Nomenclatura dei derivati ​​alogenati, proprietà, usi ed esempi

il derivati ​​alogenati sono tutti quei composti che possiedono un atomo di alogeno; cioè, uno qualsiasi degli elementi del gruppo 17 (F, Cl, Br, I). Questi elementi differiscono dal resto perché sono più elettronegativi, formando una varietà di alogenuri organici e inorganici.

Le molecole gassose degli alogeni sono mostrate nell'immagine inferiore. Dall'alto verso il basso: fluoro (F₂), cloro (cl₂), bromo (fr₂) e iodio (I₂). Ognuno di questi ha la capacità di reagire con la grande maggioranza degli elementi, anche tra i congeneri dello stesso gruppo (interalogeno).

Pertanto, i derivati ​​alogenati hanno la formula MX se è un alogenuro metallico, RX se è alchilico e ArX se è aromatico. Gli ultimi due sono nella categoria degli alogenuri organici. La stabilità di questi composti richiede un "beneficio" di energia contro la molecola gassosa originale.

Di norma, il fluoro forma derivati ​​alogenati più stabili rispetto allo iodio. La ragione è dovuta alle differenze tra i loro raggi atomici (le sfere viola sono più grandi di quelle gialle).

Quando si aumenta il raggio atomico, la sovrapposizione degli orbitali tra l'alogeno e l'altro atomo è più scarsa e, quindi, il legame è più debole.

indice

• 1 Nomenclatura
  • 1.1 Inorganico
  • 1.2 Organico
• 2 proprietà
  • 2.1 Alogenuri inorganici
  • 2.2 Alogenuri organici
• 3 usi
• 4 esempi aggiuntivi
• 5 riferimenti

nomenclatura

Il modo di nominare correttamente questi composti dipende dal fatto che siano inorganici o organici.

inorganics

Gli alogenuri metallici sono costituiti da un legame, ionico o covalente, tra un alogeno X e un metallo M (dei gruppi 1 e 2, metalli di transizione, metalli pesanti, ecc.).

In questi composti tutti gli alogeni hanno uno stato di ossidazione di -1. Perché? Perché le sue configurazioni di valenza sono ns²np^5. 

Pertanto, hanno bisogno di ottenere solo un elettrone per completare l'ottetto di valenza, mentre i metalli sono ossidati, dando loro gli elettroni che hanno.

Pertanto, il fluoro rimane come F^-fluoruro; Cl^-cloruro; Br^-bromuro; e l'io^-, ioduro. MF dovrebbe essere chiamato fluoride di (nome di metallo) (n), n essendo la valenza del metallo solo quando ne ha più di uno. Nel caso dei metalli dei gruppi 1 e 2, non è necessario nominare la valenza.

Esempi

- NaF: fluoruro di sodio.

- CaCl₂: cloruro di calcio.

- AgBr: bromuro d'argento.

- ZnI₂: zinco ioduro.

- CuCl: cloruro di rame (I).

- CuCl₂: cloruro di rame (II).

- TiCl₄: cloruro di titanio (IV) o tetracloruro di titanio.

Tuttavia, idrogeno e elementi non metallici - anche alogeni stessi - possono anche formare alogenuri. In questi casi la valenza di non metal non è nominata alla fine:

- PCl₅: pentacloruro di fosforo.

- BF₃Trifluoruro di boro.

- AlI₃: triioduro di alluminio.

- HBr: idrogeno bromuro.

- SE₇: iodio eptafluoride.

organico

Indipendentemente dal fatto che si tratti di RX o ArX, l'alogeno è legato covalentemente a un atomo di carbonio. In questi casi gli alogeni sono indicati con il loro nome e il resto della nomenclatura dipende dalla struttura molecolare di R o Ar.

Per la molecola organica più semplice, il metano (CH₄), si ottengono i seguenti derivati ​​che sostituiscono H per Cl:

- CH₃Cl: Clorometano.

- CH₂Cl₂: diclorometano.

- CHCl₃: triclorometano (cloroformio).

- CCl₄: tetraclorometano (cloruro di carbonio (IV) o tetracloruro di carbonio).

Qui R è costituito da un singolo atomo di carbonio. Quindi, per altre catene alifatiche (lineari o ramificate) viene contato il numero di atomi di carbonio da cui è collegato ad alogeno:

CH₃CH₂CH₂F: 1-fluorpropano.

