HALOJENLENMIŞ TÜREVLER: ÖZELLIKLERI, KULLANIMLARI VE ÖRNEKLERI - KIMYA - 2025

Halojenlenmiş türevleri, bir halojen atomuna sahip olan bileşikler, yani, 17. grubun herhangi bir elemanı (F, Cl, Br, I). Bu elementler, daha elektronegatif olup, çeşitli inorganik ve organik halojenürler oluşturarak diğerlerinden farklıdır.

Aşağıdaki resim halojenlerin gaz halindeki moleküllerini göstermektedir. Yukarıdan aşağıya: flor (F ₂ ), klor (Cl ₂ ), brom (Br ₂ ) ve iyot (I ₂ ). Bunların her biri, aynı gruptaki türdeşler (interhalojenler) arasında bile, elementlerin büyük çoğunluğu ile reaksiyona girme yeteneğine sahiptir.

Dolayısıyla, halojenlenmiş türevler, bir metal halojenürse MX formülüne, alkilse RX'e ve aromatikse ArX'e sahiptir. Son ikisi organik halojenürler kategorisindedir. Bu bileşiklerin stabilitesi, orijinal gaz molekülüne kıyasla bir enerji "yararı" gerektirir.

Genel bir kural olarak flor, iyottan daha stabil halojenlenmiş türevler oluşturur. Bunun nedeni, atom yarıçapları arasındaki farklılıklardan kaynaklanmaktadır (mor küreler sarı kürelerden daha hacimlidir).

Atom yarıçapı arttıkça, halojen ile diğer atom arasındaki orbitallerin örtüşmesi daha zayıftır ve bu nedenle bağ daha zayıftır.

terminoloji

Bu bileşikleri adlandırmanın doğru yolu, inorganik veya organik olmalarına bağlıdır.

İnorganik

Metal halojenürler, bir halojen X ile bir metal M (1 ve 2 gruplarından, geçiş metalleri, ağır metaller, vb.) Arasında iyonik veya kovalent bir bağdan oluşur.

Bu bileşiklerde tüm halojenlerin oksidasyon durumu -1'dir. Neden? Çünkü değerlik ayarları ns ² np ^5.

Bu nedenle, değerlik sekizlisini tamamlamak için yalnızca bir elektron kazanmaları gerekirken, metaller oksitlenir ve onlara sahip oldukları elektronları verir.

Bu nedenle, flor kalıntıları F ^- , florür; Cl ^- , klorür; Br ^- , bromür; ve ben ^- , iyodür. MF şöyle adlandırılır: (metal adı) florür (n), burada n, metalin yalnızca birden fazlasına sahip olduğunda değeridir. Grup 1 ve 2'deki metaller söz konusu olduğunda, değeri adlandırmak gerekli değildir.

Örnekler

- NaF: sodyum florür.

- CaC ₂ : kalsiyum klorür.

- AgBr: gümüş bromür.

- ZnI ₂ : çinko iyodür.

- CuCl: bakır (I) klorür.

- CuCl ₂ : Bakır (II) klorür.

- TiCl ₄ : titanyum (IV) klorür veya titanyum tetraklorür.

Bununla birlikte, hidrojen ve ametaller - hatta halojenlerin kendileri de - halojenürler oluşturabilir. Bu durumlarda, ametalin değeri sonunda isimlendirilmez:

- PCl ₅ : fosfor pentaklorür.

- BF ₃ : bor triflorür.

- AlI ₃ : alüminyum triiyodür.

- HBr: hidrojen bromür.

- EĞER ₇ : iyot heptaflorür.

Organik

RX veya ArX olmasına bakılmaksızın, halojen kovalent olarak bir karbon atomuna bağlanır. Bu durumlarda, halojenler isimleriyle anılır ve terminolojinin geri kalanı R veya Ar'nin moleküler yapısına bağlıdır.

En basit organik molekül olan metan (CH ₄ ) için, aşağıdaki türevler Cl yerine H ikame edilerek elde edilir:

- CH ₃ CI: klorometan.

- CH ₂ CI ₂ : diklorometan.

- CHC ₃ : triklorometan (kloroform).

- CCl ₄ : tetraklorometan (karbon (IV) klorür veya karbon tetraklorür).

Burada R, tek bir karbon atomundan oluşur. Bu nedenle, diğer alifatik zincirler (doğrusal veya dallı) için halojene bağlı olduğu karbonların sayısı sayılır:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ F: 1-floropropan.

Yukarıdaki örnek, bir birincil alkil halojenürdür. Zincirin dallanmış olması durumunda, halojeni içeren en uzun olanı seçilir ve mümkün olan en küçük sayı bırakılarak sayım başlar:

3-metil-5-bromohekzan

Aynısı diğer ikame ediciler için de geçerlidir. Benzer şekilde, aromatik halojenürler için halojen, ardından yapının geri kalanı adlandırılır:

En üstteki resim, bromin atomu kahverengiyle vurgulanmış ve bromobenzen adlı bileşiği göstermektedir.

