HALOGÉNEZETT SZÁRMAZÉKOK: TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK ÉS PÉLDÁK - KÉMIA - 2025

A halogénezett származékok azok a vegyületek, amelyek halogénatomot tartalmaznak; vagyis a 17. csoport bármely eleme (F, Cl, Br, I). Ezek az elemek a többitől abban különböznek, hogy elektronegatívabbak, és különféle szervetlen és szerves halogenideket képeznek.

Az alábbi kép a halogének gáznemű molekuláit mutatja. Felülről lefelé: fluor (F ₂), klór- (Cl ₂), bróm (Br ₂) és jód (I ₂). Ezek mindegyike képes reagálni az elemek nagy többségével, még ugyanazon csoport rokonai között (interhalogének).

Így a halogénezett származékok MX képletűek, ha fémhalogenid, RX, ha alkil, és ArX, ha aromás. Az utolsó két a szerves halogenidek kategóriájába tartozik. Ezeknek a vegyületeknek a stabilitása energia "előnyt" igényel az eredeti gázmolekulához viszonyítva.

Általános szabály, hogy a fluor stabilabb halogénezett származékokat képez, mint a jód. Ennek oka az atom sugara közötti különbség (a lila gömbök nagyobb volumenűek, mint a sárga).

Az atom sugara növekedésével a halogén és a másik atom közötti pályák átfedése gyengébb, ezért a kötés gyengébb.

Elnevezéstan

Ezeknek a vegyületeknek a helyes megnevezése attól függ, hogy szervetlenek vagy szervesek.

Szervetlen

A fémhalogenidek ionos vagy kovalens kötésből állnak a X halogén és az M fém között (az 1. és 2. csoportból, átmeneti fémek, nehézfémek stb.).

Ezekben a vegyületekben az összes halogén oxidációs állapota -1. Miért? Mert a valencia-beállításai ns ² np ^5.

Ezért csak egy elektronot kell szerezniük a valencia-oktet befejezéséhez, míg a fémek oxidálódnak, és nekik megkapják az elektronukat.

Így, a fluor maradványok F ^-, fluorid; Cl ^-, klorid; Br ^-, bromid; és az I ^-, jodid. Az MF elnevezése: (fém név) fluorid (n), ahol n csak a fém vegyértékértéke, ha egynél több. Az 1. és 2. csoportba tartozó fémek esetében nem szükséges megnevezni a valenciát.

Példák

- NaF: nátrium-fluorid.

- CaCl ₂: kalcium-klorid.

- AgBr: ezüst-bromid.

- ZnI ₂: cink-jodid.

- CuCl: réz (I) -klorid.

- CuCl ₂: réz (II) -klorid.

- TiCl ₄: titán (IV) klorid vagy titán tetraklorid.

A hidrogén és a nem fémek - még maguk a halogének is - szintén képezhetnek halogenideket. Ezekben az esetekben a nem fém vegyértékét a végén nem nevezik:

- PCl ₅: foszfor-pentaklorid.

- BF ₃: bór-trifluorid.

- AlI ₃: alumínium-trijodid.

- HBr: hidrogén-bromid.

- IF ₇: jód-heptafluorid.

Organikus

Függetlenül attól, hogy RX vagy ArX, a halogén kovalensen kapcsolódik a szénatomhoz. Ezekben az esetekben a halogéneket név szerint említik, a nómenklatúra többi része az R vagy Ar molekuláris szerkezetétől függ.

A legegyszerűbb szerves molekula, a metán (CH ₄), az alábbi származékokat kapunk történő helyettesítésével H Cl:

- CH ₃ Cl: a klór-metán.

- CH ₂ Cl ₂: diklór-metán.

- CHCI ₃: triklór-metán (kloroform).

- CCI ₄: tetraklór-metán (szén (IV) klorid vagy szén-tetraklorid).

Itt R egyetlen szénatomot tartalmaz. Tehát más alifás láncok esetében (egyenes vagy elágazó láncú) meg kell számolni azt a szénatomszámot, amelyből a halogénhez kapcsolódik:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ F: 1-fluor-propán.

A fenti példa egy primer alkil-halogenid. Ha a lánc elágazó, akkor a leghosszabbat választják, amely a halogént tartalmazza, és megkezdődik a számolás, a lehető legkisebb szám meghagyásával:

3-metil-5-bróm-hexánt

Ugyanez vonatkozik más szubsztituensekre is. Hasonlóképpen, aromás halogenidek esetében a halogén nevét, majd a szerkezet többi részét nevezik:

A felső kép a bróm-benzolnak nevezett vegyületet mutatja, a brómatomot barna színű kiemeléssel mutatjuk be.

