- Nomenclatura
- inorgànics
- exemples
- Orgànics
- propietats
- halurs inorgànics
- halurs orgànics
- usos
- exemples addicionals
- referències
Els derivats halogenats són tots aquells compostos que posseeixen un àtom d'halogen; és a dir, qualsevol dels elements de el grup 17 (F, Cl, Br, I). Aquests elements es diferencien de la resta per ser més electronegatius, formant una diversitat d'halurs inorgànics i orgànics.
A la imatge inferior es mostren les molècules gasoses dels halògens. De dalt a baix: fluor (F 2), clor (Cl 2), brom (Br 2) i iode (I 2). Cadascun d'aquests té la capacitat de reaccionar amb la gran majoria dels elements, fins i tot entre congèneres de el mateix grup (interhalógenos).
Així, els derivats halogenats tenen per fórmula MX si es tracta d'un halur metàl·lic, RX si és alquílic i ARX si és aromàtic. Els dos últims se situen en la categoria d'halurs orgànics. L'estabilitat d'aquests compostos requereix d'un "benefici" energètic enfront de la molècula gasosa original.
Per regla general, el fluor forma derivats halogenats més estables que el iode. La raó es deu a les diferències entre els seus radis atòmics (les esferes morades són més voluminoses que les grogues).
A l'augmentar el radi atòmic, el traslapo dels orbitals entre l'halogen i l'altre àtom és més pobre i, per tant, l'enllaç és més feble.
Nomenclatura
La manera d'anomenar correctament aquests compostos depèn de si són inorgànics o orgànics.
inorgànics
Els halurs metàl·lics consisteixen d'un enllaç, iònic o covalent, entre un halogen X i un metall M (dels grups 1 i 2, metalls de transició, metalls pesants, etc.).
En aquests compostos tots els halògens tenen un estat d'oxidació de -1. Per què? Perquè les seves configuracions de valència són ns 2 np 5.
Per tant, necessiten guanyar només un electró per completar l'octet de valència, mentre que els metalls s'oxiden, cedint-los els electrons que disposen.
Així, el fluor queda com F -, fluorur; el Cl -, clorur; el Br -, bromur; i el I -, iodur. MF es nomenaria: fluorur de (nom de l'metall) (n), sent n la valència de l'metall únicament quan tingui més d'un. Per al cas dels metalls dels grups 1 i 2, no cal nomenar la valència.
exemples
- NaF: fluorur de sodi.
- CaCl 2: clorur de calci.
- AgBr: bromur de plata.
- ZnI 2: iodur de zinc.
- CuCl: clorur de coure (I).
- CuCl 2: clorur de coure (II).
- TiCl 4: clorur de titani (IV) o tetraclorur de titani.
No obstant això, l'hidrogen i els elements no metalls -fins i tot els mateixos halógenos- també poden formar halurs. En aquests casos no es nomena a la fin la valència del no metall:
- PCl 5: pentaclorur de fòsfor.
- BF 3: trifluorur de bor.
- Ali 3: triiodur d'alumini.
- HBr: bromur d'hidrogen.
- IF 7: heptafluoruro de iode.
Orgànics
Sense importar si sigui RX o ARX, l'halogen està enllaçat covalentment a un àtom de carboni. En aquests casos s'esmenten els halògens pels seus noms, i la resta de la nomenclatura depèn de l'estructura molecular de R o Ar.
Per a la molècula orgànica més simple, el metà (CH 4), s'obtenen els següents derivats substituint els H per Cl:
- CH 3 Cl: clorometano.
- CH 2 Cl 2: diclorometà.
- CHCl 3: triclorometà (cloroform).
- CCl 4: tetraclorometano (clorur de carboni (IV) o tetraclorur de carboni).
Aquí R consisteix d'un sol àtom de carboni. Llavors, per a altres cadenes alifàtiques (lineals o ramificades) es compta el nombre dels carbonis des del qual està enllaçat a l'halogen:
CH 3 CH 2 CH 2 F: 1-fluorpropano.
L'exemple anterior va ser el d'un halur alquílic primari. En el cas que la cadena estigui ramificada, es tria la més llarga que contingui l'halogen i es comença a comptar, deixant-li a aquest el menor nombre possible:
3-metil-5-bromohexano
De la mateixa manera ocorre per a altres substituents. Així mateix, per als halurs aromàtics es nomena a l'halogen i després la resta de l'estructura:
A la imatge superior es mostra el compost denominat bromobenceno, ressaltant l'àtom de brom en marró.
propietats
halurs inorgànics
Els halurs inorgànics són sòlids iònics o moleculars, encara que els primers són més abundants. Depenent de les interaccions i els radis iònics de MX, aquest serà soluble en aigua o en altres solvents menys polars.
