Halogenēto atvasinājumu nomenklatūra, īpašības, lietošanas veidi un piemēri

The halogenētie atvasinājumi visi tie savienojumi, kuriem ir halogēna atoms; tas ir, jebkurš no 17. grupas elementiem (F, Cl, Br, I). Šie elementi atšķiras no pārējiem, jo ​​tie ir vairāk elektronegatīvi, veidojot neorganisko un organisko halogenīdu daudzveidību.

Halogēnu gāzveida molekulas ir parādītas zemākajā attēlā. No augšas uz leju: fluors (F₂), hlora (Cl₂), broms (Br₂) un jodu (I₂). Katram no tiem ir spēja reaģēt ar lielāko daļu elementu, pat starp tās pašas grupas (interhalogēna) radniecīgām vielām..

Tādējādi halogenētiem atvasinājumiem ir formula MX, ja tā ir metāla halogenīds, RX, ja tā ir alkilgrupa un ArX, ja tā ir aromātiska. Pēdējie divi ir organisko halogenīdu kategorijā. Šo savienojumu stabilitātei ir vajadzīgs enerģijas ieguvums salīdzinājumā ar sākotnējo gāzveida molekulu.

Parasti fluors veido stabilākus halogenētus atvasinājumus nekā jodu. Iemesls ir atšķirības starp to atomu rādiusiem (purpura sfēras ir apjomīgākas nekā dzeltenās)..

Palielinot atomu rādiusu, orbitāļu pārklāšanās starp halogēnu un otru atomu ir sliktāka, un tādēļ saite ir vājāka.

Indekss

• 1 Nomenklatūra
  • 1.1 Neorganiskās vielas
  • 1.2
• 2 Rekvizīti
  • 2.1 Neorganiskie halogenīdi
  • 2.2. Organiskie halogenīdi
• 3 Lietojumi
• 4 Papildu piemēri
• 5 Atsauces

Nomenklatūra

Veids, kā pareizi norādīt šos savienojumus, ir atkarīgs no tā, vai tie ir neorganiski vai organiski.

Neorganiskās vielas

Metāla halogenīdi sastāv no savienojuma, jonu vai kovalento, starp halogēnu X un metālu M (1. un 2. grupas, pārejas metāli, smagie metāli uc)..

Šajos savienojumos visu halogēnu oksidācijas stāvoklis ir -1. Kāpēc? Tā kā tās valences konfigurācijas ir ns²np^5. 

Tāpēc, lai pabeigtu valences oktetu, viņiem ir jāiegūst tikai viens elektrons, bet metāli ir oksidēti, radot viņiem elektronus..

Tādējādi fluors paliek F^-, fluorīds; Cl^-, hlorīds; Br^-, bromīds; un I^-, jodīds. MF būtu nosaukts: fluorīds (metāla nosaukums) (n), n ir metāla valence tikai tad, ja tam ir vairāk nekā viens. 1. un 2. grupas metālu gadījumā valences nosaukums nav jānorāda.

Piemēri

- NaF: nātrija fluorīds.

- CaCl₂: kalcija hlorīds.

- AgBr: sudraba bromīds.

- ZnI₂: cinka jodīds.

- CuCl: vara hlorīds (I).

- CuCl₂: vara hlorīds (II).

- TiCl₄: titāna (IV) hlorīds vai titāna tetrahlorīds.

Tomēr ūdeņraža un nemetāliskie elementi - pat paši halogēni - var veidot arī halogēnus. Šādos gadījumos nemetāla valence nav nosaukta beigās:

- PCL₅: fosfora pentahlorīds.

- BF₃Bora trifluorīds.

- AlI₃: alumīnija trijodīds.

- HBr: ūdeņraža bromīds.

- IF₇: joda heptafluorīds.

Organisks

Neatkarīgi no tā, vai tas ir RX vai ArX, halogēns ir kovalenti saistīts ar oglekļa atomu. Šādos gadījumos halogēnus norāda ar to nosaukumiem, un pārējā nomenklatūra ir atkarīga no R vai Ar molekulārās struktūras..

Par vienkāršāko organisko molekulu, metānu (CH₄), iegūst šādus atvasinājumus, aizvietojot H:

- CH₃Cl: hlormetāns.

- CH₂Cl₂: dihlormetāns.

- CHCl₃: trihlormetāns (hloroforms).

- CCl₄: tetraklormetāns (oglekļa (IV) hlorīds vai oglekļa tetrahlorīds).

Šeit R sastāv no viena oglekļa atoma. Tad citām alifātiskajām ķēdēm (lineārām vai sazarotām) aprēķina oglekļa daudzumu, no kura tas ir saistīts ar halogēnu:

CH₃CH₂CH₂F: 1-fluorpropāns.

Iepriekšējais piemērs bija primārā alkilhlorīda paraugs. Ja ķēde ir sazarota, tiek izvēlēta garākā ķēde, kas satur halogēnu, un sāka skaitīt, atstājot to pēc iespējas mazāk:

3-metil-5-bromheksāns

Tādā pašā veidā tas notiek arī citiem aizvietotājiem. Tāpat aromātiskajiem halogenīdiem halogēns ir nosaukts un pēc tam pārējā struktūra:

Augšējā attēlā parādīts savienojums, ko sauc par brombenzolu, izceļot broma atomu brūnā krāsā.

