- Nomenklatūra
- Neorganisks
- Piemēri
- Organisks
- Īpašības
- Neorganiskie halogenīdi
- Organiskie halogenīdi
- Lietojumprogrammas
- Papildu piemēri
- Atsauces
The halogenētie atvasinājumi ir tie savienojumi, kas piemīt halogēna atomu; tas ir, jebkurš no grupas 17 elementiem (F, Cl, Br, I). Šie elementi no pārējiem atšķiras ar to, ka tie ir vairāk elektronegatīvi, veidojot dažādus neorganiskus un organiskus halogenīdus.
Zemāk redzamajā attēlā ir redzamas halogēnu gāzveida molekulas. No augšas uz leju: fluors (F 2 ), hlors (Cl 2 ), broms (Br 2 ) un jods (I 2 ). Katram no tiem ir iespēja reaģēt ar lielāko daļu elementu, pat starp vienas grupas radiniekiem (starphalogēniem).
Tādējādi halogenētiem atvasinājumiem ir formula MX, ja tas ir metāla halogenīds, RX, ja tas ir alkilgrupa, un ArX, ja tas ir aromātisks. Pēdējie divi ir organisko halogenīdu kategorijā. Šo savienojumu stabilitātei ir nepieciešams enerģijas ieguvums salīdzinājumā ar sākotnējo gāzes molekulu.
Parasti fluors veido stabilākus halogenētus atvasinājumus nekā jods. Iemesls ir atšķirības starp to atomu rādiusiem (purpursarkanās sfēras ir apjomīgākas nekā dzeltenās).
Palielinoties atoma rādiusam, orbitāļu pārklāšanās starp halogēnu un otru atomu ir sliktāka, un tāpēc saite ir vājāka.
Nomenklatūra
Pareizais šo savienojumu nosaukšanas veids ir atkarīgs no tā, vai tie ir neorganiski vai organiski.
Neorganisks
Metālu halogenīdi sastāv no jonu vai kovalences saites starp halogēnu X un metālu M (no 1. un 2. grupas, pārejas metāli, smagie metāli utt.).
Šajos savienojumos visiem halogēniem ir oksidācijas stāvoklis -1. Kāpēc? Tā kā tās valences iestatījumi ir ns 2 np 5.
Tādēļ viņiem ir jāiegūst tikai viens elektrons, lai pabeigtu valences oktetu, bet metāli oksidējas, dodot viņiem elektronus, kas viņiem ir.
Tādējādi, fluora atliekas kā F - , fluorīds; Cl - , hlorīds; Br - , bromīds; un I - , jodīds. MF būtu nosaukts: (metāla nosaukums) fluorīds (n), kur n ir metāla valence tikai tad, ja tam ir vairāk nekā viens. Attiecībā uz 1. un 2. grupas metāliem valence nav jānosauc.
Piemēri
- NaF: nātrija fluorīds.
- CaCl 2 : kalcija hlorīds.
- AgBr: sudraba bromīds.
- ZnI 2 : cinka jodīds.
- CuCl: vara (I) hlorīds.
- CuCl 2 : vara (II) hlorīds.
- TiCl 4 : titāna (IV) hlorīds vai titāna tetrahlorīds.
Tomēr ūdeņradis un nemetāli - pat paši halogēni - var veidot halogenīdus. Šajos gadījumos nemetāla valence nav nosaukta beigās:
- PCl 5 : fosfora pentahlorīds.
- BF 3 : bora trifluorīds.
- AlI 3 : alumīnija trijodīds.
- HBr: bromūdeņradis.
- IF 7 : joda heptafluorīds.
Organisks
Neatkarīgi no tā, vai tas ir RX vai ArX, halogēns ir kovalenti piestiprināts pie oglekļa atoma. Šajos gadījumos halogēnus min ar vārdu, un pārējā nomenklatūra ir atkarīga no R vai Ar molekulārās struktūras.
Vienkāršākajai organiskajai molekulai, metānam (CH 4 ), aizstājot H ar Cl, iegūst šādus šādus atvasinājumus:
- CH 3 Cl: hlormetāns.
- CH 2 Cl 2 : dichloromethane.
- CHCl 3 : trihlormetāns (hloroforma).
- CCL 4 : Tetrachlormethan (oglekļa (IV) hlorīds vai tetrahlorogleklis).
Šeit R sastāv no viena oglekļa atoma. Tātad attiecībā uz citām alifātiskajām ķēdēm (lineārajām vai sazarotajām) ieskaita oglekļa atomu skaitu, no kuriem tie ir saistīti ar halogēnu:
CH 3 CH 2 CH 2 F: 1-fluorpropāns.
Iepriekš minētais bija primārā alkilhalogenīda piemērs. Ja ķēde ir sazarota, izvēlas garāko, kas satur halogēnu, un sākas skaitīšana, atstājot mazāko iespējamo numuru:
3-metil-5-bromheksāns
Tas pats notiek ar citiem aizvietotājiem. Tāpat aromātiskajiem halogenīdiem tiek nosaukts halogēns un pēc tam pārējā struktūra:
Augšējā attēlā parādīts savienojums, ko sauc par brombenzolu, ar broma atomu izceltu brūnā krāsā.
