HALOGENATED DERIVATIVES: MGA KATANGIAN, PAGGAMIT AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang mga halogenated derivatives ay ang mga compound na mayroong isang halogen atom; iyon ay, alinman sa mga elemento ng pangkat 17 (F, Cl, Br, I). Ang mga elementong ito ay naiiba mula sa natitira sa pamamagitan ng pagiging mas electronegative, na bumubuo ng iba't ibang mga organikong at halide.

Ang imahe sa ibaba ay nagpapakita ng mga gas na gas ng mga halogens. Mula sa itaas hanggang sa ibaba: fluorine (F ₂ ), klorin (Cl ₂ ), bromine (Br ₂ ) at yodo (I ₂ ). Ang bawat isa sa mga ito ay may kakayahang umepekto sa karamihan ng mga elemento, kahit na sa pagitan ng mga congeners ng parehong pangkat (interhalogens).

Kaya, ang mga halogenated derivatives ay may formula MX kung ito ay isang metal halide, RX kung ito ay alkyl at ArX kung ito ay mabango. Ang huling dalawa ay nasa kategorya ng mga organikong halides. Ang katatagan ng mga compound na ito ay nangangailangan ng isang "benepisyo" ng enerhiya kumpara sa orihinal na molekula ng gas.

Bilang isang pangkalahatang panuntunan, ang fluorine ay bumubuo ng mas matatag na halogenated derivatives kaysa sa yodo. Ang dahilan ay dahil sa pagkakaiba-iba sa pagitan ng kanilang mga atomic radii (ang mga lilang spheres ay mas madilaw kaysa sa mga dilaw).

Habang tumataas ang radius ng atom, ang overlap ng mga orbit sa pagitan ng halogen at ang iba pang mga atom ay mas mahirap at, samakatuwid, ang bono ay mahina.

Pangngalan

Ang tamang paraan upang pangalanan ang mga compound na ito ay nakasalalay kung sila ay walang anuman o organikong.

Hindi maayos

Ang mga halide ng metal ay binubuo ng isang bono, ionic o covalent, sa pagitan ng isang halogen X at isang metal M (mula sa mga pangkat 1 at 2, mga metal na paglipat, mabibigat na metal, atbp.).

Sa mga compound na ito ang lahat ng mga halogens ay may isang estado ng oksihenasyon ng -1. Bakit? Dahil ang mga setting ng valence nito ay ns ² np ^5.

Samakatuwid, kailangan nilang makakuha ng isang elektron lamang upang makumpleto ang valence octet, habang ang mga metal ay nag-oxidize, na nagbibigay sa kanila ng mga electron na mayroon sila.

Kaya, ang fluorine ay nananatiling F ^- , fluoride; Cl ^- , klorido; Br ^- , bromide; at ang I ^- , iodide. Matatawag ang MF: (pangalan ng metal) fluoride (n), kung saan n ay ang valence ng metal lamang kapag mayroon itong higit sa isa. Para sa kaso ng mga metal ng mga grupo 1 at 2, hindi kinakailangan na pangalanan ang valence.

Mga halimbawa

- NaF: sodium fluoride.

- CaCl ₂ : calcium chloride.

- AgBr: pilak na bromide.

- ZnI ₂ : zinc iodide.

- CuCl: tanso (I) klorido.

- CuCl ₂ : tanso (II) klorido.

- TiCl ₄ : titanium (IV) chloride o titanium tetrachloride.

Gayunpaman, ang hydrogen at nonmetals - kahit na ang mga halogens sa kanilang sarili - maaari ring bumuo ng mga halide. Sa mga kasong ito, ang valence ng nonmetal ay hindi pinangalanan sa dulo:

- PCl ₅ : posporus pentachloride.

- BF ₃ : boron trifluoride.

- AlI ₃ : aluminyo triiodide.

- HBr: hydrogen bromide.

- KUNG ₇ : yodo heptafluoride.

Organic

Hindi alintana kung ito ay RX o ArX, ang halogen ay covalently na naka-attach sa isang carbon atom. Sa mga kasong ito, ang mga halogens ay nabanggit sa pamamagitan ng pangalan, at ang natitirang bahagi ng nomenclature ay nakasalalay sa molekular na istruktura ng R o Ar.

Para sa pinakasimpleng organikong molekula, mitein (CH ₄ ), ang mga sumusunod na derivatives ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng H para kay Cl:

- CH ₃ Cl: chloromethane.

- CH ₂ Cl ₂ : dichloromethane.

- CHCl ₃ : trichloromethane (chloroform).

- CCl ₄ : tetrachloromethane (carbon (IV) chloride o carbon tetrachloride).

Narito ang R ay binubuo ng isang solong atom na carbon. Kaya, para sa iba pang mga kadena ng aliphatic (linear o branched) ang bilang ng mga carbons na kung saan ito ay naka-link sa halogen ay binibilang:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ F: 1-fluoropropane.

Ang halimbawa sa itaas ay sa isang pangunahing alkilida halide. Sa kaso na ang chain ay branched, ang pinakamahabang isa na naglalaman ng halogen ay pinili at ang pagbibilang ay nagsisimula, na iniiwan ang pinakamaliit na posibleng bilang:

3-methyl-5-bromohexane

Ang parehong nangyayari para sa iba pang mga kahalili. Gayundin, para sa aromatic halides ang halogen ay pinangalanan at pagkatapos ay ang natitirang bahagi ng istraktura:

Ang tuktok na imahe ay nagpapakita ng tambalang tinatawag na bromobenzene, na may bromine atom na naka-highlight sa kayumanggi.

