DERIVATIF TERHALOGENASI: SIFAT, KEGUNAAN DAN CONTOH - KIMIA - 2026

The derivatif berhalogen adalah sebatian yang mempunyai atom halogen; iaitu mana-mana unsur kumpulan 17 (F, Cl, Br, I). Unsur-unsur ini berbeza dari yang lain dengan lebih elektronegatif, membentuk pelbagai halida bukan organik dan organik.

Gambar di bawah menunjukkan molekul gas halogen. Dari atas ke bawah: fluorin (F ₂ ), klorin (Cl ₂ ), bromin (Br ₂ ) dan iodin (I ₂ ). Masing-masing mempunyai kemampuan untuk bertindak balas dengan sebilangan besar unsur, bahkan antara kongener dari kumpulan yang sama (interhalogen).

Oleh itu, derivatif halogenasi mempunyai formula MX jika ia adalah logam halida, RX jika alkil dan ArX jika aromatik. Dua yang terakhir adalah dalam kategori halida organik. Kestabilan sebatian ini memerlukan "faedah" tenaga berbanding dengan molekul gas asli.

Sebagai peraturan umum, fluorin membentuk turunan halogenasi yang lebih stabil daripada yodium. Sebabnya adalah kerana perbezaan antara jari-jari atom mereka (sfera ungu lebih besar daripada yang kuning).

Apabila radius atom meningkat, pertindihan orbit antara halogen dan atom lain semakin lemah dan, oleh itu, ikatannya semakin lemah.

Tatanama

Cara yang betul untuk menamakan sebatian ini bergantung kepada sama ada ia tidak organik atau organik.

Tidak organik

Halida logam terdiri daripada ikatan, ionik atau kovalen, antara halogen X dan logam M (dari kumpulan 1 dan 2, logam peralihan, logam berat, dll.).

Dalam sebatian ini semua halogen mempunyai keadaan pengoksidaan -1. Kenapa? Kerana tetapan valensinya adalah ns ² np ^5.

Oleh itu, mereka hanya perlu mendapatkan satu elektron untuk melengkapkan oktet valensi, sementara logam mengoksidasi, memberikan elektron yang mereka miliki.

Oleh itu, fluorin kekal sebagai F ^- , fluorida; Cl ^- , klorida; Br ^- , bromida; dan I ^- , iodida. MF akan diberi nama: (nama logam) fluorida (n), di mana n adalah kekuatan logam hanya apabila ia mempunyai lebih dari satu. Bagi logam bagi kumpulan 1 dan 2, tidak perlu menyebut valensi.

Contoh

- NaF: natrium fluorida.

- CaCl ₂ : kalsium klorida.

- AgBr: perak bromida.

- ZnI ₂ : zink iodida.

- CuCl: kuprum (I) klorida.

- CuCl ₂ : kuprum (II) klorida.

- TiCl ₄ : titanium (IV) klorida atau titanium tetraklorida.

Walau bagaimanapun, hidrogen dan bukan logam - bahkan halogen sendiri - juga boleh membentuk halida. Dalam kes ini, valensi bukan logam tidak disebut pada akhir:

- PCl ₅ : fosforus pentaklorida .

- BF ₃ : brifon trifluorida.

- AlI ₃ : aluminium triiodida.

- HBr: hidrogen bromida.

- JIKA ₇ : heptafluorida iodin.

Organik

Tidak kira sama ada RX atau ArX, halogen dilampirkan secara kovalen ke atom karbon. Dalam kes ini, halogen disebut dengan nama, dan selebihnya dari tatanama bergantung pada struktur molekul R atau Ar.

Untuk molekul organik termudah, metana (CH ₄ ), turunan berikut diperoleh dengan menggantikan H dengan Cl:

- CH ₃ Cl: klorometana.

- CH ₂ Cl ₂ : diklorometana.

- CHCl ₃ : trichloromethane (kloroform).

- CCl ₄ : tetraklorometana (karbon (IV) klorida atau karbon tetraklorida).

Di sini R terdiri daripada atom karbon tunggal. Oleh itu, untuk rantai alifatik lain (linear atau bercabang) bilangan karbon dari mana ia dihubungkan dengan halogen dikira:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ F: 1-fluoropropane.

Contoh di atas adalah contoh alkil halida primer. Sekiranya rantai itu bercabang, rantai terpanjang yang mengandungi halogen dipilih dan pengiraan bermula, meninggalkan bilangan terkecil yang mungkin:

3-metil-5-bromoheksana

Perkara yang sama berlaku untuk pengganti lain. Begitu juga, untuk halida aromatik, halogen dinamakan dan strukturnya yang lain:

Gambar atas menunjukkan sebatian yang disebut bromobenzene, dengan atom bromin diserlahkan dengan warna coklat.

