- ศัพท์เฉพาะ
- นินทรีย์
- ตัวอย่าง
- โดยธรรมชาติ
- คุณสมบัติ
- อนินทรีย์ไลด์
- ไลด์อินทรีย์
- การประยุกต์ใช้งาน
- ตัวอย่างเพิ่มเติม
- อ้างอิง
อนุพันธ์ฮาโลเจนเป็นสารประกอบเหล่านั้นซึ่งมีอะตอมฮาโลเจน; นั่นคือองค์ประกอบใด ๆ ของกลุ่ม 17 (F, Cl, Br, I) องค์ประกอบเหล่านี้แตกต่างจากส่วนที่เหลือโดยการเป็นอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้นทำให้เกิดเฮไลด์อนินทรีย์และอินทรีย์ที่หลากหลาย
ภาพด้านล่างแสดงโมเลกุลของก๊าซของฮาโลเจน จากบนลงล่าง: ฟลูออรีน (F 2 ), คลอรีน (Cl 2 ), โบรมีน (Br 2 ) และไอโอดีน (I 2 ) แต่ละสิ่งเหล่านี้มีความสามารถในการตอบสนองกับองค์ประกอบส่วนใหญ่แม้จะอยู่ระหว่าง congeners ของกลุ่มเดียวกัน (interhalogens)
ดังนั้นอนุพันธ์ของฮาโลเจนจึงมีสูตร MX ถ้าเป็นโลหะเฮไลด์ RX ถ้าเป็นอัลคิลและ ArX ถ้าเป็นอะโรมาติก สองรายการสุดท้ายอยู่ในประเภทของไลด์อินทรีย์ ความเสถียรของสารประกอบเหล่านี้ต้องการ "ประโยชน์" ด้านพลังงานเมื่อเทียบกับโมเลกุลของก๊าซดั้งเดิม
ตามกฎทั่วไปฟลูออรีนเป็นอนุพันธ์ของฮาโลเจนที่เสถียรกว่าไอโอดีน สาเหตุเกิดจากความแตกต่างระหว่างรัศมีอะตอมของพวกมัน (ทรงกลมสีม่วงมีขนาดใหญ่กว่าสีเหลือง)
เมื่อรัศมีอะตอมเพิ่มขึ้นการทับซ้อนกันของออร์บิทัลระหว่างฮาโลเจนกับอะตอมอื่นจะด้อยลงดังนั้นพันธะจึงอ่อนแอลง
ศัพท์เฉพาะ
วิธีที่ถูกต้องในการตั้งชื่อสารประกอบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับว่าเป็นอนินทรีย์หรืออินทรีย์
นินทรีย์
โลหะเฮไลด์ประกอบด้วยพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ระหว่างฮาโลเจน X และโลหะ M (จากหมู่ 1 และ 2 โลหะทรานซิชันโลหะหนัก ฯลฯ )
ในสารประกอบเหล่านี้ฮาโลเจนทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชันเป็น -1 ทำไม? เนื่องจากการตั้งค่าความจุคือ ns 2 np 5
ดังนั้นพวกเขาจึงจำเป็นต้องได้รับอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวเพื่อให้ได้เวเลนซ์ออกเตตในขณะที่โลหะออกซิไดซ์ทำให้อิเล็กตรอนที่มีอยู่
ดังนั้นฟลูออรีนจึงยังคงเป็น F - , ฟลูออไรด์; Cl - , คลอไรด์; Br - , โบรไมด์; และ I -ไอโอไดด์ MF จะถูกตั้งชื่อ: (ชื่อโลหะ) ฟลูออไรด์ (n) โดยที่ n คือความจุของโลหะก็ต่อเมื่อมีมากกว่าหนึ่ง สำหรับกรณีของโลหะกลุ่มที่ 1 และ 2 ไม่จำเป็นต้องตั้งชื่อวาเลนซ์
ตัวอย่าง
- NaF: โซเดียมฟลูออไรด์
- CaCl 2 : แคลเซียมคลอไรด์
- AgBr: ซิลเวอร์โบรไมด์
- ZnI 2 : สังกะสีไอโอไดด์
- CuCl: คอปเปอร์ (I) คลอไรด์
- CuCl 2 : คอปเปอร์ (II) คลอไรด์
- TiCl 4 : ไทเทเนียม (IV) คลอไรด์หรือไททาเนียมเตตระคลอไรด์
อย่างไรก็ตามไฮโดรเจนและอโลหะ - แม้แต่ฮาโลเจนเองก็สามารถสร้างเฮไลด์ได้เช่นกัน ในกรณีเหล่านี้ความจุของอโลหะไม่ได้ถูกตั้งชื่อไว้ที่ส่วนท้าย:
- PCl 5 : ฟอสฟอรัสเพนทาคลอไรด์
- BF 3 : โบรอนไตรฟลูออไรด์
- AlI 3 : อลูมิเนียมไตรโอไดด์
- HBr: ไฮโดรเจนโบรไมด์
- IF 7 : ไอโอดีนเฮปตาฟลูออไรด์
โดยธรรมชาติ
