المسميات المشتقة المهلجنة وخصائصها واستخداماتها وأمثلة لها

ال المشتقات المهلجنة هي كل تلك المركبات التي تمتلك ذرة هالوجين ؛ وهذا هو ، أي من عناصر المجموعة 17 (F ، Cl ، Br ، I). هذه العناصر تختلف عن بقية لأنها أكثر الكترونية ، وتشكيل مجموعة متنوعة من هاليدات غير العضوية والعضوية.

تظهر الجزيئات الغازية للهالوجين في الصورة السفلية. من الأعلى إلى الأسفل: الفلور (F₂) ، الكلور (Cl₂البروم (Br₂) واليود (أنا₂). كل من هذه لديه القدرة على التفاعل مع الغالبية العظمى من العناصر ، حتى بين متجانسات نفس المجموعة (interhalogen).

وبالتالي ، فإن المشتقات المهلجنة لها الصيغة MX إذا كانت هاليد فلز ، RX إذا كانت ألكيل و ARX إذا كانت عطرية. الأخيران في فئة هاليدات العضوية. يتطلب استقرار هذه المركبات "فائدة" الطاقة مقارنة بالجزيء الغازي الأصلي.

وكقاعدة عامة ، يشكل الفلور مشتقات مهلجنة أكثر استقرارًا من اليود. والسبب في ذلك هو الاختلافات بين نصف قطرها الذري (الكرات الأرجواني أكثر كثافة من تلك الصفراء).

عند زيادة نصف القطر الذري ، يكون تداخل المدارات بين الهالوجين والذرة الأخرى أضعف ، وبالتالي ، تكون الحلقة أضعف.

مؤشر

• 1 تسميات
  • 1.1 غير عضوي
  • 1.2 عضوي
• 2 خصائص
  • 2.1 هاليدات غير عضوية
  • 2.2 هاليدات عضوية
• 3 الاستخدامات
• 4 أمثلة إضافية
• 5 المراجع

تسمية

تعتمد طريقة تسمية هذه المركبات بشكل صحيح على ما إذا كانت غير عضوية أو عضوية.

غير العضوي

تتكون هاليدات المعادن من رابطة ، أيونية أو تساهمية ، بين الهالوجين X والمعادن M (من المجموعتين 1 و 2 ، المعادن الانتقالية ، المعادن الثقيلة ، إلخ.).

في هذه المركبات جميع الهالوجينات لديها حالة أكسدة -1. لماذا؟ لأن تكوينات التكافؤ به هي ns²أرستها^5. 

لذلك ، يحتاجون إلى كسب إلكترون واحد فقط لإكمال ثمان التكافؤ ، بينما تتأكسد المعادن ، مما ينتج الإلكترونات التي لديهم.

وهكذا ، يبقى الفلور كما F^-, الفلورايد. الكلورين^-, كلوريد. ر^-, بروميد. و أنا^-, يوديد. سوف يتم تسمية MF: فلوريد (اسم المعدن) (n) ، n هو تكافؤ المعدن فقط عندما يكون لديه أكثر من واحد. في حالة معادن المجموعتين 1 و 2 ، ليس من الضروري تسمية التكافؤ.

أمثلة

- NaF: فلوريد الصوديوم.

- CaCl₂: كلوريد الكالسيوم.

- AgBr: بروميد الفضة.

- ZnI₂: يوديد الزنك.

- CuCl: كلوريد النحاس (I).

- CuCl₂: كلوريد النحاس (II).

- TiCl₄: كلوريد التيتانيوم (IV) أو رابع كلوريد التيتانيوم.

ومع ذلك ، فإن العناصر الهيدروجينية وغير المعدنية - حتى الهالوجينات نفسها - يمكن أن تشكل أيضًا هاليدات. في هذه الحالات ، لم يتم تحديد تكافؤ المعادن غير المعدنية في النهاية:

- PCL₅: خماسي كلوريد الفوسفور.

- BF₃البورون ثلاثي الفلوريد.

- علي₃: ثلاثي الألومنيوم.

- HBr: بروميد الهيدروجين.

- IF₇: اليود heptafluoride.

عضوي

بغض النظر عما إذا كان RX أو ArX ، فإن الهالوجين مرتبط تساهميًا بذرة كربون. في هذه الحالات يتم ذكر الهالوجينات بأسمائها ، ويعتمد باقي المصطلح على التركيب الجزيئي لـ R أو Ar.

لأبسط جزيء عضوي ، الميثان (CH₄) ، يتم الحصول على المشتقات التالية لاستبدال H لـ Cl:

- CH₃Cl: الكلوروميثان.

- CH₂الكلورين₂: ديكلوروميثان.

- CHCl₃: الترايكلوروميثان (الكلوروفورم).

- لجنة علم المناخ₄: رابع كلوريد الميثان (رابع كلوريد) أو رابع كلوريد الكربون).

هنا R يتكون من ذرة كربون واحدة. ثم ، بالنسبة للسلاسل الأليفاتية الأخرى (الخطية أو المتفرعة) ، يتم حساب عدد الكربونات التي يرتبط بها الهالوجين:

CH₃CH₂CH₂F: 1- الفلوربروبان.

المثال السابق هو مثال هاليد الألكيل الأولي. في حالة تشعب السلسلة ، يتم اختيار أطول سلسلة تحتوي على الهالوجين وبدأت في العد ، مما يجعلها أقل عدد ممكن:

3-ميثيل-5-bromohexane

بنفس الطريقة يحدث ذلك للبدائل الأخرى. وبالمثل ، بالنسبة للهاليدات العطرية ، يتم تسمية الهالوجين ثم باقي الهيكل:

في الصورة العليا يظهر المركب المسمى بروموبينزين ، مع إبراز ذرة البروم باللون البني.

