Halogeenitud derivaatide nomenklatuur, omadused, kasutusalad ja näited

The halogeenitud derivaadid on kõik need ühendid, millel on halogeeniaatom; see tähendab, et ükskõik milline grupi 17 element (F, Cl, Br, I). Need elemendid erinevad ülejäänud poolest, kuna nad on rohkem elektronegatiivsed, moodustades anorgaaniliste ja orgaaniliste halogeniidide mitmekesisuse.

Halogeenide gaasilised molekulid on näidatud alumises pildis. Ülalt alla: fluor (F₂), kloor (Cl₂), broom (Br₂) ja joodi (I₂). Igal neist on võime reageerida suurema osa elementidega, isegi sama rühma (interhalogeeni) analoogide vahel..

Seega on halogeenitud derivaatidel valem MX, kui see on metallhalogeniid, RX, kui see on alküül ja ArX, kui see on aromaatne. Kaks viimast on orgaaniliste halogeniidide kategoorias. Nende ühendite stabiilsus nõuab algse gaasilise molekuliga võrreldes energiakasutust.

Reeglina moodustab fluori stabiilsemad halogeenitud derivaadid kui jood. Põhjuseks on erinevused nende aatomi raadiuses (lilla sfäärid on kollasematest mahukamad).

Aatomiradio suurendamisel on halogeeni ja teise aatomi vaheliste orbitaalide kattumine vaesem ja seepärast on seos nõrgem.

Indeks

• 1 nomenklatuur
  • 1.1 Anorgaanilised
  • 1.2 Orgaaniline
• 2 Atribuudid
  • 2.1 Anorgaanilised halogeniidid
  • 2.2 Orgaanilised halogeniidid
• 3 Kasutamine
• 4 Täiendavad näited
• 5 Viited

Nomenklatuur

Nende ühendite õige nimetamise viis sõltub sellest, kas need ühendid on anorgaanilised või orgaanilised.

Anorgaanilised

Metallhalogeniidid moodustavad sideme, ioonse või kovalentse, halogeeni X ja metalli M vahel (rühmad 1 ja 2, siirdemetallid, raskemetallid jne)..

Nendes ühendites on kõigil halogeenidel oksüdatsioonitase -1. Miks? Kuna selle valentsikonfiguratsioonid on ns²np^5. 

Seetõttu peavad valents Okteti lõpetamiseks saama ainult ühe elektroni, samal ajal kui metallid oksüdeeruvad, andes neile elektronid..

Seega jääb fluori jääk F-ks^-, fluoriid; Cl^-, kloriid; Br^-, bromiid; ja I^-, jodiid. MF nimetatakse: fluoriidiks (metalli nimi) (n), n on metalli valents ainult siis, kui sellel on rohkem kui üks. Rühmade 1 ja 2 metallide puhul ei ole valenti vaja nimetada.

Näited

- NaF: naatriumfluoriid.

- CaCl₂: kaltsiumkloriid.

- AgBr: hõbebromiid.

- ZnI₂: tsinkjodiid.

- CuCl: vaskkloriid (I).

- CuCl₂: vaskkloriid (II).

- TiCl₄: titaan (IV) kloriid või titaantetrakloriid.

Vesinikud ja mittemetallelemendid - isegi halogeenid ise - võivad moodustada ka halogeniide. Sellistel juhtudel ei ole mitte-metalli valents lõppu märgitud:

- PCl₅: fosforpentakloriid.

- BF₃Booritrifluoriid.

- AlI₃: alumiiniumtrijodiid.

- HBr: vesinikbromiid.

- KUI₇: joodi heptafluoriid.

Orgaaniline

Hoolimata sellest, kas see on RX või ArX, on halogeen kovalentselt seotud süsinikuaatomiga. Sellistel juhtudel nimetatakse halogeene nende nimede järgi ja ülejäänud nomenklatuur sõltub R või Ar molekulistruktuurist..

Lihtsaimaks orgaaniliseks molekuliks on metaan (CH₄), saadakse järgmised derivaadid, asendades H Cl jaoks:

- CH₃Cl: klorometaan.

- CH₂Cl₂: diklorometaan.

- CHCl₃: triklorometaan (kloroform).

- CCl₄: tetraklorometaan (süsinik (IV) kloriid või süsiniktetrakloriid).

Siin R koosneb ühest süsinikuaatomist. Seejärel loendatakse teiste alifaatsete ahelate (hargnemata või hargnenud ahelate) puhul süsinikuaatomite arv, millest ta on seotud halogeeniga:

CH₃CH₂CH₂F: 1-fluorpropaan.

Eelmine näide oli primaarse alküülhalogeniidi näide. Kui kett on hargnenud, valitakse pikim ahel, mis sisaldab halogeeni, ja hakkas loendama, jättes selle võimalikult vähe:

3-metüül-5-bromoheksaan

Samamoodi toimub see teiste asendajate puhul. Samamoodi on aromaatsete halogeniidide puhul nimetatud halogeen ja seejärel ülejäänud struktuur:

Ülemises pildis on näidatud ühend, mida nimetatakse bromobenseeniks, rõhutades bromi aatomit pruunis.