Hartanah

Halida bukan organik

Halida bukan organik adalah pepejal ionik atau molekul, walaupun yang pertama lebih banyak. Bergantung pada interaksi dan jejari ion MX, ia akan larut dalam air atau pelarut lain yang kurang polar.

Halida bukan logam (seperti boron halida) umumnya adalah asid Lewis, yang bermaksud bahawa mereka menerima elektron untuk membentuk kompleks. Sebaliknya, hidrogen halida (atau halida) yang larut dalam air menghasilkan apa yang dikenali sebagai hidrid.

Titik lebur, didih atau sublimasinya jatuh pada interaksi elektrostatik atau kovalen antara logam atau bukan logam dengan halogen.

Begitu juga, jari-jari ionik memainkan peranan penting dalam sifat ini. Contohnya, jika ukuran M ⁺ dan X ^- serupa, kristal mereka akan lebih stabil.

Halida organik

Mereka polar. Kenapa? Kerana perbezaan elektronegativiti antara C dan halogen menciptakan momen kutub kekal dalam molekul. Begitu juga, ini berkurang apabila kumpulan 17 turun, dari ikatan C - F ke C - I.

Terlepas dari struktur molekul R atau Ar, peningkatan jumlah halogen mempunyai kesan langsung pada titik didih, kerana mereka meningkatkan jisim molar dan interaksi antar molekul (RC - XX - CR). Sebilangan besar tidak larut dengan air, tetapi boleh larut dalam pelarut organik.

Permohonan

Penggunaan derivatif terhalogenasi dapat menyimpan teks mereka sendiri. "Rakan" molekul halogen adalah faktor utama, kerana sifat dan kereaktifannya menentukan penggunaan turunan.

Oleh itu, antara kepelbagaian kemungkinan penggunaan, perkara berikut menonjol:

- Halogen molekul digunakan untuk membuat mentol halogen, di mana ia bersentuhan dengan filamen tungsten pijar. Tujuan campuran ini adalah untuk bertindak balas halogen X dengan tungsten yang tersejat. Dengan cara ini pemendapannya di permukaan mentol dapat dielakkan, yang menjamin jangka hayatnya lebih lama.

- Garam fluorida digunakan dalam fluoridasi air dan ubat gigi.

- Natrium dan kalsium hipoklorit adalah dua agen aktif dalam larutan pemutihan komersial (klorin).

- Walaupun mereka merosakkan lapisan ozon, klorofluorokarbon (CFC) digunakan dalam aerosol dan sistem penyejukan.

- Vinil klorida (CH ₂ = CHCl) adalah monomer polimer polivinil klorida (PVC). Sebaliknya, Teflon, digunakan sebagai bahan tidak melekat, terdiri daripada rantai polimer tetrafluoroetilena (F ₂ C = CF ₂ ).

- Mereka digunakan dalam kimia analisis dan sintesis organik untuk tujuan yang berbeza; antaranya, sintesis ubat.

Contoh tambahan

Gambar atas menggambarkan hormon tiroid, yang bertanggungjawab untuk pengeluaran haba serta peningkatan metabolisme umum dalam badan. Sebatian ini adalah contoh turunan halogenasi yang terdapat di dalam tubuh manusia.

Antara sebatian halogenasi lain, yang berikut disebutkan:

- Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), racun serangga yang cekap tetapi mempunyai kesan persekitaran yang serius.

- Timah klorida (SnCl ₂ ), digunakan sebagai agen pengurangan.

- Chloroethane atau 1-chloroethane (CH ₃ CH ₂ Cl), anestetik topikal yang bertindak dengan cepat dengan menyejukkan kulit.

- Dikloretilena (ClCH = CClH) dan tetrakloretilena (Cl ₂ C = CCl ₂ ), digunakan sebagai pelarut dalam industri cucian kering.

Rujukan

1. Ian Hunt. Tatanama Organik IUPAC AsasHaloalkanes / Alkil halida. Diakses pada 4 Mei 2018, dari: chem.ucalgary.ca
2. Richard C. Banks. (Ogos 2000). Tatanama Halida Organik. Diakses pada 04 Mei 2018, dari: chemistry.boisestate.edu
3. Advameg, Inc. (2018). Sebatian Halogen Organik. Diakses pada 04 Mei 2018, dari: chemistryexplained.com
4. Sebatian Halogen Organik. Diakses pada 04 Mei 2018, dari: 4college.co.uk
5. Seham Alterary. (2014). Sebatian Halogen Organik. Diakses pada 04 Mei 2018, dari: fac.ksu.edu.sa
6. Clark J. Sifat Fizikal Alkyl Halides. Diakses pada 4 Mei 2018, dari: chem.libretexts.org
7. Manal K. Rasheed. Halida Organik. Diakses pada 4 Mei 2018, dari: comed.uobaghdad.edu.iq