- názvoslovie
- anorganická
- Príklady
- organický
- vlastnosti
- Anorganické halogenidy
- Organické halogenidy
- aplikácia
- Ďalšie príklady
- Referencie
Tieto halogénované deriváty sú tie zlúčeniny, ktoré majú atóm halogénu; to znamená ktorýkoľvek z prvkov skupiny 17 (F, Cl, Br, I). Tieto prvky sa líšia od ostatných tým, že sú viac elektronegatívne a vytvárajú rôzne anorganické a organické halogenidy.
Obrázok nižšie ukazuje plynné molekuly halogénov. Od zhora nadol: fluór (F 2 ), chlóru (Cl 2 ), brómu (Br 2 ) a jódu (I 2 ). Každý z nich má schopnosť reagovať s drvivou väčšinou prvkov, dokonca aj medzi kongenérmi tej istej skupiny (interhalogény).
Halogénované deriváty majú vzorec MX, pokiaľ ide o halogenid kovu, RX, ak je alkyl, a ArX, ak je aromatický. Posledné dva sú v kategórii organických halogenidov. Stabilita týchto zlúčenín vyžaduje energetický „prínos“ v porovnaní s pôvodnou molekulou plynu.
Vo všeobecnosti tvorí fluór stabilnejšie halogénované deriváty ako jód. Dôvod je spôsobený rozdielmi medzi ich atómovými polomermi (fialové gule sú objemnejšie ako žlté).
Keď sa atómový polomer zvyšuje, prekrytie orbitálov medzi halogénom a druhým atómom je horšie, a preto je väzba slabšia.
názvoslovie
Správny spôsob pomenovania týchto zlúčenín závisí od toho, či sú anorganické alebo organické.
anorganická
Halogenidy kovov pozostávajú z iónovej alebo kovalentnej väzby medzi halogénom X a kovom M (zo skupín 1 a 2, prechodné kovy, ťažké kovy atď.).
V týchto zlúčeninách majú všetky halogény oxidačný stav -1. Prečo? Pretože jeho nastavenie valencie je ns 2 np 5.
Preto potrebujú získať iba jeden elektrón, aby dokončili valenčný oktet, zatiaľ čo kovy oxidujú, čím im poskytnú elektróny, ktoré majú.
To znamená, že fluóru zvyšky ako F - , fluorid; Cl - , chlorid; Br - , bromid; a ja - , jodidu. MF by bolo pomenované: (názov kovu) fluorid (n), kde n je valencia kovu, iba ak má viac ako jeden. V prípade kovov skupín 1 a 2 nie je potrebné pomenovať valenciu.
Príklady
- NaF: fluorid sodný.
- CaCl 2 : chlorid vápenatý.
- AgBr: bromid strieborný.
- znie 2 : jodid zinočnatý.
- CuCl: chlorid meďnatý.
- CuCl 2 : chlorid medi (II).
- TiCl 4 : titan (IV) chlorid alebo chlorid titaničitý.
Vodíky a nekovy - dokonca aj halogény samotné - môžu tiež vytvárať halogenidy. V týchto prípadoch nie je valencia nekovov na konci menovaná:
- PCI 5 : chlorid fosforečný.
- BF 3 : fluorid boritý.
- ali 3 : hliník trijodid.
- HBr: bromovodík.
- IF 7 : jód-heptafluorid.
organický
Bez ohľadu na to, či ide o RX alebo ArX, halogén je kovalentne pripojený k atómu uhlíka. V týchto prípadoch sú atómy halogénu uvedené podľa mena a zvyšok nomenklatúry závisí od molekulovej štruktúry R alebo Ar.
Pre najjednoduchšie organickú molekulu, metánu (CH 4 ), tieto deriváty sa získajú nahradením H pre Cl:
- CH 3 Cl: chlórmetánov.
- CH 2 Cl 2 : dichlórmetán.
- CHCEM 3 : trichloromethane (chloroform).
- CCI 4 : tetrachlórmetán (chlorid uhličitý alebo chlorid uhličitý).
Tu R pozostáva z jedného atómu uhlíka. Takže pre ostatné alifatické reťazce (lineárne alebo rozvetvené) sa počíta počet uhlíkov, z ktorých je pripojený k halogénu:
CH 3 CH 2 CH 2 F: 1-fluorpropan.
Vyššie uvedený príklad bol príkladom primárneho alkylhalogenidu. V prípade, že reťazec je rozvetvený, vyberie sa najdlhšia, ktorá obsahuje halogén a začne sa sčítavanie, pričom sa ponecháva najmenšie možné číslo:
3-metyl-5-bromhexan
To isté platí pre ostatné substituenty. Podobne pre aromatické halogenidy sa nazýva halogén a potom zvyšok štruktúry:
Horný obrázok ukazuje zlúčeninu nazývanú brómbenzén, pričom atóm brómu je zvýraznený hnedou farbou.
vlastnosti
Anorganické halogenidy
Anorganické halogenidy sú iónové alebo molekulárne tuhé látky, aj keď prvé sú častejšie. V závislosti od interakcie a iónových polomerov MX bude rozpustný vo vode alebo v iných menej polárnych rozpúšťadlách.
