Номенклатура, свойства, использование и примеры галогенированных производных

галогенированные производные все те соединения, которые обладают атомом галогена; то есть любой из элементов группы 17 (F, Cl, Br, I). Эти элементы отличаются от остальных, потому что они являются более электроотрицательными, образуя разнообразие неорганических и органических галогенидов.

Газообразные молекулы галогенов показаны на нижнем изображении. Сверху вниз: фтор (F₂), хлор (Cl₂), бром (Br₂) и йод (я₂). Каждый из них обладает способностью реагировать с подавляющим большинством элементов, даже между сородичами одной группы (интергалоген).

Таким образом, галогенированные производные имеют формулу MX, если это галогенид металла, RX, если это алкил, и ArX, если он ароматический. Последние два в категории органических галогенидов. Стабильность этих соединений требует энергетической «пользы» по сравнению с исходной газообразной молекулой.

Как правило, фтор образует более стабильные галогенированные производные, чем йод. Причина кроется в разнице их атомных радиусов (фиолетовые сферы более объемные, чем желтые).

При увеличении атомного радиуса перекрытие орбиталей между галогеном и другим атомом становится хуже и, следовательно, связь слабее.

индекс

• 1 Номенклатура
  • 1.1 Неорганический
  • 1.2 Органический
• 2 свойства
  • 2.1 Неорганические галогениды
  • 2.2 Органические галогениды
• 3 использования
• 4 Дополнительные примеры
• 5 ссылок

номенклатура

Способ правильного названия этих соединений зависит от того, являются ли они неорганическими или органическими.

Неорганические

Галогениды металлов состоят из ионной или ковалентной связи между галогеном Х и металлом М (группы 1 и 2, переходные металлы, тяжелые металлы и т. Д.).

В этих соединениях все галогены имеют степень окисления -1. Почему? Потому что его валентные конфигурации нс²н.п.^5. 

Следовательно, им нужно получить только один электрон, чтобы завершить валентный октет, в то время как металлы окисляются с образованием электронов, которые у них есть..

Таким образом, фтор остается как F^-, фторид; Cl^-, хлорид; бром^-, бромид; и я^-, йодид. MF будет называться: фторид (название металла) (n), где n означает валентность металла, только если у него более одного. В случае металлов групп 1 и 2 нет необходимости называть валентность.

примеров

- NaF: фторид натрия.

- CaCl₂: хлорид кальция.

- AgBr: бромид серебра.

- ZnI₂: йодистый цинк.

- CuCl: хлорид меди (I).

- CuCl₂: хлорид меди (II).

- TiCl₄: хлорид титана (IV) или тетрахлорид титана.

Однако водород и неметаллические элементы - даже сами галогены - также могут образовывать галогениды. В этих случаях валентность неметалла не указывается в конце:

- PCl₅: пентахлорид фосфора.

- BF₃Трифторид бора.

- AlI₃: трийодид алюминия.

- HBr: бромистый водород.

- ЕСЛИ₇: гептафторид йода.

органический

Независимо от того, является ли это RX или ArX, галоген ковалентно связан с атомом углерода. В этих случаях галогены упоминаются по их названиям, а остальная часть номенклатуры зависит от молекулярной структуры R или Ar.

Для самой простой органической молекулы, метана (СН₄), получают следующие производные, заменяя H на Cl:

- СН₃Cl: хлорметан.

- СН₂Cl₂: дихлорметан.

- CHCl₃: трихлорметан (хлороформ).

- CCl₄: тетрахлорметан (углерод (IV) хлорид или четыреххлористый углерод).

Здесь R состоит из одного атома углерода. Затем для других алифатических цепей (линейных или разветвленных) подсчитывается количество атомов углерода, из которых он связан с галогеном:

СН₃СН₂СН₂F: 1-фторпропан.

Предыдущий пример был примером первичного алкилгалогенида. В случае, если цепь разветвленная, выбирается самая длинная цепь, содержащая галоген, и начинается подсчет, оставляя как можно меньше:

3-метил-5-бромгексан

Таким же образом это происходит для других заместителей. Аналогично, для ароматических галогенидов назван галоген, а затем остальная часть структуры:

На верхнем изображении показано соединение, называемое бромбензолом, выделяющее атом брома коричневым цветом..