Īpašības
Neorganiskie halogenīdi
Neorganiskie halogenīdi ir jonu vai molekulāras cietās vielas, kaut arī pirmās ir daudz bagātīgākas. Atkarībā no MX mijiedarbības un jonu rādiusa, tas šķīst ūdenī vai citos mazāk polāros šķīdinātājos.
Nemetāliski halogenīdi (piemēram, bora halogenīdi) parasti ir Lūisa skābes, kas nozīmē, ka tās pieņem elektronus, veidojot kompleksus. No otras puses, ūdenī izšķīdināti ūdeņraža halogenīdi (vai halogenīdi) rada tā sauktos hidratādus.
Viņu kušanas, viršanas vai sublimācijas punkti krīt uz elektrostatiskās vai kovalentās mijiedarbības starp metālu vai nemetālu ar halogēnu.
Tāpat jonu rādiusiem ir liela loma šajās īpašībās. Piemēram, ja M + un X - ir līdzīgi pēc lieluma, to kristāli būs stabilāki.
Organiskie halogenīdi
Viņi ir polāri. Kāpēc? Tā kā atšķirība starp C un halogēna elektronegativitāti rada molekulā pastāvīgu polāro momentu. Tāpat tas samazinās, pazeminoties 17. grupai, no C-F saites uz C-I.
Neatkarīgi no R vai Ar molekulārās struktūras, pieaugošajam halogēnu skaitam ir tieša ietekme uz viršanas temperatūru, jo tie palielina molāro masu un starpmolekulāro mijiedarbību (RC - XX - CR). Lielākā daļa nav sajaukti ar ūdeni, bet var izšķīst organiskos šķīdinātājos.
Lietojumprogrammas
Halogenēto atvasinājumu lietojumos varētu būt pašiem savs teksts. Halogēnu molekulārie "partneri" ir galvenais faktors, jo to īpašības un reaģētspēja nosaka atvasinājuma lietojumu.
Tādējādi starp lielo iespējamo lietojumu daudzveidību izceļas:
- Molekulāros halogēnus izmanto, lai izveidotu halogēna spuldzes, kur tās nonāk saskarē ar kvēlspuldzi. Šī maisījuma mērķis ir reaģēt ar halogēnu X ar iztvaicēto volframu. Tādā veidā tiek novērsta tā nogulsnēšanās uz spuldzes virsmas, garantējot tai ilgāku kalpošanas laiku.
- Fluora sāļus izmanto ūdens un zobu pastu fluorēšanā.
- Nātrija un kalcija hipohlorīti ir divas aktīvās vielas komerciālos balināšanas šķīdumos (hlors).
- Lai arī hlorfluorogļūdeņraži (CFC) sabojā ozona slāni, tos izmanto aerosolos un saldēšanas sistēmās.
- Vinilhlorīda (CH 2 = CHCl) ir monomērs polivinilhlorīda (PVC) polimēra. No otras puses, teflons, ko izmanto kā nelipīgu materiālu, sastāv no tetrafluoretilēna (F 2 C = CF 2 ) polimēru ķēdēm .
- tos izmanto analītiskajā ķīmijā un organiskajā sintēzē dažādiem mērķiem; starp tiem arī narkotiku sintēze.
Papildu piemēri
Augšējais attēls parāda vairogdziedzera hormonu, kas ir atbildīgs par siltuma ražošanu, kā arī par vispārējā metabolisma palielināšanos organismā. Šis savienojums ir cilvēka ķermenī esošā halogētā atvasinājuma piemērs.
Starp citiem halogenētiem savienojumiem tiek minēti šādi:
- dihlordifeniltrihloretāns (DDT), efektīvs insekticīds, bet ar nopietnu ietekmi uz vidi.
- Alvas hlorīds (SnCl 2 ), ko izmanto kā reducētāju.
- Hloretāns vai 1-hloretāns (CH 3 CH 2 Cl) - lokāls anestēzijas līdzeklis, kas ātri darbojas, atdzesējot ādu.
- dihloretilēns (ClCH = CClH) un tetrahloretilēns (Cl 2 C = CCl 2 ), ko izmanto par šķīdinātājiem ķīmiskās tīrīšanas nozarē.
Atsauces
- Dr Ian Hunt. Pamata IUPAC organiskā nomenklatūraHaloalkāni / Alkilhalogenīdi. Saņemts 2018. gada 4. maijā no: chem.ucalgary.ca
- Ričards C. Banks. (2000. gada augusts). Organisko halogenīdu nomenklatūra. Saņemts 2018. gada 4. maijā no: chemics.boisestate.edu
- Advameg, Inc. (2018). Organiskie halogēna savienojumi. Saņemts 2018. gada 4. maijā no vietnes: chemistryexplained.com
- Organiskie halogēna savienojumi. Saņemts 2018. gada 4. maijā no: 4college.co.uk
- Dr Seham Alterary. (2014). Organiskie halogēna savienojumi. Saņemts 2018. gada 4. maijā no: fac.ksu.edu.sa
- Clark J. Alkilhalogenīdu fizikālās īpašības. Saņemts 2018. gada 4. maijā no: chem.libretexts.org
- Dr Manal K. Rasheed. Organiskie halogenīdi. Saņemts 2018. gada 4. maijā no: comed.uobaghdad.edu.iq