Rekvizīti

Neorganiskie halogenīdi

Neorganiskie halogenīdi ir jonu vai molekulārās cietvielas, lai gan pirmie ir daudz bagātāki. Atkarībā no MX mijiedarbības un jonu rādiusiem tas būs šķīstošs ūdenī vai citos mazāk polāros šķīdinātājos.

Nemetāliskie halogenīdi (piemēram, bors) parasti ir Lewis skābes, kas nozīmē, ka viņi pieņem elektronus, veidojot kompleksus. No otras puses, ūdenī izšķīdušā ūdeņraža halogenīdi (vai halogenīdi) rada to, kas pazīstams kā hidrazīdi.

Tā kausēšanas, vārīšanās vai sublimācijas punkti attiecas uz elektrostatiskām vai kovalentām mijiedarbībām starp metālu vai nemetālu ar halogēnu..

Tāpat jonu radio ir svarīga loma šajās īpašībās. Piemēram, ja M⁺ un X^- Viņiem ir līdzīgi izmēri, to kristāli būs stabilāki.

Organiskie halogenīdi

Tie ir polāri. Kāpēc? Tā kā elektronegativitātes atšķirība starp C un halogēnu rada molekulā pastāvīgu polāro momentu. Arī tas samazinās, kad grupa 17 nolaižas, no C-F līdz C-I saitei.

Neskatoties uz R vai Ar molekulāro struktūru, arvien vairāk halogēnu tieši ietekmē viršanas temperatūru, jo tie palielina molu masu un starpmolekulārās mijiedarbības (RC-X-X-CR). Lielākā daļa nesajaucas ar ūdeni, bet var izšķīst organiskos šķīdinātājos.

Lietojumi

Halogenēto atvasinājumu izmantošana varētu paturēt savu tekstu. Halogēnu molekulārie "partneri" ir galvenais faktors, ņemot vērā to, ka to īpašības un reaktivitāte nosaka atvasinātā produkta izmantošanu.. 

Tādējādi, starp lielo iespējamo lietojumu daudzveidību, izceļas šādi:

- Molekulārās halogēnās vielas izmanto, lai radītu halogēna spuldzes, kur tas nonāk saskarē ar volframa kvēlspuldzi. Šā maisījuma mērķis ir reaģēt halogēnu X ar iztvaicēto volframu. Tas novērš nogulsnēšanos uz spuldzes virsmas, garantējot ilgāku kalpošanas laiku.

- Fluorīdu sāļi tiek izmantoti ūdens un zobu pasta fluoridēšanai.

- Nātrija un kalcija hipohlorīti ir divi aktīvās vielas komerciālos balināšanas šķīdumos (hlorā)..

- Lai gan tie pasliktina ozona slāni, aerosolos un dzesēšanas sistēmās izmanto hlorfluorogļūdeņražus (CFC)..

- Vinilhlorīds (CH₂= CHCl) ir polivinilhlorīda polimēra (PVC) monomērs. No otras puses, teflons, ko izmanto kā pretepakošanas materiālu, sastāv no tetrafluoretilēna polimēru ķēdēm (F₂C = CF₂).

- Tos izmanto analītiskā ķīmijā un organiskā sintēze dažādiem mērķiem; starp tām narkotiku sintēze.

Papildu piemēri

Augšējais attēls atspoguļo vairogdziedzera hormonu, kas ir atbildīgs par siltuma ražošanu, kā arī vispārējā metabolisma palielināšanos organismā. Šis savienojums ir halogēna atvasinājuma piemērs cilvēka organismā.

Starp citiem halogenētiem savienojumiem ir minēti šādi:

- Dichlorodifeniltricloroetano (DDT), efektīvs insekticīds, bet ar nopietnu ietekmi uz vidi.

- Alvas hlorīds (SnCl₂), ko izmanto kā reducētāju.

- Hloretāns vai 1-hloretāns (CH₃CH₂Cl), lokāla anestēzija, kas ātri iedarbojas, atdzesējot ādu.

- Dichloretilēns (ClCH = CClH) un tetrakloretilēns (Cl₂C = CCl₂), ko izmanto par šķīdinātājiem ķīmiskās tīrīšanas nozarē.

Atsauces

1. Dr Ian Hunt. IUPAC bioloģiskā nomenklatūraHaloalkāni / alkilhalogenīdi. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (2000. gada augusts). Organisko halogenīdu nomenklatūra. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Organiskie halogēna savienojumi. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: chemistryexplained.com
4. Organiskie halogēna savienojumi. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: 4college.co.uk
5. Dr Seham Alterary. (2014). Organiskie halogēna savienojumi. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Alkilhalogenīdu fizikālās īpašības. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: chem.libretexts.org
7. Dr Manal K. Rasheed. Organiskie halogenīdi. Saturs iegūts 2018. gada 4. maijā no: comed.uobaghdad.edu.iq