- Nomenklatura
- anorganski
- Primjeri
- Organski
- Svojstva
- Neorganski halogenidi
- Organski halogenidi
- Prijave
- Dodatni primjeri
- Reference
Su halogenirani derivati su oni spojevi koji imaju atom halogena; to jest bilo koji od elemenata iz skupine 17 (F, Cl, Br, I). Ti se elementi razlikuju od ostalih po tome što su više elektronegativni, tvoreći razne anorganske i organske halogenide.
Slika ispod prikazuje plinovite molekule halogena. Od vrha do dna: fluor (F 2), klor (Cl 2), brom (Br 2) i jod (I 2). Svaki od njih ima mogućnost reakcije s velikom većinom elemenata, čak i među kongenerima iste skupine (interhalogeni).
Dakle, halogenirani derivati imaju formulu MX ako je metal halogenid, RX ako je alkil i ArX ako je aromatičan. Posljednja dva su u kategoriji organskih halogenida. Stabilnost ovih spojeva zahtijeva energetsku korist u odnosu na izvornu molekulu plina.
Kao općenito pravilo, fluor tvori stabilnije halogenirane derivate od joda. Razlog je različitost njihovih atomskih radijusa (ljubičaste su kuglice voluminoznije od žutih).
Kako se atomski radijus povećava, preklapanje orbitala između halogena i drugog atoma je siromašnije i, prema tome, veza je slabija.
Nomenklatura
Ispravan način imenovanja ovih spojeva ovisi o tome jesu li oni anorganski ili organski.
anorganski
Metalni halogenidi sastoje se od veze, ionske ili kovalentne, između halogena X i metala M (iz skupina 1 i 2, prijelaznih metala, teških metala itd.).
U tim spojevima svi halogeni imaju oksidacijsko stanje -1. Zašto? Budući da su njegove postavke valencije ns 2 np 5.
Stoga trebaju dobiti samo jedan elektron da bi dovršili oktet valencije, dok metali oksidiraju, dajući im elektrone koje imaju.
Tako fluor ostaje kao F -, fluorid; Cl -, klorid; Br -, bromid; i I -, jodid. MF bi bio nazvan: (ime metala) fluorid (n), pri čemu je n valencija metala samo kad ga ima više od jednog. Za slučajeve metala skupina 1 i 2, nije potrebno imenovati valentnost.
Primjeri
- NaF: natrijev fluorid.
- CaCl 2: kalcijev klorid.
- AgBr: srebrni bromid.
- ZnI 2: cinkov jodid.
- CuCl: bakarni (I) klorid.
- CuCl 2: bakar (II) klorid.
- TiCl 4: titanov (IV) klorid ili titanijev tetraklorid.
Međutim, vodik i nemetali - čak i sami halogeni - također mogu tvoriti halogenide. U tim slučajevima, valencija nemetala nije navedena na kraju:
- PCl 5: fosfor pentaklorid.
- BF 3: trifluorid bora.
- AlI 3: aluminij trijodid.
- HBr: bromovodik.
- AKO 7: jod heptafluorid.
Organski
Bez obzira na to je li RX ili ArX, halogen je kovalentno vezan na ugljikov atom. U tim se slučajevima halogeni spominju imenom, a ostatak nomenklature ovisi o molekularnoj strukturi R ili Ar.
Za najjednostavniji organske molekule, metan (CH 4), su sljedeći derivati su dobiveni zamjenom H Cl za:
- CH 3 Cl: klormetan.
- CH 2 Cl 2: diklormetan.
- kloroform 3: triklormetan (kloroform).
- CCl 4: tetraklorometan (ugljik (IV) klorid ili tetraklorid ugljik).
Ovdje se R sastoji od jednog atoma ugljika. Dakle, za ostale alifatičke lance (linearni ili razgranati) broji se broj ugljika iz kojih je povezan s halogenom:
CH 3 CH 2 CH 2 F: 1-fluorpropan.
Gornji je primjer bio primarni alkil halogenid. U slučaju da je lanac razgranat, odabire se najduža ona koja sadrži halogen i započinje brojanje, ostavljajući najmanji mogući broj:
3-metil-5-bromheksan
Isto se događa i s ostalim supstituentima. Isto tako, za aromatske halogenide nazivan je halogen, a zatim ostatak strukture:
Gornja slika prikazuje spoj zvan bromobenzen, a atom broma istaknut je smeđom bojom.
