalliset elementit - jopa itse halogeenit - voivat myös muodostaa halideja. Näissä tapauksissa ei-metallin valenssia ei nimetä lopussa:

- PCI₅: fosforipentakloridi.

- BF₃Booritrifluori.

- ALI₃: alumiini-trijodidi.

- HBr: vetybromidi.

- JOS₇: jodi-heptafluoridi.

orgaaninen

Riippumatta siitä, onko se RX tai ArX, halogeeni on sitoutunut kovalenttisesti hiiliatomiin. Näissä tapauksissa halogeenit mainitaan niiden nimillä ja loput nimikkeistöstä riippuu R: n tai Ar: n molekyylirakenteesta..

Yksinkertaisimmalle orgaaniselle molekyylille metaani (CH₄) saadaan seuraavat johdannaiset korvaamalla H: n Cl:

- CH₃Cl: kloorimetaani.

- CH₂cl₂: dikloorimetaani.

- CHCI₃: trikloorimetaani (kloroformi).

- CCI₄: tetrakloorimetaani (hiili (IV) kloridi tai hiilitetrakloridi).

Tässä R koostuu yhdestä hiiliatomista. Sitten lasketaan muiden alifaattisten ketjujen (lineaaristen tai haarautuneiden) osalta hiiliatomien määrä, joista se on liitetty halogeeniin:

CH₃CH₂CH₂F: 1-fluoripropaani.

Edellinen esimerkki oli primaarisen alkyylihalogenidin. Jos ketju on haarautunut, valitaan halogeeniä sisältävä pisin ketju, joka alkoi laskea ja jättää sen mahdollisimman vähän:

3-metyyli-5-bromiheksaania

Samoin se tapahtuu muille substituenteille. Samoin aromaattisten halogenidien osalta halogeeni on nimetty ja sitten loput rakenteesta:

Ylemmässä kuvassa esitetään bromibentseeniyhdiste, joka korostaa bromiatomia ruskeana.

ominaisuudet

Epäorgaaniset halogenidit

Epäorgaaniset halogenidit ovat ionisia tai molekyylisiä kiinteitä aineita, vaikka entiset ovat runsaampia. MX: n vuorovaikutuksista ja ionisäteistä riippuen se on liukoinen veteen tai muihin vähemmän polaarisiin liuottimiin.

Ei-metalliset halogenidit (kuten boori) ovat yleensä Lewisin happoja, mikä tarkoittaa, että ne hyväksyvät elektroneja kompleksien muodostamiseksi. Toisaalta veteen liuenneet vedyn halogenidit (tai halogenidit) tuottavat mitä tunnetaan hydratsiineinä.

Sen sulamis-, kiehumis- tai sublimaatiopisteet putoavat metallien tai ei-metallin ja halogeenin välisiin sähköstaattisiin tai kovalenttisiin vuorovaikutuksiin.

Samoin ioniset radiot ovat tärkeässä roolissa näissä ominaisuuksissa. Jos esimerkiksi M⁺ ja X^- Ne ovat kooltaan samanlaisia, niiden kiteet ovat vakaampia.

Orgaaniset halogenidit

Ne ovat polaarisia. Miksi? Koska C: n ja halogeenin elektronegativiteettien ero aiheuttaa molekyylissä pysyvän polaarisen momentin. Tämä pienenee myös, kun ryhmä 17 laskeutuu C-F-C-I-linkistä.

Ottaen huomioon R- tai Ar-molekyylin rakenteen halogeenien lisääntyvä määrä vaikuttaa suoraan kiehumispisteisiin, koska ne lisää moolimassaa ja molekyylien välisiä vuorovaikutuksia (RC-X-X-CR). Useimmat ovat sekoittumattomia veden kanssa, mutta ne voivat liuottaa orgaanisiin liuottimiin.

sovellukset

Halogenoitujen johdannaisten käyttö voi varata oman tekstinsä. Halogeenien molekyyliset "kumppanit" ovat keskeinen tekijä, koska niiden ominaisuudet ja reaktiivisuus määrittelevät johdannaisen käyttötarkoitukset. 

Näin ollen erilaisten mahdollisten käyttötarkoitusten joukossa erottuvat seuraavat:

- Molekyylisiä halogeeneja käytetään halogeenilamppujen muodostamiseen, jossa se asetetaan kosketuksiin volframin hehkulangan kanssa. Tämän seoksen tarkoituksena on reagoida halogeeni X haihdutetun volframin kanssa. Tämä estää laskeuman muodostumisen lampun pinnalle, mikä takaa pidemmän käyttöiän.

- Fluoridisuoloja käytetään veden ja hammastahnan fluoroinnissa.

- Natrium- ja kalsiumhypokloriitit ovat kaksi vaikuttavaa ainetta kaupallisissa valkaisuliuoksissa (kloori).

- Vaikka klorofluorihiilivetyjä (CFC-yhdisteitä) käytetään aerosoleissa ja jäähdytysjärjestelmissä, ne heikentävät otsonikerrosta..

- Vinyylikloridi (CH₂= CHCl) on polyvinyylikloridipolymeerin (PVC) monomeeri. Toisaalta tefloni, jota käytetään tarttumisenestoaineena, koostuu tetrafluorieteenipolymeeriketjuista (F₂C = CF₂).

- Niitä käytetään analyyttisessä kemiassa ja orgaanisessa synteesissä eri tarkoituksiin; näiden joukossa huumeiden synteesi.

Muita esimerkkejä

Ylempi kuva kuvaa kilpirauhashormonia, joka on vastuussa lämmöntuotannosta sekä yleisen aineenvaihdunnan lisääntymisestä kehossa. Tämä yhdiste on esimerkki ihmiskehossa olevasta halogenoidusta johdannaisesta.

Muista halogenoiduista yhdisteistä mainitaan seuraavat:

- Dikloorifeniltrikloroetano (DDT), tehokas hyönteismyrkky, mutta sillä on vakavia ympäristövaikutuksia.

- Tiinikloridi (SnCl₂), jota käytetään pelkistävänä aineena.

- Kloorietaani tai 1-kloorietaani (CH₃CH₂Cl), ajankohtainen anestesia, joka toimii nopeasti ihoa jäähdyttämällä.

- Dikloorieteeni (ClCH = CClH) ja tetrakloorieteeni (Cl₂C = CCl₂), joita käytetään liuottimina kuivapesussa.

viittaukset

1. Tohtori Ian Hunt. IUPAC-orgaaninen nimikkeistöHaloalkaanit / alkyylihalidit. Haettu 4. toukokuuta 2018 osoitteesta: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (Elokuu 2000). Orgaanisten halogenidien nimikkeistö. Haettu 4. toukokuuta 2018 osoitteesta: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Orgaaniset halogeeniyhdisteet. Haettu 4. toukokuuta 2018 alkaen: chemistryexplained.com
4. Orgaaniset halogeeniyhdisteet. Haettu 4. toukokuuta 2018 alkaen: 4college.co.uk
5. Dr. Seham Alterary. (2014). Orgaaniset halogeeniyhdisteet. Haettu 4. toukokuuta 2018 osoitteesta: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Alkyylihalidien fysikaaliset ominaisuudet. Haettu 4. toukokuuta 2018 osoitteesta: chem.libretexts.org
7. Dr. Manal K. Rasheed. Orgaaniset halogenidit. Haettu 4. toukokuuta 2018 osoitteesta: comed.uobaghdad.edu.iq