Halogenerade derivatnomenklatur, egenskaper, användningar och exempel

den halogenerade derivat är alla de föreningar som har en halogenatom; det vill säga någon av elementen i grupp 17 (F, Cl, Br, I). Dessa element skiljer sig från resten eftersom de är mer elektronegative och bildar en mångfald oorganiska och organiska halogenider.

Halogenernas gasformiga molekyler visas i den nedre bilden. Från topp till botten: fluor (F₂), klor (Cl₂), brom (Br₂) och jod (I₂). Var och en av dessa har kapacitet att reagera med de allra flesta elementen, även mellan kongener från samma grupp (interhalogen).

Således har de halogenerade derivaten formeln MX om den är en metallhalogenid, RX om den är alkyl och ArX om den är aromatisk. De två sista är i kategorin organiska halider. Stabiliteten hos dessa föreningar kräver en energi "fördel" jämfört med den ursprungliga gasformiga molekylen.

Som regel bildar fluor mer stabila halogenerade derivat än jod. Orsaken beror på skillnaderna mellan deras atomrader (de lila kulorna är mer voluminösa än de gula).

Genom ökning av atomradie av orbital överlappning mellan halogenatomen och den andra är fattigare och, därför, är länken svagare.

index

• 1 nomenklaturen
  • 1,1 oorganiskt
  • 1,2 organiskt
• 2 egenskaper
  • 2.1 Oorganiska halogenider
  • 2.2 Organiska halider
• 3 användningsområden
• 4 Ytterligare exempel
• 5 referenser

nomenklatur

Sättet att korrekt namnge dessa föreningar beror på huruvida de är oorganiska eller organiska.

Inorganics

Metallhalogenider består av en bindning, jonisk eller kovalent, mellan en halogen X och en metall M (av grupper 1 och 2, övergångsmetaller, tungmetaller, etc.).

I dessa föreningar har alla halogener ett oxidationstillstånd av -1. Varför? Eftersom dess valens konfigurationer är ns²np^5. 

Därför behöver de bara få en elektron för att slutföra valensoktet, medan metallerna oxideras, vilket ger de elektroner de har.

Således kvarstår fluoret som F^-, fluorid; cl^-, klorid; Br^-, bromid; och jag^-, jodid. MF namnges: fluorid (metallnamn) (n), där n är valensen av metallen endast när med mer än en. När det gäller metaller i grupp 1 och 2 är det inte nödvändigt att beteckna valensen.

exempel

- NaF: natriumfluorid.

- CaCl₂: kalciumklorid.

- AgBr: silverbromid.

- Znl₂: zinkjodid.

- CuCl: kopparklorid (I).

- CuCl₂: kopparklorid (II).

- TiCl₄: titan (IV) klorid eller titantetraklorid.

Vätske- och icke-metallelement - även halogener själva - kan emellertid också bilda halogenider. I dessa fall heter valensen av icke-metall inte i slutet:

- PCl₅: fosforpentaklorid.

- BF₃Bortrifluorid.

- AlI₃: aluminiumtriiodid.

- HBr: vätebromid.

- OM₇: jod heptafluorid.

organiska

Oavsett om det är RX eller ArX, är halogenen kovalent bunden till en kolatom. I dessa fall nämns halogenerna av deras namn, och resten av nomenklaturen beror på den molekylära strukturen hos R eller Ar.

För den enklaste organiska molekylen kan metan (CH₄) erhålles följande derivat genom att substituera H för Cl:

- CH₃Cl: klormetan.

- CH₂cl₂: diklormetan.

- CHC₃: triklormetan (kloroform).

- CCl₄: tetraklormetan (kol (IV) klorid eller koltetraklorid).

Här består R av en enda kolatom. Sedan, för andra (linjära eller grenade) alifatiska kedjor med kolantal från vilka halogen är bunden till kontot:

CH₃CH₂CH₂F: 1-fluororpropan.

Det föregående exemplet var det för en primär alkylhalogenid. I händelse av att kedjan är förgrenad, väljes den längsta kedjan som innehåller halogenen och började räkna och lämnar den så få som möjligt:

3-metyl-5-bromhexan

På samma sätt händer det för andra substituenter. På samma sätt, för aromatiska halider heter halogenet och sedan resten av strukturen:

I den övre bilden visas föreningen som kallas brombensen, som markerar bromatom i brun.

egenskaper

Oorganiska halogenider

Oorganiska halogenider är joniska eller molekylära fastämnen, fastän de tidigare är mer rikliga. Beroende på MX-växelverkan och joniska radierna kommer det att vara lösligt i vatten eller i andra mindre polära lösningsmedel.

