TURUNAN HALOGENASI: PROPERTI, PENGGUNAAN DAN CONTOH - KIMIA - 2024

The derivatif terhalogenasi adalah senyawa-senyawa yang memiliki atom halogen; yaitu, salah satu elemen dari kelompok 17 (F, Cl, Br, I). Unsur-unsur ini berbeda dari yang lain dengan menjadi lebih elektronegatif, membentuk berbagai halida anorganik dan organik.

Gambar di bawah ini menunjukkan molekul gas dari halogen. Dari atas ke bawah: fluor (F ₂ ), klor (Cl ₂ ), brom (Br ₂ ) dan yodium (I ₂ ). Masing-masing memiliki kemampuan untuk bereaksi dengan sebagian besar elemen, bahkan antara congeners dari grup yang sama (interhalogen).

Jadi, turunan halogenasi memiliki rumus MX jika logam halida, RX jika alkil dan ArX jika aromatik. Dua yang terakhir termasuk dalam kategori halida organik. Kestabilan senyawa ini membutuhkan "keuntungan" energi dibandingkan dengan molekul gas aslinya.

Sebagai aturan umum, fluor membentuk turunan halogenasi yang lebih stabil daripada yodium. Alasannya adalah karena perbedaan antara jari-jari atomnya (bola ungu lebih tebal daripada bola kuning).

Ketika jari-jari atom meningkat, tumpang tindih orbital antara halogen dan atom lainnya lebih buruk dan, oleh karena itu, ikatannya lebih lemah.

Tata nama

Cara yang benar untuk menamai senyawa ini bergantung pada apakah senyawa tersebut anorganik atau organik.

Anorganik

Logam halida terdiri dari ikatan, ionik atau kovalen, antara halogen X dan logam M (dari golongan 1 dan 2, logam transisi, logam berat, dll.).

Dalam senyawa ini semua halogen memiliki bilangan oksidasi -1. Mengapa? Karena pengaturan valensinya adalah ns ² np ^5.

Oleh karena itu, logam hanya perlu mendapatkan satu elektron untuk melengkapi oktet valensi, sementara logam mengoksidasi, sehingga menghasilkan elektron yang mereka miliki.

Jadi, fluor tetap sebagai F ^- , fluorida; Cl ^- , klorida; Br ^- , bromida; dan I ^- , iodida. MF akan dinamai: (nama logam) fluorida (n), di mana n adalah valensi logam hanya jika logam memiliki lebih dari satu. Untuk kasus logam dari golongan 1 dan 2, tidak perlu menyebutkan valensinya.

Contoh

- NaF: natrium fluorida.

- CaCl ₂ : kalsium klorida.

- AgBr: perak bromida.

- ZnI ₂ : seng iodida.

- CuCl: tembaga (I) klorida.

- CuCl ₂ : tembaga (II) klorida.

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

Namun, hidrogen dan non logam - bahkan halogen itu sendiri - juga dapat membentuk halida. Dalam kasus ini, valensi bukan logam tidak dinamai di akhir:

- PCl ₅ : fosfor pentaklorida.

- BF ₃ : boron trifluorida.

- AlI ₃ : aluminium triiodida.

- HBr: hidrogen bromida.

- JIKA ₇ : yodium heptafluorida.

Organik

Terlepas dari apakah itu RX atau ArX, halogen terikat secara kovalen ke atom karbon. Dalam kasus ini, halogen disebutkan namanya, dan nomenklatur lainnya bergantung pada struktur molekul R atau Ar.

Untuk molekul organik paling sederhana, metana (CH ₄ ), turunan berikut diperoleh dengan mengganti H untuk Cl:

- CH ₃ Cl: klorometana.

- CH ₂ Cl ₂ : diklorometana.

- CHCl ₃ : triklorometana (kloroform).

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

Di sini R terdiri dari satu atom karbon. Jadi, untuk rantai alifatik lainnya (linier atau bercabang), jumlah karbon yang terhubung ke halogen dihitung:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ F: 1-fluoropropana.