خصائص

هاليدات غير عضوية

الهاليدات غير العضوية عبارة عن مواد صلبة أيونية أو جزيئية ، على الرغم من أن الأوليد أكثر وفرة. اعتمادًا على التفاعلات وأنصاف الأقطار الأيونية لـ MX ، ستكون قابلة للذوبان في الماء أو في مذيبات أخرى أقل قطبية.

عادة ما تكون الهاليدات غير المعدنية (مثل البورون) أحماض لويس ، مما يعني أنها تقبل الإلكترونات لتكوين مجمعات. من ناحية أخرى ، تنتج الهاليدات (أو الهاليدات) من الهيدروجين المذاب في الماء ما يعرف باسم hydrazids.

تقع نقاط الانصهار أو الغليان أو التسامي على التفاعلات الإلكتروستاتيكية أو التساهمية بين المعدن أو غير المعدني مع الهالوجين.

وبالمثل ، تلعب أجهزة الراديو الأيونية دورًا مهمًا في هذه الخصائص. على سبيل المثال ، إذا م⁺ و X^- لديهم أحجام مماثلة ، بلوراتهم ستكون أكثر استقرارا.

هاليدات عضوية

هم القطبية. لماذا؟ لأن اختلاف الكهربية بين C والهالوجين يخلق لحظة قطبية دائمة في الجزيء. أيضًا ، يتناقص هذا مع هبوط المجموعة 17 ، من الرابط C-F إلى C-I.

دون النظر في التركيب الجزيئي لـ R أو Ar ، تؤثر الأعداد المتزايدة من الهالوجينات بشكل مباشر على نقاط الغليان ، لأنها تزيد من الكتلة المولية والتفاعلات بين الجزيئات (RC-X-X-CR). معظمها غير قابل للمزج مع الماء ، ولكن يمكن أن تذوب في المذيبات العضوية.

تطبيقات

استخدامات المشتقات المهلجنة يمكن أن تحجز نصها. يعد "الشركاء" الجزيئيون للهالوجين عاملًا رئيسيًا ، نظرًا لأن خواصهم وأنشطتهم تحدد استخدامات المشتق.. 

وبالتالي ، من بين التنوع الكبير في الاستخدامات الممكنة ، يبرز ما يلي:

- تُستخدم الهالوجينات الجزيئية لإنشاء مصابيح الهالوجين ، حيث يتم وضعها في اتصال مع خيوط التنغستن المتوهجة. الغرض من هذا الخليط هو تفاعل الهالوجين X مع التنغستن المتبخر. هذا يمنع الترسب على سطح المصباح ، مما يضمن حياة أطول.

- تستخدم أملاح الفلورايد في فلورة الماء ومعجون الأسنان.

- هيبوكلوريت الصوديوم والكالسيوم عاملان نشيطان في محاليل التبييض التجارية (الكلور).

- على الرغم من أنها تتدهور طبقة الأوزون ، إلا أن مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) تستخدم في الأيروسولات وأنظمة التبريد..

- كلوريد الفينيل (CH₂= CHCl) هو مونومر بوليمر كلوريد البوليفينيل (PVC). من ناحية أخرى ، يتكون تفلون ، المستخدم كمواد مضادة للالتصاق ، من سلاسل بوليمر رباعي فلورو إيثيلين (F₂ج = قوات التحالف₂).

- يتم استخدامها في الكيمياء التحليلية والتوليف العضوي لأغراض مختلفة ؛ من بين هذه ، توليف المخدرات.

أمثلة إضافية

توضح الصورة العليا هرمون الغدة الدرقية ، المسؤول عن إنتاج الحرارة وكذلك زيادة التمثيل الغذائي العام في الجسم. هذا المركب هو مثال على وجود مشتق مهلجن في جسم الإنسان.

من بين المركبات المهلجنة الأخرى ، تم ذكر ما يلي:

- Dichlorodifeniltricloroetano (DDT) ، مبيد حشري فعال ولكن له آثار بيئية خطيرة.

- تين كلوريد (SnCl₂) ، تستخدم كعامل الحد.

- كلورو إيثان أو كلورو إيثان (CH₃CH₂Cl) ، مخدر موضعي يعمل بسرعة عن طريق تبريد الجلد.

- ثنائي كلورو إيثيلين (ClCH = CClH) ورابع كلورو إيثيلين (Cl₂C = CCl₂) ، تستخدم كمذيبات في صناعة التنظيف الجاف.

مراجع

1. الدكتور إيان هانت. Basic IUPAC NomenclatureHaloalkanes / هاليدات الألكيل. تم الاسترجاع في 4 مايو ، 2018 ، من: chem.ucalgary.ca
2. ريتشارد سي بانكس. (أغسطس 2000). تسميات الهاليدات العضوية. تم الاسترجاع في 4 مايو 2018 ، من: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg، Inc. (2018). مركبات الهالوجين العضوية. تم الاسترجاع في 4 مايو 2018 ، من: chemistryexplained.com
4. مركبات الهالوجين العضوية. تم الاسترجاع في 4 مايو 2018 ، من: 4college.co.uk
5. د. سهام الترياري. (2014). مركبات الهالوجين العضوية. تم الاسترجاع في 4 مايو 2018 ، من: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. الخصائص الفيزيائية للألكيل هاليدات. تم الاسترجاع في 4 مايو 2018 ، من: chem.libretexts.org
7. د. منال ك رشيد. هاليدات عضوية. تم الاسترجاع بتاريخ 4 مايو 2018 ، من: comed.uobaghdad.edu.iq