Tulajdonságok

Szervetlen halogenidek

A szervetlen halogenidek ionos vagy molekuláris szilárd anyagok, bár az előbbiek bőségesek. Az MX kölcsönhatásaitól és ionos sugárjától függően oldódhat vízben vagy más kevésbé poláros oldószerben.

A nemfémes halogenidek (mint például a bór-halogenidek) általában Lewis-savak, ami azt jelenti, hogy komplexeket képezve elektronokat fogadnak el. Másrészt a vízben feloldott hidrogén-halogenidek (vagy halogén-halogenidek) hidracidokként ismertek.

Olvadáspontja, forráspontja vagy szublimációs pontja a fém vagy a nem fém és a halogén közötti elektrosztatikus vagy kovalens kölcsönhatásokra esik.

Hasonlóképpen, az ionos sugarak fontos szerepet játszanak ezekben a tulajdonságokban. Például, ha M ⁺ és X ^- hasonló méretű, akkor kristályaik stabilabbak lesznek.

Szerves halogenidek

Polárisak. Miért? Mivel a C és a halogén közötti elektronegativitások közötti különbség állandó poláris nyomatékot hoz létre a molekulában. Hasonlóképpen, ez csökken, amikor a 17. csoport leereszkedik, a C-F kötésről C-I-re.

Az R vagy Ar molekuláris szerkezetétől függetlenül a halogének egyre növekvő száma közvetlen hatással van a forráspontra, mivel növelik a moláris tömeget és az intermolekuláris kölcsönhatásokat (RC - XX - CR). A legtöbb nem elegyedik vízzel, de feloldódhat szerves oldószerekben.

Alkalmazások

A halogénezett származékok felhasználása fenntarthatja a saját szövegüket. A halogének molekuláris "partnerei" kulcsfontosságú tényezõk, mivel tulajdonságaik és reaktivitásuk meghatározza a származék felhasználását.

Így a lehetséges felhasználási lehetőségek igen sokfélesége között a következők kiemelkednek:

- A molekuláris halogéneket halogén izzók készítésére használják, ahol érintkezésbe kerülnek az izzólámpa izzószállal. Ennek a keveréknek az a célja, hogy a X halogént reagáltassa a párologtatott volfrámmal. Ily módon elkerülhető a lerakódása az izzó felületén, garantálva ezzel a hosszabb élettartamot.

- A fluorsókat használják a víz és a fogkrém fluorozására.

- A nátrium- és a kalcium-hipokloritok két aktív szer a kereskedelemben alkalmazott fehérítő oldatokban (klór).

- Bár a klorofluor-szénhidrogének (CFC-k) károsítják az ózonréteget, ezeket az aeroszolokban és a hűtőrendszerekben is használják.

- vinil-klorid (CH ₂ = kloroform) a monomer a polivinil-klorid (PVC) polimeren. Másrészt, teflon, használni, mint egy nem tapadó anyag, áll, polimer láncok tetrafluoretilén (F ₂ C = CF ₂).

- analitikai kémiában és szerves szintézisben használják őket különféle célokra; ezek között a gyógyszerek szintézise.

További példák

A felső kép a pajzsmirigy hormont ábrázolja, amely felelős a hőtermelésért, valamint a test általános anyagcseréjének növekedéséért. Ez a vegyület példája az emberi testben levő halogénezett származékoknak.

Egyéb halogénezett vegyületek között a következőket említik:

- Diklór-difenil-triklór-etán (DDT), hatékony rovarirtó, de súlyos környezeti hatásokkal rendelkezik.

- ón-klorid (SnCl ₂), redukálószerként felhasználva.

- Klór-etán vagy 1-klór-etán (CH ₃ CH ₂ Cl), egy helyi érzéstelenítő, amely gyorsan lehűti a bőrt.

- Diklór-etilén (ClCH = CClH) és tetraklór-etilén (Cl ₂ C = CCl ₂), oldószerként használják a vegytisztításban.

Irodalom

1. Dr. Ian Hunt. Alapvető IUPAC szerves nómenklatúraHaloalkanok / alkil-halogenidek. Visszakeresve: 2018. május 4-én, a következő címen: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (2000. augusztus). Szerves halogenidek nómenklatúrája. Visszakeresve: 2018. május 4-én, a következőtől: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Szerves halogénvegyületek. Letöltve: 2018. május 4-én, a következő címen: chemistryexplained.com
4. Szerves halogénvegyületek. Beolvasva 2018. május 4-én, a következő helyről: 4college.co.uk
5. Dr. Seham Alterary. (2014). Szerves halogénvegyületek. Visszakeresve: 2018. május 4-én, a következő címen: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Az alkil-halogenidek fizikai tulajdonságai. Visszakeresve: 2018. május 4-én, a következő címen: chem.libretexts.org
7. Dr. Manal K. Rasheed. Szerves halogenidek. Visszakeresve: 2018. május 4-én, a következő helyről: comed.uobaghdad.edu.iq