Contoh di atas adalah alkil halida primer. Dalam kasus rantai bercabang, rantai terpanjang yang mengandung halogen dipilih dan penghitungan dimulai, menyisakan jumlah sekecil mungkin:

3-metil-5-bromoheksana

Hal yang sama terjadi untuk substituen lainnya. Demikian juga, untuk halida aromatik, halogen dinamai dan struktur lainnya:

Gambar atas menunjukkan senyawa yang disebut bromobenzene, dengan atom brom yang disorot dengan warna coklat.

Properti

Halida anorganik

Halida anorganik adalah padatan ionik atau molekuler, meskipun yang pertama lebih melimpah. Bergantung pada interaksi dan jari-jari ion MX, MX akan larut dalam air atau pelarut lain yang kurang polar.

Halida non-logam (seperti boron halida) umumnya adalah asam Lewis, yang berarti menerima elektron untuk membentuk kompleks. Di sisi lain, hidrogen halida (atau halida) yang dilarutkan dalam air menghasilkan apa yang disebut hidrasid.

Titik leleh, titik didih atau sublimasinya jatuh pada interaksi elektrostatis atau kovalen antara logam atau non-logam dengan halogen.

Demikian pula, jari-jari ionik memainkan peran penting dalam sifat-sifat ini. Misalnya, jika M ⁺ dan X ^- memiliki ukuran yang sama, kristalnya akan lebih stabil.

Halida organik

Mereka kutub. Mengapa? Karena perbedaan elektronegativitas antara C dan halogen menciptakan momen kutub permanen dalam molekul. Demikian juga, ini menurun saat kelompok 17 turun, dari ikatan C - F ke C - I.

Terlepas dari struktur molekul R atau Ar, peningkatan jumlah halogen berpengaruh langsung pada titik didih, karena halogen meningkatkan massa molar dan interaksi antarmolekul (RC - XX - CR). Sebagian besar tidak dapat larut dengan air, tetapi dapat larut dalam pelarut organik.

Aplikasi

Penggunaan turunan terhalogenasi dapat menyimpan teksnya sendiri. "Mitra" molekuler halogen adalah faktor kunci, karena sifat dan reaktivitasnya menentukan penggunaan turunan.

Jadi, di antara keragaman besar kemungkinan penggunaan, berikut ini yang menonjol:

- Molekul halogen digunakan untuk membuat bola lampu halogen, yang bersentuhan dengan filamen tungsten pijar. Tujuan dari campuran ini adalah untuk mereaksikan halogen X dengan tungsten yang diuapkan. Dengan cara ini pengendapannya di permukaan bohlam dapat dihindari, menjamin umurnya lebih lama.

- Garam fluorida digunakan dalam fluoridasi air dan pasta gigi.

- Sodium dan kalsium hipoklorit adalah dua zat aktif dalam larutan pemutih komersial (klorin).

- Meskipun merusak lapisan ozon, klorofluorokarbon (CFC) digunakan dalam aerosol dan sistem pendingin.

- Vinil klorida (CH ₂ = CHCl) adalah monomer dari polimer polivinil klorida (PVC). Di sisi lain, Teflon, digunakan sebagai bahan anti lengket, terdiri dari rantai polimer tetrafluoroethylene (F ₂ C = CF ₂ ).

- Mereka digunakan dalam kimia analitik dan sintesis organik untuk tujuan yang berbeda; di antaranya, sintesis obat.

Contoh tambahan

Gambar atas mengilustrasikan hormon tiroid, yang bertanggung jawab untuk produksi panas serta peningkatan metabolisme umum dalam tubuh. Senyawa ini adalah contoh dari turunan halogenasi yang ada dalam tubuh manusia.

Di antara senyawa terhalogenasi lainnya, berikut ini disebutkan:

- Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), insektisida yang efisien tetapi dengan dampak lingkungan yang serius.

- Timah klorida (SnCl ₂ ), digunakan sebagai reduktor.

- Chloroethane atau 1-chloroethane (CH ₃ CH ₂ Cl), anestesi topikal yang bekerja cepat dengan mendinginkan kulit.

- Dichloroethylene (ClCH = CClH) dan tetrachloroethylene (Cl ₂ C = CCl ₂ ), digunakan sebagai pelarut dalam industri dry cleaning.

Referensi

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