Els halurs no metàl·lics (com els de bor) en general són àcids de Lewis, el que significa que accepten electrons per formar complexos. D'altra banda, els halurs (o halogenurs) d'hidrogen dissolts en aigua produeixen el que es coneixen com hidràcids.
Els seus punts de fusió, ebullició o sublimació recauen sobre les interaccions electrostàtiques o covalents entre el metall o no metall amb l'halogen.
Igualment, els radis iònics són molt importants en aquestes propietats. Per exemple, si M + i X - tenen mides similars, els seus vidres seran més estables.
halurs orgànics
Són polars. Per què? Perquè la diferència d'electronegativitats entre el C i l'halogen crea un moment polar permanent en la molècula. Així mateix, aquest disminueix a mesura que es descendeix el grup 17, des de l'enllaç C-F fins a C-I.
Sense tenir en compte l'estructura molecular de R o Ar, els creixents números de halògens incideixen directament en els punts d'ebullició, ja que incrementen la massa molar i les interaccions intermoleculars (RC-XX-CR). La majoria és immiscible amb l'aigua, però es poden dissoldre en solvents orgànics.
usos
Els usos dels derivats halogenats podrien reservar el seu propi text. Els "companys" moleculars dels halògens són un factor clau, atès que les seves propietats i reactivitats defineixen els usos de l'derivat.
Així, entre la gran diversitat de possibles usos destaquen els següents:
- Els halògens moleculars són utilitzats per crear bombetes de halogen, on es posa en contacte amb el filament incandescent de tungstè. El propòsit d'aquesta barreja és fer reaccionar l'halogen X amb el tungstè evaporat. D'aquesta manera s'evita la seva deposició a la superfície de la bombeta, garantint major temps de vida.
- Les sals de fluorurs són utilitzades en la fluorització de les aigües i pastes dentals.
- Els hipoclorits de sodi i de calci són dos agents actius en les solucions blanquejadores comercials (clor).
- Malgrat que deterioren la capa d'ozó, els clorofluorocarbonis (CFC) són utilitzats en els aerosols i sistemes de refrigeració.
- El clorur de vinil (CH 2 = CHCl) és el monòmer de l'polímer polivinil de clorur (PVC). D'altra banda, el tefló, usat com a material anti adherent, consisteix de cadenes polimèriques de tetrafluoretileno (F 2 C = CF 2).
- Són utilitzats en química analítica i en síntesis orgàniques amb diferents finalitats; entre aquests, la síntesi de fàrmacs.
exemples addicionals
La imatge superior il·lustra l'hormona tiroïdal, responsable de la producció de calor i també de l'augment de l'metabolisme general en l'organisme. Aquest compost és un exemple d'un derivat halogenat present en el cos humà.
Entre d'altres compostos halogenats s'esmenten els següents:
- diclorodifeniltricloroetà (DDT), eficient insecticida però amb greus impactes ambientals.
- Clorur d'estany (SnCl 2), usat com a agent reductor.
- cloroetano o 1-cloroetano (CH 3 CH 2 Cl), anestèsic tòpic que actua ràpid refredant la pell.
- dicloroetilè (ClCH = CClH) i tetracloroetilè (Cl 2 C = CCl 2), usats com solvents en la indústria de neteja en sec.
referències
- Dr. Ian Hunt. Basic IUPAC Organic NomenclatureHaloalkanes / alkyl halides. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: chem.ucalgary.ca
- Richard C. Banks. (Agost de 2000). Nomenclature of Organic Halides. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: chemistry.boisestate.edu
- Advameg, Inc (2018). Organic Halogen Compounds. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: chemistryexplained.com
- Organic Halogen Compounds. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: 4college.co.uk
- Dr. Seham Alterary. (2014). Organic Halogen Compounds. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: fac.ksu.edu.sa
- Clark J. Physical Properties of alkyl Halides. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: chem.libretexts.org
- Dr. Manal K. Rasheed. Organic Halides. Recuperat el 04 de maig de 2018, de: comed.uobaghdad.edu.iq