Svojstva
Neorganski halogenidi
Neorganski halogenidi su ionske ili molekularne čvrste tvari, iako su prve obilne. Ovisno o interakcijama i ionskim polumjerima MX, bit će topiv u vodi ili drugim manje polarnim otapalima.
Nemetalni halogenidi (poput bora halogenida) općenito su Lewisove kiseline, što znači da prihvaćaju elektrone u tvorbu kompleksa. S druge strane, halogenidi vodika (ili halogenidi) otopljeni u vodi stvaraju ono što je poznato kao hidracidi.
Točke taljenja, vrenja ili sublimacije padaju na elektrostatičke ili kovalentne interakcije metala ili nemetala s halogenom.
Isto tako, ionski radijusi igraju važnu ulogu u tim svojstvima. Na primjer, ako su M + i X - slične veličine, njihovi će kristali biti stabilniji.
Organski halogenidi
Oni su polarni. Zašto? Jer razlika u elektronegativnostima između C i halogena stvara stalni polarni trenutak u molekuli. Isto tako, to se smanjuje kako silazi skupina 17, iz veze C - F u C - I.
Bez obzira na molekularnu strukturu R ili Ar, sve veći broj halogena ima izravan utjecaj na točke vrelišta, jer povećavaju molarnu masu i međudolekularne interakcije (RC - XX - CR). Većina se ne može miješati s vodom, ali može se otopiti u organskim otapalima.
Prijave
Uporaba halogeniranih derivata može rezervirati vlastiti tekst. Molekularni "partneri" halogena su ključni čimbenik, jer njihova svojstva i reaktivnost definiraju uporabu derivata.
Tako se među velikom raznolikošću mogućih upotreba ističu:
- Molekularni halogeni koriste se za stvaranje halogenih žarulja, gdje dolazi u kontakt s žarnom volframovom žarnom niti. Svrha ove smjese je reakcija halogena X s isparenim volframom. Na taj se način izbjegava taloženje na površini žarulje, što mu jamči duži život.
- Fluoridne soli koriste se za fluoriranje vode i pasta za zube.
- Natrijev i kalcijev hipoklorit su dva aktivna sredstva u komercijalnim otopinama za izbjeljivanje (klor).
- Iako oštećuju ozonski omotač, klorofluoro-ugljikovodici se koriste u aerosolima i rashladnim sustavima.
- vinil klorid (CH 2 = CHCl) je monomer polivinil klorid (PVC) polimera. S druge strane, Teflon, upotrijebljen kao neljepljivim materijalom, iz polimernih lanaca tetrafluoretilena (F 2 C = CF 2).
- Koriste se u analitičkoj kemiji i organskoj sintezi u različite svrhe; među njima je i sinteza lijekova.
Dodatni primjeri
Gornja slika prikazuje hormon štitnjače koji je odgovoran za proizvodnju topline kao i za povećanje općeg metabolizma u tijelu. Ovaj spoj je primjer halogeniranog derivata koji se nalazi u ljudskom tijelu.
Među ostalim halogeniranim spojevima spomenuti su sljedeći:
- Diklorodifeniltrikloroetan (DDT), učinkovit insekticid, ali s ozbiljnim utjecajima na okoliš.
- kositreni klorid (SnCl 2), koji se koristi kao redukcijsko sredstvo.
- kloretana ili 1-kloretana (CH 3 CH 2 Cl), topikalni anestetik koji djeluje brzo hlađenjem kože.
- Dichlorethylene (ClCHz = CClH) i tetrakloretilen (Cl 2 C = CCl 2), koji se koristi kao otapala u industriji za čišćenje suhog.
Reference
- Dr. Ian Hunt. Osnovne IUPAC organske nomenklatureHaloalkani / alkilni halogenidi. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: chem.ucalgary.ca
- Richard C. Banks. (Kolovoz 2000.). Nomenklatura organskih halogenida. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: chemistry.boisestate.edu
- Advameg, Inc. (2018). Organski halogeni spojevi. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: chemistryexplained.com
- Organski halogeni spojevi. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: 4college.co.uk
- Dr. Seham Alterary. (2014). Organski halogeni spojevi. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: fac.ksu.edu.sa
- Clark J. Fizička svojstva alkilnih halogenida. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: chem.libretexts.org
- Dr. Manal K. Rasheed. Organski halogenidi. Preuzeto 4. svibnja 2018. s: comed.uobaghdad.edu.iq