Nomenklatura halogenih derivata, svojstva, uporaba i primjeri

halogenirani derivati su svi oni spojevi koji posjeduju atom halogena; to jest, bilo koji od elemenata skupine 17 (F, Cl, Br, I). Ovi se elementi razlikuju od ostalih jer su elektronegativniji, tvoreći različite anorganske i organske halogenide.

Plinovite molekule halogena prikazane su na donjoj slici. Od vrha do dna: fluor (F₂, klor (Cl₂broma (Br₂i joda (I₂). Svaki od njih ima sposobnost reagirati s velikom većinom elemenata, čak i između kongenera iste skupine (interhalogena).

Prema tome, halogenirani derivati ​​imaju formulu MX ako je to metalhalogenid, RX ako je alkil i ArX ako je aromatski. Posljednje dvije su u kategoriji organskih halogenida. Stabilnost ovih spojeva zahtijeva energetsku "korist" u usporedbi s izvornom plinovitom molekulom.

U pravilu, fluor formira stabilnije halogenirane derivate nego jod. Razlog tome su razlike između njihovih atomskih radijusa (ljubičaste kugle su voluminoznije od žutih).

Kada se povećava atomski polumjer, preklapanje orbitala između halogena i drugog atoma je slabije i stoga je veza slabija.

indeks

• 1 Nomenklatura
  • 1.1 Anorganski
  • 1.2 Organski
• 2 Svojstva
  • 2.1 Anorganski halogenidi
  • 2.2 Organski halogenidi
• 3 Upotreba
• 4 Dodatni primjeri
• 5 Reference

nomenklatura

Način ispravnog imenovanja tih spojeva ovisi o tome jesu li anorganski ili organski.

Inorganics

Metalni halogenidi sastoje se od veze, ionskog ili kovalentnog, između halogena X i metala M (skupina 1 i 2, prijelazni metali, teški metali, itd.).

U tim spojevima svi halogeni imaju oksidacijsko stanje -1. Zašto? Zato što su njegove valentne konfiguracije ns²np^5. 

Stoga, oni moraju dobiti samo jedan elektron da bi dovršili valentni oktet, dok su metali oksidirani, dajući elektrone koje imaju.

Prema tome, fluor ostaje kao F^-, fluorid; cl^-, klorid; br^-, bromid; i ja^-, jodid. MF bi se zvao: fluorid (naziv metala) (n), n je valencija metala samo kada ima više od jednog. U slučaju metala skupina 1 i 2, nije potrebno nazivati ​​valenciju.

Primjeri

- NaF: natrijev fluorid.

- CaClz₂Kalcijev klorid.

- AgBr: srebrov bromid.

- ZnJ₂: cinkov jodid.

- CuCl: bakrov klorid (I).

- CuCl₂: bakrov klorid (II).

- TiCU₄: titan (IV) klorid ili titanov tetraklorid.

Međutim, vodik i nemetalni elementi - čak i sami halogeni - također mogu tvoriti halide. U tim slučajevima valencija nemetala nije navedena na kraju:

- PCL₅: Fosfor pentaklorid.

- BF₃Borov trifluorid.

- ALI₃aluminij trijodid.

- HBr: bromovodik.

- AKO₇jod heptafluorid.

organski

Bez obzira da li je RX ili ArX, halogen je kovalentno vezan na ugljikov atom. U tim slučajevima halogeni se spominju po njihovim imenima, a ostatak nomenklature ovisi o molekularnoj strukturi R ili Ar..

Za najjednostavniju organsku molekulu, metan (CH₄), dobiveni su sljedeći derivati ​​koji zamjenjuju H za Cl:

- CH₃Cl: klorometan.

- CH₂cl₂: diklormetan.

- kloroform₃: triklorometan (kloroform).

- CCI₄: tetraklormetan (ugljik (IV) klorid ili ugljik tetraklorid).

Ovdje R se sastoji od jednog ugljikovog atoma. Zatim, za druge alifatske lance (linearne ili razgranate) broji se broj ugljika iz kojeg je vezan za halogen:

CH₃CH₂CH₂F: 1-fluorpropan.

Prethodni primjer bio je primarni alkil halid. U slučaju da je lanac razgranat, izabran je najduži lanac koji sadrži halogen i počeo se brojati, ostavljajući ga što je moguće manje:

3-metil-5-bromheksan

Na isti način kao i kod drugih supstituenata. Isto tako, za aromatske halide halogen se naziva, a zatim ostatak strukture:

Na gornjoj slici prikazan je spoj koji se zove bromobenzen, koji označava atom broma u smeđoj boji.

nekretnine

Anorganski halidi

Anorganski halidi su ionske ili molekularne krutine, iako su prve više u izobilju. Ovisno o interakcijama i ionskim radijusima MX, on će biti topljiv u vodi ili u drugim manje polarnim otapalima.

