- Danh pháp
- Vô cơ
- Ví dụ
- Hữu cơ
- Tính chất
- Halogenua vô cơ
- Halogen hữu cơ
- Các ứng dụng
- Ví dụ bổ sung
- Người giới thiệu
Các dẫn xuất halogen là những hợp chất có một nguyên tử halogen; nghĩa là, bất kỳ nguyên tố nào của nhóm 17 (F, Cl, Br, I). Các nguyên tố này khác với các nguyên tố còn lại là có độ âm điện cao hơn, tạo thành nhiều loại halogenua vô cơ và hữu cơ.
Hình ảnh dưới đây cho thấy các phân tử khí của các halogen. Từ trên xuống: flo (F 2 ), clo (Cl 2 ), brom (Br 2 ) và iot (I 2 ). Mỗi nguyên tố này có khả năng phản ứng với phần lớn các nguyên tố, ngay cả giữa các đồng loại của cùng một nhóm (liên nguyên tố).
Do đó, các dẫn xuất halogen có công thức MX nếu nó là một halogen kim loại, RX nếu nó là alkyl và ArX nếu nó là thơm. Hai chất cuối cùng thuộc loại halogenua hữu cơ. Sự ổn định của các hợp chất này đòi hỏi một "lợi ích" năng lượng so với phân tử khí ban đầu.
Theo nguyên tắc chung, flo tạo thành các dẫn xuất halogen hóa ổn định hơn iot. Nguyên nhân là do sự khác biệt giữa các bán kính nguyên tử của chúng (các quả cầu màu tím có khối lượng lớn hơn các quả màu vàng).
Khi bán kính nguyên tử tăng lên, sự xen phủ của các obitan giữa halogen và nguyên tử khác kém hơn và do đó, liên kết yếu hơn.
Danh pháp
Cách chính xác để gọi tên các hợp chất này phụ thuộc vào việc chúng là chất vô cơ hay hữu cơ.
Vô cơ
Halogenua kim loại bao gồm liên kết, ion hoặc cộng hóa trị, giữa halogen X và kim loại M (thuộc nhóm 1 và 2, kim loại chuyển tiếp, kim loại nặng, v.v.).
Trong các hợp chất này, tất cả các halogen đều có trạng thái oxi hóa -1. Tại sao? Vì cài đặt hóa trị của nó là ns 2 np 5.
Do đó, chúng chỉ cần thu được một electron để hoàn thành octet hóa trị, trong khi kim loại bị oxy hóa, nhường electron mà chúng có.
Do đó, flo vẫn còn là F - , florua; Cl - , clorua; Br - , bromua; và I - , iotua. MF sẽ được đặt tên là: (tên kim loại) florua (n), trong đó n là hóa trị của kim loại chỉ khi nó có nhiều hơn một. Đối với trường hợp các kim loại nhóm 1 và nhóm 2 thì không cần gọi tên hóa trị.
Ví dụ
- NaF: natri florua.
- CaCl 2 : canxi clorua.
- AgBr: bạc bromua.
- ZnI 2 : kẽm iotua.
- CuCl: đồng (I) clorua.
- CuCl 2 : đồng (II) clorua.
- TiCl 4 : titan (IV) clorua hoặc titan tetraclorua.
Tuy nhiên, hydro và phi kim - ngay cả chính các halogen - cũng có thể tạo thành halogenua. Trong những trường hợp này, hóa trị của phi kim cuối cùng không được đặt tên:
- PCl 5 : photpho pentachlorua.
- BF 3 : bo triflorua.
- AlI 3 : nhôm triiodide.
- HBr: hiđro bromua.
- NẾU 7 : iot heptafluoride.
Hữu cơ
Bất kể là RX hay ArX, halogen đều được gắn cộng hóa trị với nguyên tử cacbon. Trong những trường hợp này, các halogen được đề cập theo tên, và phần còn lại của danh pháp phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của R hoặc Ar.
Đối với phân tử hữu cơ đơn giản nhất, metan (CH 4 ), thu được các dẫn xuất sau khi thay H cho Cl:
- CH 3 Cl: clometan.
- CH 2 Cl 2 : điclometan.
- CHCl 3 : triclometan (cloroform).
- CCl 4 : tetraclometan (cacbon (IV) clorua hoặc cacbon tetraclorua).
Ở đây R chỉ gồm một nguyên tử cacbon duy nhất. Vì vậy, đối với các chuỗi béo khác (mạch thẳng hoặc phân nhánh), số lượng nguyên tử cacbon mà nó liên kết với halogen được tính:
CH 3 CH 2 CH 2 F: 1-floropropan.
Ví dụ trên là của một ankyl halogenua chính. Trong trường hợp chuỗi phân nhánh, chuỗi dài nhất chứa halogen được chọn và bắt đầu đếm, để lại số nhỏ nhất có thể:
3-metyl-5-bromohexan
Điều tương tự cũng xảy ra đối với các nhóm thế khác. Tương tự như vậy, đối với halogenua thơm, halogen được đặt tên và sau đó là phần còn lại của cấu trúc:
Hình trên cho thấy hợp chất có tên là bromobenzene, với nguyên tử brom được tô màu nâu.
Tính chất
Halogenua vô cơ
Halogenua vô cơ là chất rắn ion hoặc phân tử, mặc dù các halogenua trước đây nhiều hơn. Tùy thuộc vào tương tác và bán kính ion của MX, nó sẽ hòa tan trong nước hoặc các dung môi khác ít phân cực hơn.