свойства

Неорганические галогениды

Неорганические галогениды представляют собой ионные или молекулярные твердые вещества, хотя первые являются более распространенными. В зависимости от взаимодействий и ионных радиусов MX, он будет растворим в воде или в других менее полярных растворителях.

Неметаллические галогениды (такие как бор) обычно представляют собой кислоты Льюиса, что означает, что они принимают электроны для образования комплексов. С другой стороны, галогениды (или галогениды) водорода, растворенные в воде, образуют так называемые гидразиды..

Его точки плавления, кипения или сублимации зависят от электростатического или ковалентного взаимодействия металла или неметалла с галогеном..

Аналогично, ионные радиостанции играют важную роль в этих свойствах. Например, если М⁺ и Х^- У них одинаковые размеры, их кристаллы будут более стабильными.

Органические галогениды

Они полярные. Почему? Потому что разница электроотрицательности между C и галогеном создает постоянный полярный момент в молекуле. Кроме того, это уменьшается по мере спуска группы 17 от линии C-F до C-I..

Без учета молекулярной структуры R или Ar возрастающие количества галогенов непосредственно влияют на точки кипения, поскольку они увеличивают молярную массу и межмолекулярные взаимодействия (RC-X-X-CR). Большинство из них не смешиваются с водой, но могут растворяться в органических растворителях..

приложений

Использование галогенированных производных может оставить за собой собственный текст. Молекулярные "партнеры" галогенов являются ключевым фактором, учитывая, что их свойства и реакционная способность определяют использование производного. 

Таким образом, среди большого разнообразия возможных применений выделяются следующие:

- Молекулярные галогены используются для создания галогенных ламп, где они находятся в контакте с нитью накаливания вольфрама. Целью этой смеси является взаимодействие галогена X с испаренным вольфрамом. Это предотвращает отложение на поверхности колбы, гарантируя более длительный срок службы.

- Фторидные соли используются при фторировании воды и зубной пасты.

- Гипохлориты натрия и кальция являются двумя активными веществами в коммерческих отбеливающих растворах (хлор).

- Хотя они разрушают озоновый слой, хлорфторуглероды (ХФУ) используются в аэрозолях и системах охлаждения..

- Винилхлорид (CH₂= CHCl) является мономером поливинилхлоридного полимера (ПВХ). С другой стороны, тефлон, используемый в качестве антиадгезионного материала, состоит из цепей тетрафторэтиленового полимера (F₂C = CF₂).

- Они используются в аналитической химии и органическом синтезе для различных целей; среди них синтез лекарств.

Дополнительные примеры

Верхнее изображение иллюстрирует гормон щитовидной железы, который отвечает за выработку тепла, а также за увеличение общего обмена веществ в организме. Это соединение является примером галогенированного производного, присутствующего в организме человека..

Среди других галогенированных соединений упоминаются следующие:

- Dichlorodifeniltricloroetano (ДДТ), эффективный инсектицид, но с серьезным воздействием на окружающую среду.

- Хлорид олова (SnCl₂), используемый в качестве восстановителя.

- Хлорэтан или 1-хлорэтан (СН₃СН₂Кл), местное обезболивающее средство, которое действует быстро, охлаждая кожу.

- Дихлорэтилен (ClCH = CClH) и тетрахлорэтилен (Cl₂C = CCl₂), используемый в качестве растворителя в промышленности химической чистки.

ссылки

1. Доктор Ян Хант. Основная ИЮПАК Органическая номенклатура Галоалканы / Алкилгалогениды. Получено 4 мая 2018 г. из: chem.ucalgary.ca
2. Ричард К. Бэнкс. (Август 2000 г.) Номенклатура органических галогенидов. Получено 4 мая 2018 г. из: chem.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Органические галогеновые соединения. Получено 4 мая 2018 г. из: chemexplained.com
4. Органические галогеновые соединения. Получено 4 мая 2018 г. из: 4college.co.uk
5. Доктор Seham Alterary. (2014). Органические галогеновые соединения. Получено 4 мая 2018 г. по адресу: fac.ksu.edu.sa
6. Кларк Дж. Физические свойства алкилгалогенидов. Получено 4 мая 2018 г. с сайта chem.libretexts.org
7. Доктор Манал К. Рашид. Органические галогениды. Получено 4 мая 2018 г. из: comed.uobaghdad.edu.iq