Nekovové halogenidy (ako halogenidy bóru) sú všeobecne Lewisove kyseliny, čo znamená, že prijímajú elektróny za vzniku komplexov. Na druhej strane halogenidy vodíka (alebo halogenidy) rozpustené vo vode vytvárajú tzv. Hydracidy.
Ich body topenia, varu alebo sublimácie spadajú na elektrostatické alebo kovalentné interakcie medzi kovom alebo nekovom s halogénom.
V týchto vlastnostiach hrajú dôležitú úlohu iónové polomery. Napríklad, ak M + a X - majú podobnú veľkosť, ich kryštály budú stabilnejšie.
Organické halogenidy
Sú polárne. Prečo? Pretože rozdiel v elektronegativite medzi C a halogénom vytvára permanentný polárny moment v molekule. Podobne to klesá s klesajúcou skupinou 17, z väzby C - F na skupinu C - I.
Bez ohľadu na molekulárnu štruktúru R alebo Ar majú zvyšujúci sa počet halogénov priamy vplyv na body varu, pretože zvyšujú molárnu hmotnosť a intermolekulárne interakcie (RC - XX - CR). Väčšina z nich je nemiešateľná s vodou, ale môže sa rozpustiť v organických rozpúšťadlách.
aplikácia
Použitie halogénovaných derivátov by si mohlo vyhradiť ich vlastný text. Molekulárne „partneri“ halogénov sú kľúčovým faktorom, pretože ich vlastnosti a reaktivita určujú použitie derivátu.
Medzi veľkú rozmanitosť možných použití teda vynikajú nasledujúce:
- Molekulové halogény sa používajú na výrobu halogénových žiaroviek, pri ktorých prichádza do styku so žiarovým volfrámovým vláknom. Účelom tejto zmesi je reagovať halogén X s odpareným volfrámom. Týmto spôsobom sa zabráni jeho usadzovaniu na povrchu banky, čo jej zaručuje dlhšiu životnosť.
- Fluoridové soli sa používajú pri fluorácii vody a zubných pást.
- Chlórnan sodný a vápenatý sú dve účinné látky v komerčných bieliacich roztokoch (chlór).
- Aj keď poškodzujú ozónovú vrstvu, chlórfluórované uhľovodíky (CFC) sa používajú v aerosóloch a chladiacich systémoch.
- Vinylchlorid (CH 2 = CHCEM), je monomér polyvinylchloridu (PVC) polyméru. Na druhej strane, teflón, ktorý sa používa ako nepriľnavého materiálu, pozostáva z polymérových reťazcov tetrafluóretylén (F 2 C = CF 2 ).
- Používajú sa v analytickej chémii a organickej syntéze na rôzne účely; medzi nimi syntéza liekov.
Ďalšie príklady
Horný obrázok zobrazuje hormón štítnej žľazy, ktorý je zodpovedný za tvorbu tepla a za zvýšenie celkového metabolizmu v tele. Táto zlúčenina je príkladom halogénovaného derivátu prítomného v ľudskom tele.
Medzi ďalšie halogénované zlúčeniny patria:
- Dichlórdifenyltrichlóretán (DDT), účinný insekticíd, ale so závažnými vplyvmi na životné prostredie.
- chlorid cínu (SnCl 2 ), ktorý sa používa ako redukčné činidlo.
- Chlóretán alebo 1-Chlóretán (CH 3 CH 2 Cl), lokálne anestetikum, ktoré pôsobia rýchlo ochladením pokožky.
- Dichlorethylene (ben- = CClH) a tetrachlóretylén (Cl 2 C = CCl 2 ), ktorý sa používa ako rozpúšťadiel pri čistení za sucha priemyslu.
Referencie
- Ian Hunt. Základná organická nomenklatúra IUPACHalkány / alkylhalogenidy. Získané 4. mája 2018, z: chem.ucalgary.ca
- Richard C. Banks. (August 2000). Nomenklatúra organických halogenidov. Získané 4. mája 2018, z: chemistry.boisestate.edu
- Advameg, Inc. (2018). Organické halogénové zlúčeniny. Citované 4. mája 2018, z: chemistryexplained.com
- Organické halogénové zlúčeniny. Našiel 4. mája 2018 z: 4college.co.uk
- Seham Alterary. (2014). Organické halogénové zlúčeniny. Získané 4. mája 2018 z: fac.ksu.edu.sa
- Clark J. Fyzikálne vlastnosti alkylhalogenidov. Zdroj: 4. mája 2018, z: chem.libretexts.org
- Manal K. Rasheed. Organické halogenidy. Zdroj: 4. mája 2018, z: comed.uobaghdad.edu.iq