ไม่ว่าจะเป็น RX หรือ ArX ฮาโลเจนจะติดโควาเลนต์เข้ากับอะตอมของคาร์บอน ในกรณีเหล่านี้จะมีการเอ่ยชื่อฮาโลเจนและส่วนที่เหลือของระบบการตั้งชื่อขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลของ R หรือ Ar
สำหรับโมเลกุลอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดมีเธน (CH 4 ) อนุพันธ์ต่อไปนี้หาได้จากการแทนที่ H สำหรับ Cl:
- CH 3 Cl: คลอโรมีเทน
- CH 2 Cl 2 : ไดคลอโรมีเทน
- CHCl 3 : ไตรคลอโรมีเทน (คลอโรฟอร์ม)
- CCl 4 : เตตระคลอโรมีเทน (คาร์บอน (IV) คลอไรด์หรือคาร์บอนเตตระคลอไรด์)
ในที่นี้ R ประกอบด้วยคาร์บอนอะตอมเดียว ดังนั้นสำหรับโซ่อะลิฟาติกอื่น ๆ (เชิงเส้นหรือแยกแขนง) จำนวนคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับฮาโลเจนจะถูกนับ:
CH 3 CH 2 CH 2 F: 1-fluoropropane
ตัวอย่างข้างต้นคืออัลคิลเฮไลด์หลัก ในกรณีที่โซ่มีการแยกชิ้นส่วนโซ่ที่ยาวที่สุดที่มีฮาโลเจนจะถูกเลือกและการนับจะเริ่มขึ้นโดยทิ้งจำนวนที่น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้:
3-methyl-5-bromohexane
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับสารทดแทนอื่น ๆ ในทำนองเดียวกันสำหรับฮาโลเจนอะโรมาติกจะมีการตั้งชื่อฮาโลเจนจากนั้นโครงสร้างที่เหลือ:
ภาพบนสุดแสดงสารประกอบที่เรียกว่าโบรโมเบนซีนโดยอะตอมโบรมีนจะเน้นด้วยสีน้ำตาล
คุณสมบัติ
อนินทรีย์ไลด์
อนินทรีย์เฮไลด์เป็นของแข็งไอออนิกหรือโมเลกุลแม้ว่าในอดีตจะมีมากขึ้น ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์และรัศมีไอออนิกของ MX มันจะละลายได้ในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น ๆ ที่มีขั้วน้อย
เฮไลด์ที่ไม่ใช่โลหะ (เช่นโบรอนเฮไลด์) โดยทั่วไปคือกรดลิวอิสซึ่งหมายความว่าพวกมันรับอิเล็กตรอนเพื่อสร้างสารประกอบเชิงซ้อน ในทางกลับกันไฮโดรเจนเฮไลด์ (หรือเฮไลด์) ที่ละลายในน้ำก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าไฮดราไซด์
จุดหลอมละลายเดือดหรือระเหิดของมันตกอยู่กับปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตหรือโควาเลนต์ระหว่างโลหะหรืออโลหะกับฮาโลเจน
ในทำนองเดียวกันรัศมีไอออนิกมีบทบาทสำคัญในคุณสมบัติเหล่านี้ ตัวอย่างเช่นถ้า M +และ X -มีขนาดใกล้เคียงกันผลึกของพวกมันจะมีเสถียรภาพมากขึ้น
ไลด์อินทรีย์
พวกเขาเป็นขั้วโลก ทำไม? เนื่องจากความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวิตีระหว่าง C และฮาโลเจนทำให้เกิดโมเมนต์ที่มีขั้วถาวรในโมเลกุล ในทำนองเดียวกันสิ่งนี้จะลดลงเมื่อกลุ่มที่ 17 ลงมาจากพันธะ C - F ถึง C - I
โดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างโมเลกุลของ R หรือ Ar จำนวนฮาโลเจนที่เพิ่มขึ้นมีผลโดยตรงต่อจุดเดือดเนื่องจากจะเพิ่มมวลโมลาร์และปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล (RC - XX - CR) ส่วนใหญ่ไม่สามารถละลายได้กับน้ำ แต่สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์
การประยุกต์ใช้งาน
