De halogenerade derivat är alla de föreningar som har en halogenatom; det vill säga något av elementen i grupp 17 (F, Cl, Br, I). Dessa element skiljer sig från resten genom att vara mer elektronegativa och bildar en mångfald av oorganiska och organiska halider..
Bilden nedan visar halogenernas gasformiga molekyler. Från topp till botten: fluor (Ftvåklor (Cltvå), brom (Brtvå) och jod (Itvå). Var och en av dessa har förmågan att reagera med de allra flesta element, även mellan kongener i samma grupp (interhalogener).
Således har halogenerade derivat formeln MX om det är en metallhalogenid, RX om det är alkyl och ArX om det är aromatiskt. De två sista är i kategorin organiska halogenider. Stabiliteten hos dessa föreningar kräver en energifördel jämfört med den ursprungliga gasmolekylen.
Som en allmän regel bildar fluor mer stabila halogenerade derivat än jod. Anledningen beror på skillnaderna mellan deras atomradier (de lila sfärerna är mer voluminösa än de gula).
När atomradien ökar är överlappningen av orbitalerna mellan halogen och den andra atomen sämre och därför är bindningen svagare..
Artikelindex
Rätt sätt att namnge dessa föreningar beror på om de är oorganiska eller organiska..
Metallhalogenider består av en bindning, jonisk eller kovalent, mellan en halogen X och en metall M (från grupp 1 och 2, övergångsmetaller, tungmetaller etc.).
I dessa föreningar har alla halogener ett oxidationstillstånd på -1. Varför? Eftersom valensinställningarna är nstvånp5.
Därför behöver de bara få en elektron för att slutföra valensoktet, medan metaller oxiderar, vilket ger dem de elektroner de har tillgängliga..
Således förblir fluor som F-, fluorid; Cl-, klorid; BR-, bromid; och jag-, Jag varar. MF skulle namnges: (metallnamn) fluorid (n), där n endast är metallens valens när den har mer än en. För metaller i grupp 1 och 2 är det inte nödvändigt att namnge valensen.
- NaF: natriumfluorid.
- CaCltvå: kalciumklorid.
- AgBr: silverbromid.
- ZnItvå: zinkjodid.
- CuCl: koppar (I) klorid.
- CuCltvå: koppar (II) klorid.
- TiCl4: titan (IV) klorid eller titantetraklorid.
Men väte och icke-metalliska element - även halogener i sig - kan också bilda halider. I dessa fall nämns icke-metallens valens i slutet:
- PCl5: fosforpentaklorid.
- BF3: bortrifluorid.
- Ali3: aluminiumtriiodid.
- HBr: vätebromid.
- OM7: jodheptafluorid.
Oavsett om det är RX eller ArX, är halogen bundet kovalent till en kolatom. I dessa fall nämns halogener med deras namn, och resten av nomenklaturen beror på den molekylära strukturen hos R eller Ar.
För den enklaste organiska molekylen, metan (CH4Följande derivat erhålls genom att ersätta H med Cl:
- CH3Cl: klormetan.
- CHtvåCltvå: diklormetan.
- CHCl3: triklormetan (kloroform).
- CCl4: tetraklormetan (kol (IV) klorid eller koltetraklorid).
Här består R av en enda kolatom. Så för andra alifatiska kedjor (linjära eller grenade) räknas antalet kol från vilka det är kopplat till halogenet:
CH3CHtvåCHtvåF: 1-fluorpropan.
Exemplet ovan var det för en primär alkylhalogenid. Om kedjan är grenad, väljs den längsta kedjan som innehåller halogen och räkningen börjar och lämnar så minsta möjliga antal:
3-metyl-5-bromhexan
Detsamma händer för andra substituenter. På samma sätt heter halogenen för aromatiska halogenider och sedan resten av strukturen:
Den övre bilden visar föreningen som kallas brombensen och markerar bromatomen i brunt.
Oorganiska halogenider är joniska eller molekylära fasta ämnen, även om de förra är rikligare. Beroende på växelverkan och jonradierna hos MX är den löslig i vatten eller andra mindre polära lösningsmedel.
Icke-metalliska halider (såsom borhalider) är i allmänhet Lewis-syror, vilket innebär att de accepterar elektroner för att bilda komplex. Å andra sidan producerar vätehalogenider (eller halider) upplösta i vatten så kallade hydraider..
Dess smält-, kok- eller sublimeringspunkter faller på de elektrostatiska eller kovalenta interaktionerna mellan metallen eller icke-metall med halogenen..
På samma sätt spelar joniska radier en viktig roll i dessa egenskaper. Till exempel om M+ och X- har liknande storlekar, kommer dina kristaller att vara mer stabila.
De är polära. Varför? Eftersom skillnaden i elektronegativiteter mellan C och halogen skapar ett permanent polärt ögonblick i molekylen. På samma sätt minskar detta när grupp 17 sjunker ned från C-F-bindningen till C-I.
Oavsett den molekylära strukturen hos R eller Ar påverkar det ökande antalet halogener kokpunkterna direkt, eftersom de ökar molmassan och intermolekylära interaktioner (RC-X-X-CR). De flesta är oblandbara med vatten men kan lösas i organiska lösningsmedel.
Användningen av halogenerade derivat kan reservera sin egen text. De molekylära "partnerna" för halogener är en nyckelfaktor, eftersom deras egenskaper och reaktiviteter definierar användningen av derivatet..
Således, bland den stora mångfalden av möjliga användningsområden, sticker följande ut:
- Molekylära halogener används för att skapa halogenlökar, där de kommer i kontakt med glödlampan. Syftet med denna blandning är att reagera halogen X med förångat volfram. På detta sätt undviks dess avsättning på glödlampans yta, vilket garanterar en längre livstid..
- Fluoridsalter används vid fluoridering av vatten och tandkrämer.
- Natrium- och kalciumhypokloriter är två aktiva medel i kommersiella blekningslösningar (klor)..
- Även om de skadar ozonskiktet används klorfluorkolväten (CFC) i aerosoler och kylsystem..
- Vinylklorid (CHtvå= CHCl) är monomeren av polyvinylklorid (PVC) polymer. Å andra sidan består Teflon, som används som ett non-stick-material, av polymerkedjor av tetrafluoroeten (FtvåC = CFtvå).
- De används i analytisk kemi och i organiska synteser för olika ändamål; bland dessa syntes av läkemedel.
Den övre bilden illustrerar sköldkörtelhormonet, som ansvarar för värmeproduktionen såväl som ökningen av den allmänna ämnesomsättningen i kroppen. Denna förening är ett exempel på ett halogenerat derivat närvarande i människokroppen.
Bland andra halogenerade föreningar nämns följande:
- Diklordifenyltrikloretan (DDT), effektiv insektsmedel men med allvarliga miljöpåverkan.
- Tennklorid (SnCltvå), som används som reduktionsmedel.
- Kloroetan eller 1-kloroetan (CH3CHtvåCl), en lokalbedövning som verkar snabbt genom att kyla huden.
- Dikloreten (ClCH = CClH) och tetrakloreten (CltvåC = CCltvå), används som lösningsmedel i kemtvättindustrin.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.