Halogenderiváťau Hydrocarbonau

Halogenderiváťau Hydrocarbonau

• Mae halogenderiváťau hydrocarbonau yn gyfansoddion organig lle mae un neu fwy o atomau hydrogen yn cael eu disodli gan halogen (F, Cl, Br, neu I).
• Mae'r rhain yn gyffredin iawn ac yn cael eu defnyddio'n eang mewn sawl diwydiant ac ymchwil.

Priodweddau Halogenderiváťau

• Mae halogenderiváťau yn gyffredinol yn fwy adweithiol na'r hydrocarbonau cyfatebol.
• Mae hyn oherwydd mai'r bondiau C-halogen yw'r bondiau gwannach ac mae'r atom halogen yn fwy electronegative na hydrogen, sy'n gwneud y carbon yn fwy electroffil ac yn fwy tebygol o gael ei ymosod gan niwcleoffiliau.
• Mae gan halogenderiváťau bwynt berwi uwch na hydrocarbonau cyfatebol oherwydd mae'r rhyngweithio dipol-dipol rhwng y moleciwlau yn gryfach.
• Gallant fod yn wenwynig iawn ac yn gallu achosi niwed i'r amgylchedd.

Priodweddau Cemegol Halogenderiváťau

• Mae halogenderiváťau yn adweithiol iawn ac yn gallu ymwneud â sawl math o adweithiau, gan gynnwys niwcleoffilig, dileu, ac adweithiau â metel

Adweithiau

• Mae halogenderiváťau yn ymwneud yn gyffredin ag adweithiau niwcleoffilig lle mae niwcleoffil yn ymosod ar y carbon sy'n gysylltiedig ag atom halogen. Gall y niwcleoffil fod yn anion neu foleciwl niwtral.

Amnewid Niwcleoffilig

• Mae'r adweithiau hyn yn digwydd pan fydd niwcleoffil yn disodli'r atom halogen yn y moleciwl halogenderiváťau. Mae'r adweithiau hyn yn arwain at ffurfio cyfansoddyn newydd gyda'r niwcleoffil sydd wedi ei gysylltu â'r carbon a oedd yn gysylltiedig ag halogen.

1. Ffurfiannu Alcohol

• R - X + H₂O → R - OH + HX
• chlorethan + dŵr → ethanol

2. Ffurfiannu Alcohol

• R - X + OH⁻ → R - OH + X⁻
• chlorethan + hydrocsid potașiwm → ethanol + clorid potașiwm

3. Ffurfiannu Ether

• R - X + R - OH → HX + R - O - R
• chlorethan + ethanol → asid hydroclorig + diethylether

4. Ffurfiannu Amin

• R - X + 2NH₃ → R - NH₂ + NH₄X
• chlorethan + amonia → ethanamin + clorid amoniwm

5. Ffurfiannu Nitril

• R - X + CN⁻ → R - CN + X⁻
• chlorethan + cianid potașiwm → ethylcyanid

Dileu

• Mae rhain yn digwydd pan fydd atom hydrogen ac atom halogen o ddwy atom carbon cyfagos yn cael eu dileu, gan ffurfio bondiau dwbl neu driphlyg rhwng y ddwy atom carbon hynny.

Polymeriad

• Mae rhai halogenderiváťau yn gallu polymeru i ffurfio polymerau, sy'n gyfansoddion cadwyn hir wedi'u ffurfio o unedau ailadrodd.

Adweithiau â Metel

• Gall halogenderiváťau ymateb â metelau, yn enwedig metel alcali neu metel alcali-ddaear, i ffurfio hydrocarbonau a halen.
• Mae hyn yn digwydd drwy ddisodli halogen gan y metel, gan ffurfio bond cemegol rhwng metel a'r carbon.

Paratoi

• Gall halogenderiváťau gael eu paratoi trwy amrywiol dulliau sydd yn cynnwys y canlynol:

1. O Alcanau

• Gall halogenderiváťau gael eu paratoi drwy adwaith halogenaeth alcanau gyda halogen, fel clorin neu bromin.
• Mae'r adwaith hwn yn digwydd o dan amodau golau neu wres ac yn cynnwys yr adwaith radical rhydd.
• Mae'r adwaith hwn yn arwain at ffurfio halogenderiváťau gyda halogens yn cael eu cysylltu â'r alcanau.