การใช้อนุพันธ์ของฮาโลเจนสามารถสงวนข้อความของตัวเองได้ "คู่ค้า" ในระดับโมเลกุลของฮาโลเจนเป็นปัจจัยสำคัญเนื่องจากคุณสมบัติและปฏิกิริยาของสารเหล่านี้เป็นตัวกำหนดการใช้อนุพันธ์
ดังนั้นในความหลากหลายของการใช้งานที่เป็นไปได้สิ่งต่อไปนี้จึงโดดเด่น:
- ฮาโลเจนระดับโมเลกุลใช้ในการสร้างหลอดฮาโลเจนซึ่งสัมผัสกับไส้หลอดทังสเตนที่มีไส้ จุดประสงค์ของส่วนผสมนี้คือการทำปฏิกิริยาของฮาโลเจน X กับทังสเตนที่ระเหย ด้วยวิธีนี้จะหลีกเลี่ยงการสะสมบนพื้นผิวของหลอดไฟเพื่อรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
- เกลือฟลูออไรด์ใช้ในการผสมน้ำและยาสีฟัน
- โซเดียมและแคลเซียมไฮโปคลอไรท์เป็นสารออกฤทธิ์สองชนิดในสารละลายฟอกขาวเชิงพาณิชย์ (คลอรีน)
- แม้ว่ามันจะทำลายชั้นโอโซน แต่คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) ก็ถูกใช้ในละอองลอยและระบบทำความเย็น
- ไวนิลคลอไรด์ (CH 2 = CHCl) เป็นโมโนเมอร์ของโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ในทางกลับกันเทฟลอนที่ใช้เป็นวัสดุไม่ติดประกอบด้วยโซ่โพลีเมอร์ของเตตระฟลูออโรเอทิลีน (F 2 C = CF 2 )
- ใช้ในเคมีวิเคราะห์และการสังเคราะห์สารอินทรีย์เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ในบรรดาสิ่งเหล่านี้การสังเคราะห์ยา
ตัวอย่างเพิ่มเติม
ภาพด้านบนแสดงให้เห็นถึงฮอร์โมนไทรอยด์ซึ่งมีหน้าที่ในการผลิตความร้อนและการเพิ่มขึ้นของการเผาผลาญทั่วไปในร่างกาย สารประกอบนี้เป็นตัวอย่างของอนุพันธ์ของฮาโลเจนที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์
ในบรรดาสารประกอบฮาโลเจนอื่น ๆ มีการกล่าวถึงต่อไปนี้:
- Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) เป็นยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพ แต่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง
- ดีบุกคลอไรด์ (SnCl 2 ) ใช้เป็นตัวรีดิวซ์
- Chloroethane หรือ 1-chloroethane (CH 3 CH 2 Cl) ยาชาเฉพาะที่ออกฤทธิ์เร็วโดยการทำให้ผิวหนังเย็นลง
- ไดคลอโรเอทิลีน (ClCH = CClH) และเตตระคลอโรเอทิลีน (Cl 2 C = CCl 2 ) ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมซักแห้ง
อ้างอิง
- ดร. เอียนฮันท์ ระบบการตั้งชื่ออินทรีย์ของ IUPAC พื้นฐาน Halides / Alkyl halides สืบค้นเมื่อ 4 พฤษภาคม 2561 จาก: chem.ucalgary.ca
- ธนาคาร Richard C. (สิงหาคม 2543). ระบบการตั้งชื่อของเฮไลด์อินทรีย์ สืบค้นเมื่อ 04 พฤษภาคม 2561 จาก: chemistry.boisestate.edu
- Advameg, Inc. (2018) สารประกอบฮาโลเจนอินทรีย์ สืบค้นเมื่อวันที่ 04 พฤษภาคม 2018 จาก: chemistryexplained.com
- สารประกอบฮาโลเจนอินทรีย์ สืบค้นเมื่อ 04 พฤษภาคม 2018 จาก: 4college.co.uk
- ดร. Seham Alterary (2014) สารประกอบฮาโลเจนอินทรีย์ สืบค้นเมื่อ 04 พฤษภาคม 2561 จาก: fac.ksu.edu.sa
- Clark J. คุณสมบัติทางกายภาพของ Alkyl Halides. สืบค้นเมื่อ 4 พฤษภาคม 2561 จาก: chem.libretexts.org
- ดร. มานาลเคราชีด อินทรีย์เฮไลด์ สืบค้นเมื่อ 4 พฤษภาคม 2561, จาก: comed.uobaghdad.edu.iq