Ari-arian

Hindi organikong halides

Ang mga organikong halide ay ionic o molekular na solido, bagaman ang dating ay mas sagana. Nakasalalay sa mga pakikipag-ugnay at ionic radii ng MX, matutunaw ito sa tubig o iba pang mas kaunting mga polar solvents.

Ang mga non-metal na halides (tulad ng boron halides) ay pangkalahatang mga Lewis acid, na nangangahulugang tinatanggap nila ang mga electron upang makabuo ng mga kumplikado. Sa kabilang banda, ang hydrogen halides (o halides) na natunaw sa tubig ay gumagawa ng kung ano ang kilala bilang hydracids.

Ang natutunaw, kumukulo o sublimasyon na mga puntos ay nahuhulog sa mga pakikipag-ugnayan ng electrostatic o covalent sa pagitan ng metal o di-metal na may halogen.

Gayundin, ang ionic radii ay may mahalagang papel sa mga katangian na ito. Halimbawa, kung ang M ⁺ at X ^- ay magkapareho sa laki, ang kanilang mga kristal ay magiging mas matatag.

Mga organikong halide

Ang mga ito ay polar. Bakit? Dahil ang pagkakaiba sa mga electronegativities sa pagitan ng C at halogen ay lumilikha ng isang permanenteng polar moment sa molekula. Gayundin, bumababa ito habang ang pangkat 17 ay bumababa, mula sa C - F na bono hanggang C - I.

Anuman ang molekular na istraktura ng R o Ar, ang pagtaas ng bilang ng mga halogens ay may direktang impluwensya sa mga punto ng kumukulo, dahil pinatataas nila ang molar mass at ang intermolecular na pakikipag-ugnay (RC - XX - CR). Ang karamihan ay hindi maiiwasan ng tubig, ngunit maaaring matunaw sa mga organikong solvent.

Aplikasyon

Ang paggamit ng halogenated derivatives ay maaaring magreserba ng kanilang sariling teksto. Ang mga molekular na "kasosyo" ng mga halogens ay isang pangunahing kadahilanan, dahil ang kanilang mga pag-aari at reaktibo ay tinukoy ang mga gamit ng derivative.

Kaya, kabilang sa mahusay na pagkakaiba-iba ng mga posibleng paggamit, ang mga sumusunod ay naniniwala:

- Ang mga molekular na halogens ay ginagamit upang lumikha ng mga halogen bombilya, kung saan ito ay nakikipag-ugnay sa maliwanag na filament na tungsten. Ang layunin ng halo na ito ay upang gumanti ng halogen X na may evaporated tungsten. Sa ganitong paraan ang pag-aalis nito sa ibabaw ng bombilya ay maiiwasan, ginagarantiyahan ito ng mas mahabang buhay.

- Ang mga asing-gamot na fluoride ay ginagamit sa pag-fluoridation ng tubig at mga ngipin.

- Ang sodium at calcium hypochlorites ay dalawang aktibong ahente sa mga komersyal na solusyon sa pagpapaputi (murang luntian).

- Bagaman nasira nila ang ozon na layer, ang mga chlorofluorocarbons (CFCs) ay ginagamit sa mga system ng aerosol at pagpapalamig.

- Ang Vinyl chloride (CH ₂ = CHCl) ay monomer ng polyvinyl chloride (PVC) polimer. Sa kabilang banda, ang Teflon, na ginamit bilang isang materyal na hindi nakadikit, ay binubuo ng mga polymer chain ng tetrafluoroethylene (F ₂ C = CF ₂ ).

- Ginagamit ang mga ito sa analitikong kimika at organikong synthesis para sa iba't ibang mga layunin; bukod sa mga ito, ang synthesis ng mga gamot.

Mga karagdagang halimbawa

Ang itaas na imahe ay naglalarawan ng teroydeo hormone, na responsable para sa paggawa ng init pati na rin ang pagtaas ng pangkalahatang metabolismo sa katawan. Ang tambalang ito ay isang halimbawa ng isang halogenated derivative na naroroon sa katawan ng tao.

Kabilang sa iba pang mga halogenated compound, ang mga sumusunod ay nabanggit:

- Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), isang mahusay na pamatay-insekto ngunit may malubhang epekto sa kapaligiran.

- Tin chloride (SnCl ₂ ), na ginamit bilang isang pagbabawas ng ahente.

- Chloroethane o 1-chloroethane (CH ₃ CH ₂ Cl), isang pangkasalukuyan na pangpamanhid na kumikilos nang mabilis sa pamamagitan ng paglamig sa balat.

- Dichloroethylene (ClCH = CClH) at tetrachlorethylene (Cl ₂ C = CCl ₂ ), na ginamit bilang mga solvent sa industriya ng dry cleaning.

Mga Sanggunian

1. Ian Hunt. Pangunahing IUPAC Organic NomenclatureHaloalkanes / Alkyl halides. Nakuha noong Mayo 4, 2018, mula sa: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Mga Bangko. (Agosto 2000). Pangngalan ng Organic Halides. Nakuha noong Mayo 04, 2018, mula sa: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Mga Compound ng Organic Halogen. Nakuha noong Mayo 04, 2018, mula sa: chemistryexplained.com
4. Mga Compound ng Organic Halogen. Nakuha noong Mayo 04, 2018, mula sa: 4college.co.uk
5. Dr Seham Alterary. (2014). Mga Compound ng Organic Halogen. Nakuha noong Mayo 04, 2018, mula sa: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Physical Properties ng Alkyl Halides. Nakuha noong Mayo 4, 2018, mula sa: chem.libretexts.org
7. Manal K. Rasheed. Mga organikong Halides. Nakuha noong Mayo 4, 2018, mula sa: comed.uobaghdad.edu.iq