L'esempio precedente era quello di un alogenuro alogenuro primario. Nel caso in cui la catena sia ramificata, la catena più lunga contenente l'alogeno viene scelta e iniziata a contare, lasciandola il meno possibile:

3-metil-5-bromoesano

Allo stesso modo accade per altri sostituenti. Allo stesso modo, per gli alogenuri aromatici, viene menzionato l'alogeno e quindi il resto della struttura:

Nell'immagine in alto viene mostrato il composto chiamato bromobenzene, evidenziando l'atomo di bromo in marrone.

proprietà

Alogenuri inorganici

Gli alogenuri inorganici sono solidi ionici o molecolari, sebbene i primi siano più abbondanti. A seconda delle interazioni e dei raggi ionici di MX, sarà solubile in acqua o in altri solventi meno polari.

Gli alogenuri non metallici (come il boro) sono generalmente acidi di Lewis, il che significa che accettano gli elettroni per formare complessi. D'altra parte, gli alogenuri (o alogenuri) di idrogeno disciolti in acqua producono quelle che sono conosciute come idrazidi.

I suoi punti di fusione, di ebollizione o di sublimazione cadono sulle interazioni elettrostatiche o covalenti tra il metallo o il non metallo con l'alogeno.

Allo stesso modo, le radio ioniche svolgono un ruolo importante in queste proprietà. Ad esempio, se M⁺ e X^- Hanno dimensioni simili, i loro cristalli saranno più stabili.

Alogenuri organici

Sono polariPerché? Perché la differenza di elettronegatività tra C e alogeno crea un momento polare permanente nella molecola. Inoltre, questo diminuisce man mano che il gruppo 17 scende, dal collegamento C-F a C-I.

Senza considerare la struttura molecolare di R o Ar, il numero crescente di alogeni influisce direttamente sui punti di ebollizione, poiché aumentano la massa molare e le interazioni intermolecolari (RC-X-X-CR). La maggior parte sono immiscibili con l'acqua, ma possono dissolversi in solventi organici.

applicazioni

Gli usi dei derivati ​​alogenati potevano riservare il loro testo. I "partner" molecolari degli alogeni sono un fattore chiave, dato che le loro proprietà e reattività definiscono gli usi della derivata.

Così, tra la grande diversità di possibili usi, spiccano le seguenti:

- Gli alogeni molecolari sono usati per creare lampade alogene, dove vengono messi in contatto con il filamento incandescente del tungsteno. Lo scopo di questa miscela è di far reagire l'alogeno X con il tungsteno evaporato. Questo impedisce la deposizione sulla superficie del bulbo, garantendo una maggiore durata.

- I sali di fluoruri sono utilizzati nella fluorizzazione dell'acqua e dei dentifrici.

- Gli ipocloriti di sodio e calcio sono due agenti attivi nelle soluzioni sbiancanti commerciali (cloro).

- Anche se deteriorano lo strato di ozono, i clorofluorocarburi (CFC) sono utilizzati negli aerosol e nei sistemi di refrigerazione.

- Cloruro di vinile (CH₂= CHCl) è il monomero del polimero di polivinilcloruro (PVC). D'altro canto, il teflon, utilizzato come materiale antiaderente, è costituito da catene polimeriche di tetrafluoroetilene (F₂C = CF₂).

- Sono utilizzati in chimica analitica e sintesi organica per scopi diversi; tra questi, la sintesi delle droghe.

Altri esempi

L'immagine superiore illustra l'ormone tiroideo, responsabile della produzione di calore e l'aumento del metabolismo generale nel corpo. Questo composto è un esempio di un derivato alogenato presente nel corpo umano.

Tra gli altri composti alogenati, si menzionano i seguenti:

- Dichlorodifeniltricloroetano (DDT), insetticida efficace ma con gravi impatti ambientali.

- Cloruro di stagno (SnCl₂), usato come agente riducente.

- Cloroetano o 1-cloroetano (CH₃CH₂Cl), un anestetico topico che agisce rapidamente raffreddando la pelle.

- dicloroetilene (ClCH = CClH) e tetracloroetilene (cl₂C = CCl₂), utilizzato come solvente nell'industria della pulizia a secco.

riferimenti

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