Icke-metalliska halogenider (såsom bor) är vanligtvis Lewis-syror, vilket innebär att de accepterar elektroner för att bilda komplex. Å andra sidan producerar halogenider (eller halogenider) av väte upplöst i vatten vilka är kända som hydrazider.

Dess smält-, koknings- eller sublimeringspunkter faller på elektrostatiska eller kovalenta interaktioner mellan metallen eller icke-metallen med halogenet.

På samma sätt spelar joniska radioer en viktig roll i dessa egenskaper. Till exempel, om M⁺ och X^- De har liknande storlekar, deras kristaller blir stabilare.

Organiska halider

De är polära. Varför? Eftersom skillnaden mellan elektronegativiteter mellan C och halogen skapar ett permanent polärt moment i molekylen. Även detta minskar när grupp 17 faller, från C-F till C-I-länken.

Oberoende av den molekylära strukturen R eller Ar, allt fler halogener direkt påverkar kokpunkterna eftersom de ökar den molära massan och intermolekylära interaktioner (RC-X-X-CR). De flesta är ej blandbara med vatten, men kan lösas i organiska lösningsmedel.

tillämpningar

Användningen av halogenerade derivat kan reservera sin egen text. De molekylära "partnerna" av halogenerna är en nyckelfaktor, eftersom deras egenskaper och reaktiviteter definierar användningen av derivatet. 

Sålunda bland de stora mångfalden av möjliga användningsområden står följande:

- De molekylära halogenerna används för att skapa halogenlökar, där de placeras i kontakt med glödlampans glödlampor. Syftet med denna blandning är att reagera halogenet X med den indunstade volframen. Detta förhindrar avsättning på lampans yta, vilket garanterar längre livstid.

- Fluorsalter används vid fluoridering av vatten och tandkräm.

- Natrium- och kalciumhypokloriter är två aktiva medel i kommersiella vitare lösningar (klor).

- Även om de försämrar ozonskiktet används klorfluorkolväten (CFC) i aerosoler och kylsystem.

- Vinylklorid (CH₂= CHCl) är monomeren av polyvinylkloridpolymeren (PVC). Å andra sidan består Teflon, som används som ett antihäftande material, av tetrafluoretylenpolymerkedjor (F₂C = CF₂).

- De används i analytisk kemi och organisk syntes för olika ändamål; bland dessa, syntesen av droger.

Ytterligare exempel

Den övre bilden illustrerar sköldkörtelhormonet, som är ansvarigt för värmeproduktionen och ökningen av den allmänna metabolismen i kroppen. Denna förening är ett exempel på ett halogenerat derivat närvarande i människokroppen.

Bland andra halogenerade föreningar nämns följande:

- Dichlorodifeniltricloroetano (DDT), effektiv insekticid men med allvarliga miljöeffekter.

- Tennklorid (SnCl₂), använd som ett reduktionsmedel.

- Kloretan eller 1-kloretan (CH₃CH₂Cl), lokalbedövning som fungerar snabbt genom att kyla huden.

- Dikloretylen (ClCH = CClH) och tetrakloretylen (Cl₂C = CCl₂), som används som lösningsmedel i kemtvättindustrin.

referenser

1. Dr Ian Hunt. Grundläggande IUPAC-organiska nomenklaturen Halaloalkaner / Alkylhalogenider. Hämtad den 04 maj 2018, från: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (Augusti 2000). Nomenklaturen för organiska halider. Hämtad den 4 maj 2018, från: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Organiska Halogenföreningar. Hämtad den 4 maj 2018, från: chemistryexplained.com
4. Organiska Halogenföreningar. Hämtad den 4 maj 2018, från: 4college.co.uk
5. Dr. Seham Alterary. (2014). Organiska Halogenföreningar. Hämtad den 4 maj 2018, från: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Physical Properties of Alkyl Halides. Hämtad den 04 maj 2018, från: chem.libretexts.org
7. Dr. Manal K. Rasheed. Organiska Halider. Hämtat den 4 maj 2018, från: comed.uobaghdad.edu.iq