Omadused

Anorgaanilised halogeniidid

Anorgaanilised halogeniidid on ioonsed või molekulaarsed tahked ained, kuigi esimesed on rikkamad. Sõltuvalt interaktsioonidest ja MX-i raadiustest on see vees või muudes vähem polaarsetes lahustites lahustuv.

Mittemetalsed halogeniidid (nagu boor) on tavaliselt Lewise happed, mis tähendab, et nad aktsepteerivad elektrone komplekside moodustamiseks. Teisest küljest toodavad vees lahustatud vesiniku halogeniidid (või halogeniidid) hüdrasiidideks.

Selle sulamis-, keemis- või sublimatsioonipunktid langevad metalli või mittemetalli ja halogeeni vahelistele elektrostaatilistele või kovalentsetele koostoimetele..

Samamoodi mängivad nendes omadustes olulist rolli ioonsed raadiod. Näiteks kui M⁺ ja X^- Neil on sarnased suurused, nende kristallid on stabiilsemad.

Orgaanilised halogeniidid

Nad on polaarsed. Miks? Kuna C ja halogeeni vahelise elektronegatiivsuse erinevus tekitab molekulis püsiva polaarse hetke. Ka see väheneb, kui rühm 17 langeb, C-F-st C-I-lingile.

Arvestamata R või Ar molekulaarset struktuuri, mõjutavad halogeenide arvu suurenemine otseselt keemispunkte, kuna need suurendavad molaarmassi ja molekulidevahelisi interaktsioone (RC-X-X-CR). Enamik neist on veega segunematud, kuid võivad lahustuda orgaanilistes lahustites.

Kasutamine

Halogeenitud derivaatide kasutamine võib jätta endale oma teksti. Halogeenide molekulaarsed "partnerid" on võtmetegur, arvestades, et nende omadused ja reaktiivsus määratlevad derivaadi kasutusalad.. 

Seega on võimalike kasutusviiside mitmekesisuse hulgas järgmised:

- Molekulaarseid halogeene kasutatakse halogeenlampide loomiseks, kus see on kontaktis volframi hõõgniidiga. Selle segu eesmärgiks on halogeeni X reageerimine aurutatud volframiga. See takistab ladestumist lambi pinnale, tagades pikema eluea.

- Fluoriidsoolasid kasutatakse vee ja hambapasta fluoreerimiseks.

- Naatrium- ja kaltsiumhüpokloritid on kaubanduslike valgendamislahuste (kloor) kaks toimeainet..

- Kuigi nad rikuvad osoonikihti, kasutatakse klorofluorosüsivesinikke (CFC) aerosoolides ja jahutussüsteemides..

- Vinüülkloriid (CH₂= CHCl) on polüvinüülkloriidi polümeeri (PVC) monomeer. Teisest küljest koosneb teflon, mida kasutatakse kleepumisvastase materjalina, tetrafluoroetüleenpolümeeri ahelatest (F₂C = CF₂).

- Neid kasutatakse analüütilises keemias ja orgaanilises sünteesis erinevatel eesmärkidel; nende hulgas on ravimite süntees.

Täiendavad näited

Ülemine pilt illustreerib kilpnäärmehormooni, mis vastutab nii soojuse kui ka üldise ainevahetuse suurenemise eest organismis. See ühend on inimorganismis esineva halogeenitud derivaadi näide.

Muudest halogeenitud ühenditest on mainitud:

- Diklorodifeniltrikloroetano (DDT), tõhus insektitsiid, kuid millel on tõsised keskkonnamõjud.

- Tina kloriid (SnCl₂), mida kasutatakse redutseerijana.

- Kloroetaan või 1-kloroetaan (CH₃CH₂Cl), paikne anesteetikum, mis toimib kiiresti naha jahutamisel.

- Dikloroetüleen (ClCH = CClH) ja tetrakloroetüleen (Cl₂C = CCl₂), mida kasutatakse kuivpuhastussektoris lahustitena.

Viited

1. Dr Ian Hunt. IUPACi orgaaniline nomenklatuurHaloalkaanid / alküülhalogeniidid. Välja otsitud 04.05.2018, alates: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (August 2000). Orgaaniliste halogeniidide nomenklatuur. Välja otsitud 4. mail 2018 kellelt: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Orgaanilised halogeenühendid. Välja otsitud 4. mail 2018 alates: chemistryexplained.com
4. Orgaanilised halogeenühendid. Välja otsitud 4. mail 2018 kell 4college.co.uk
5. Dr Seham Alterary. (2014). Orgaanilised halogeenühendid. Välja otsitud 4. mail 2018 alates: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Alküülhalogeniidide füüsikalised omadused. Välja otsitud 04.05.2018, alates: chem.libretexts.org
7. Dr Manal K. Rasheed. Orgaanilised halogeniidid. Välja otsitud 4. mail 2018 alates: comed.uobaghdad.edu.iq