Özellikleri

İnorganik halojenürler

İnorganik halojenürler iyonik veya moleküler katılardır, ancak ilki daha bol miktarda bulunur. MX'in etkileşimlerine ve iyonik yarıçaplarına bağlı olarak, suda veya diğer daha az polar çözücülerde çözünür olacaktır.

Metalik olmayan halojenürler (bor halojenürleri gibi) genellikle Lewis asitleridir, bu da kompleks oluşturmak için elektronları kabul ettikleri anlamına gelir. Öte yandan, suda çözünen hidrojen halojenürler (veya halojenürler), hidrasitler olarak bilinenleri üretir.

Erime, kaynama veya süblimleşme noktaları, metal veya metal olmayan ile halojen arasındaki elektrostatik veya kovalent etkileşimlere düşer.

Aynı şekilde, iyonik yarıçaplar bu özelliklerde önemli bir rol oynar. Örneğin, M ⁺ ve X ^- boyut olarak benzerse, kristalleri daha kararlı olacaktır.

Organik halojenürler

Kutupludurlar. Neden? Çünkü C ve halojen arasındaki elektronegatiflik farkı, molekülde kalıcı bir polar moment yaratır. Aynı şekilde, grup 17 C - F bağından C - I'e inerken bu azalır.

R veya Ar'nin moleküler yapısından bağımsız olarak, artan sayıda halojen, molar kütleyi ve moleküller arası etkileşimleri (RC - XX - CR) artırdıkları için kaynama noktaları üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Çoğu suyla karışmaz, ancak organik çözücülerde çözünebilir.

Uygulamalar

Halojenlenmiş türevlerin kullanımları kendi metinlerini saklayabilir. Halojenlerin moleküler "partnerleri", özellikleri ve reaktiviteleri türevin kullanımlarını tanımladığından kilit bir faktördür.

Bu nedenle, olası kullanımların büyük çeşitliliği arasında aşağıdakiler göze çarpmaktadır:

- Moleküler halojenler, akkor tungsten filamanla temas ettiği halojen ampuller oluşturmak için kullanılır. Bu karışımın amacı, halojen X'i buharlaştırılmış tungsten ile reaksiyona sokmaktır. Bu şekilde, ampulün yüzeyinde birikmesi önlenir ve daha uzun bir ömür garanti edilir.

- Florür tuzları su ve diş macunlarının florlanmasında kullanılır.

- Sodyum ve kalsiyum hipokloritler, ticari ağartma solüsyonlarında (klor) iki aktif ajandır.

- Ozon tabakasına zarar vermelerine rağmen, kloroflorokarbonlar (CFC'ler) aerosollerde ve soğutma sistemlerinde kullanılmaktadır.

- vinil klorür (CH ₂ = CHCl), polivinil klorür (PVC) polimeri bir monomerdir. Yapışmaz malzeme olarak kullanılan Teflon ise polimerik tetrafloroetilen zincirlerinden oluşur (F ₂ C = CF ₂ ).

- Analitik kimyada ve organik sentezde farklı amaçlar için kullanılırlar; bunların arasında ilaçların sentezi.

Ek örnekler

Üstteki resim, vücutta ısı üretiminin yanı sıra genel metabolizmanın artmasından sorumlu olan tiroid hormonunu göstermektedir. Bu bileşik, insan vücudunda bulunan halojenlenmiş bir türevin bir örneğidir.

Diğer halojenli bileşikler arasında aşağıdakilerden bahsedilmektedir:

- Etkili bir böcek ilacı olan ancak ciddi çevresel etkileri olan Diklorodifeniltrikloroetan (DDT).

- İndirgeyici ajan olarak kullanılan kalay klorür (SnCl ₂ ).

- Kloroetan veya 1-kloroetan (CH ₃ CH ₂ Cl), cildi soğutarak hızlı etki eden topikal bir anesteziktir.

- Kuru temizleme endüstrisinde çözücü olarak kullanılan dikloroetilen (CCH = CClH) ve tetrakloroetilen (Cl ₂ C = CCl ₂ ).

Referanslar

1. Ian Hunt. Temel IUPAC Organik İsimlendirme Haloalkanlar / Alkil halojenürler. 4 Mayıs 2018 tarihinde, chem.ucalgary.ca adresinden erişildi.
2. Richard C. Banks. (Ağustos 2000). Organik Halojenürlerin Adlandırılması. 04 Mayıs 2018'de, kimya.boisestate.edu'dan alındı
3. Advameg, Inc. (2018). Organik Halojen Bileşikleri. 04 Mayıs 2018'de, chemistryexplained.com adresinden alındı
4. Organik Halojen Bileşikleri. 4 Mayıs 2018'de 4college.co.uk adresinden alındı.
5. Dr. Seham Alterary. (2014). Organik Halojen Bileşikleri. 04 Mayıs 2018'de fac.ksu.edu.sa adresinden alındı
6. Clark J. Alkil Halojenürlerin Fiziksel Özellikleri. 4 Mayıs 2018'de chem.libretexts.org adresinden alındı.
7. Manal K. Rasheed. Organik Halojenürler. 4 Mayıs 2018'de comed.uobaghdad.edu.iq adresinden alındı