Nemetalni halidi (kao što je bor) obično su Lewisove kiseline, što znači da prihvaćaju elektrone da bi formirali komplekse. S druge strane, halidi (ili halidi) vodika otopljenog u vodi proizvode ono što je poznato kao hidrazidi.

Točke taljenja, ključanja ili sublimacije padaju na elektrostatske ili kovalentne interakcije između metala ili nemetala s halogenom.

Isto tako, ionski radio uređaji imaju važnu ulogu u tim svojstvima. Na primjer, ako M⁺ i X^- Imaju slične veličine, njihovi kristali će biti stabilniji.

Organski halogenidi

Oni su polarni. Zašto? Jer razlika elektronegativnosti između C i halogena stvara trajni polarni moment u molekuli. Također, to se smanjuje kako se grupa 17 spušta, od veze C-F do C-I.

Bez razmatranja molekularne strukture R ili Ar, sve veći broj halogena izravno utječe na točke vrenja, budući da povećavaju molarnu masu i intermolekularne interakcije (RC-X-X-CR). Većina se ne miješa s vodom, ali se može otopiti u organskim otapalima.

aplikacije

Uporaba halogeniranih derivata mogla bi zadržati vlastiti tekst. Molekularni "partneri" halogena ključni su čimbenik, s obzirom na to da njihova svojstva i reaktivnost određuju uporabu derivata. 

Stoga se među velikom raznolikošću mogućih primjena ističu:

- Molekularni halogeni se koriste za stvaranje halogenih žarulja, gdje se stavljaju u kontakt sa žarnom niti od volframa. Svrha ove smjese je da reagira halogen X s isparenom volframom. Time se sprječava taloženje na površini žarulje, što jamči dulji vijek trajanja.

- Fluoridne soli koriste se u fluoridaciji vode i pasti za zube.

- Natrijevi i kalcijevi hipokloriti dva su aktivna sredstva u komercijalnim otopinama za izbjeljivanje (klor).

- Premda pogoršavaju ozonski omotač, klorofluorougljiki (CFC) se koriste u aerosolima i sustavima hlađenja.

- Vinil klorid (CH₂= CHCl) je monomer polivinil kloridnog polimera (PVC). S druge strane, teflon, koji se koristi kao antiadhezivni materijal, sastoji se od tetrafluoroetilenskih lanaca polimera (F)₂C = CF₂).

- Koriste se u analitičkoj kemiji i organskoj sintezi za različite namjene; među njima, sinteza lijekova.

Dodatni primjeri

Gornja slika prikazuje hormon štitnjače, odgovoran za proizvodnju topline, kao i povećanje općeg metabolizma u tijelu. Ovaj spoj je primjer halogeniranog derivata prisutnog u ljudskom tijelu.

Među ostalim halogeniranim spojevima, spominju se:

- Diklorodifeniltrikloroetano (DDT), učinkovit insekticid, ali s ozbiljnim utjecajima na okoliš.

- Kositreni klorid (SnCl₂), korišten kao redukcijsko sredstvo.

- Kloroetan ili 1-kloroetan (CH₃CH₂Cl), topikalni anestetik koji djeluje brzo hlađenjem kože.

- Dikloroetilen (ClCH = CClH) i tetrakloretilen (Cl₂C = CCl₂), koji se koriste kao otapala u industriji kemijskog čišćenja.

reference

1. Dr. Ian Hunt. Osnovna IUPAC organska nomenklatura Haloalkani / alkilni halidi. Preuzeto 4. svibnja 2018., iz: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (Kolovoz 2000). Nomenklatura organskih halida. Preuzeto 4. svibnja 2018., iz: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Organski spojevi halogena. Preuzeto 4. svibnja 2018. iz: chemistryexplained.com
4. Organski spojevi halogena. Preuzeto 4. svibnja 2018. od: 4college.co.uk
5. Dr. Seham Alterary. (2014). Organski spojevi halogena. Preuzeto 4. svibnja 2018. iz: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Fizička svojstva alkilnih halida. Preuzeto 4. svibnja 2018., s adrese: chem.libretexts.org
7. Dr. Manal K. Rasheed. Organski halidi. Preuzeto 4. svibnja 2018. iz: comed.uobaghdad.edu.iq