Halogenua phi kim loại (như halogenua bo) thường là axit Lewis, có nghĩa là chúng nhận electron để tạo phức. Mặt khác, hydro halogenua (hoặc halogenua) hòa tan trong nước tạo ra chất được gọi là hydracid.
Các điểm nóng chảy, sôi hoặc thăng hoa của nó phụ thuộc vào tương tác tĩnh điện hoặc cộng hóa trị giữa kim loại hoặc phi kim loại với halogen.
Tương tự như vậy, bán kính ion đóng một vai trò quan trọng trong các đặc tính này. Ví dụ, nếu M + và X - có kích thước tương tự nhau, tinh thể của chúng sẽ ổn định hơn.
Halogen hữu cơ
Họ là cực. Tại sao? Do sự khác biệt về độ âm điện giữa C và halogen tạo ra momen cực vĩnh viễn trong phân tử. Tương tự như vậy, điều này giảm khi nhóm 17 giảm dần, từ liên kết C - F thành C - I.
Bất kể cấu trúc phân tử của R hay Ar, số lượng halogen tăng lên có ảnh hưởng trực tiếp đến điểm sôi, vì chúng làm tăng khối lượng phân tử và tương tác giữa các phân tử (RC - XX - CR). Hầu hết không hòa tan với nước, nhưng có thể hòa tan trong dung môi hữu cơ.
Các ứng dụng
Việc sử dụng các dẫn xuất halogen hóa có thể bảo lưu văn bản của riêng chúng. Các "đối tác" phân tử của halogen là yếu tố chính, vì các đặc tính và khả năng phản ứng của chúng xác định việc sử dụng dẫn xuất.
Do đó, trong số các mục đích sử dụng đa dạng, nổi bật sau:
- Các halogen phân tử được sử dụng để tạo ra bóng đèn halogen, nơi nó tiếp xúc với dây tóc vonfram nóng sáng. Mục đích của hỗn hợp này là cho halogen X phản ứng với vonfram bay hơi. Bằng cách này, tránh được sự lắng đọng của nó trên bề mặt bóng đèn, đảm bảo tuổi thọ lâu hơn.
- Muối florua được sử dụng trong quá trình fluor hóa nước và thuốc đánh răng.
- Hypoclorit natri và canxi là hai chất hoạt động trong dung dịch tẩy trắng thương mại (clo).
- Mặc dù chúng làm hỏng tầng ôzôn nhưng chlorofluorocarbons (CFCs) được sử dụng trong các bình xịt và hệ thống làm lạnh.
- Vinyl clorua (CH 2 = CHCl) là monome của polime polyvinyl clorua (PVC). Mặt khác, Teflon, được sử dụng làm vật liệu chống dính, bao gồm các chuỗi polyme tetrafluoroethylen (F 2 C = CF 2 ).
- Chúng được sử dụng trong hóa học phân tích và tổng hợp hữu cơ cho các mục đích khác nhau; trong số này, việc tổng hợp các loại thuốc.
Ví dụ bổ sung
Hình ảnh trên minh họa hormone tuyến giáp, chịu trách nhiệm sản xuất nhiệt cũng như tăng quá trình trao đổi chất chung trong cơ thể. Hợp chất này là một ví dụ về một dẫn xuất halogen có trong cơ thể người.
Trong số các hợp chất halogen hóa khác, những chất sau được đề cập đến:
- Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), một loại thuốc diệt côn trùng hiệu quả nhưng có tác động nghiêm trọng đến môi trường.
- Thiếc clorua (SnCl 2 ), được dùng làm chất khử.
- Chloroethane hoặc 1-chloroethane (CH 3 CH 2 Cl), một loại thuốc gây tê tại chỗ có tác dụng nhanh chóng bằng cách làm mát da.
- Đimetylen (ClCH = CClH) và tetracloetylen (Cl 2 C = CCl 2 ), được sử dụng làm dung môi trong công nghiệp giặt khô.
Người giới thiệu
- Tiến sĩ Ian Hunt. Danh pháp hữu cơ IUPAC cơ bản: Các halogen / alkyl halogenua. Được lấy vào ngày 4 tháng 5 năm 2018, từ: chem.ucalgary.ca
- Richard C. Banks. (Tháng 8 năm 2000). Danh pháp Halide hữu cơ. Được truy cập vào ngày 04 tháng 5 năm 2018, từ: chemistry.boisestate.edu
- Advameg, Inc. (2018). Hợp chất Halogen hữu cơ. Được lấy vào ngày 4 tháng 5 năm 2018, từ: chemistryexplained.com
- Hợp chất Halogen hữu cơ. Được lấy vào ngày 4 tháng 5 năm 2018, từ: 4college.co.uk
- Tiến sĩ Seham Alterary. (2014). Hợp chất Halogen hữu cơ. Truy cập ngày 04 tháng 5 năm 2018, từ: fac.ksu.edu.sa
- Clark J. Tính chất vật lý của Alkyl Halide. Truy cập ngày 4 tháng 5 năm 2018, từ: chem.libretexts.org
- Tiến sĩ Manal K. Rasheed. Halogenua hữu cơ. Được truy cập vào ngày 4 tháng 5 năm 2018, từ :edy.uobaghdad.edu.iq