2. O Alcenau ac Alcynau

• Gall halogenderiváťau gael eu paratoi trwy ychwanegu halogenau at alcenau neu alcynau.
• Mae'r adwaith hwn yn digwydd o fewn y bondiau dwbl neu driphlyg ac yn arwain at ffurfio halogenderiváťau gyda'r halogen yn cael ei ychwanegu at y carbonau sy'n gysylltiedig â'r bondiau dwbl neu driphlyg.

3. O Arenau

• Gall halogenderiváťau gael eu paratoi trwy halogenaeth arennau, fel halogenau neu halen halid.
• Mae'r adwaith hwn yn digwydd ar y cylch aromatig ac yn arwain at ffurfio halogenderiváťau aromatig.

4. Eraill

• Gall halogenderiváťau gael eu paratoi drwy adwaith halogenau â chyfansoddion organig eraill, fel alcohol.
• Mae'r adwaith hwn yn digwydd o dan amodau penodol ac yn arwain at ffurfio halogenderiváťau.

Cynrychiolwyr

• Mae yna lawer o halogenderiváťau gwahanol, ac mae rhai ohonynt yn cael eu defnyddio'n rhyngwladol mewn cymwysiadau amrywiol:

Tetrachloromethan

• Mae hyn yn hylif di-liw sy'n gallu gweithredu fel toddydd, yn ychwanegu at danwydd, a defnyddio mewn prosesau cynhyrchu.
• Gellir ei ddefnyddio hefyd fel asiant clirio dan y ddaear, ond mae'n cael ei nodi fel sylwedd sy'n niweidiol i iechyd ac yn llygru'r amgylchedd.

Trichloromethan = Clorofform

• Hylif di-liw heb fod yn ddeniadol yn niweidiol iawn i'r iechyd.
• Defnyddir fel toddydd mewn rhai diwydiannau ac fel asiant anesthitec, ond mae ei ddefnydd cynyddol wedi lleihau oherwydd ei effeithiau negyddol.

Bis-(2-chlorethyl)sulfid = Yperit

• Mae'n asiant niwrotig a gwenwynig iawn sydd wedi ei ddefnyddio fel arf cemegol yn ystod ryfeloedd, a'i ddefnyddio'n gyfreithlon fel asiant gwrth-ganser meddygol.
• Mae gan yr asiant hwn effeithiau negyddol difrifol iawn ar iechyd ac mae wedi cael ei wahardd gan gynadleddau rhyngwladol fel arf rhyfel.

2-Chlorethanildichloroarsen = Lewisit

• Mae'n asiant gwenwynig iawn gyda effeithiau difrifol ar iechyd.
• Defnyddir yn rhyfel ac yn cael ei wahardd gan gynadleddau rhyngwladol fel arf rhyfel.

DDT = Dichlordifenyltrichlorethan

• Defnyddir yn eang fel pryfleiddiad, ond mae ei ddefnydd wedi lleihau oherwydd ei effeithiau negyddol ar yr amgylchedd.
• Mae ganddo fywyd hanner hir iawn ac yn gallu cronni yn y cadwyn fwyd, sy'n gallu arwain at niwed i'r goroesiad rhywogaethau eraill.

PCB = Polychlorinated biphenyls

• Mae'n gymysgedd o gyfansoddion organig cythryblus sy'n gallu arwain at niwed i'r iechyd ac i'r amgylchedd.
• Fe'i defnyddiwyd mewn nifer o gymwysiadau, fel hylifau trawsffurfwyr, ond mae ei ddefnydd wedi lleihau oherwydd ei effeithiau negyddol ac mae wedi'i gyfyngu gan reolau rhyngwladol.

Ciguli

• Mae'n gyfansoddyn organig sy'n cael ei ddefnyddio fel toddydd ac wedi ei ddefnyddio'n y gorffennol mewn cynhyrchu rwber.
• Mae'n cael ei nodi fel sylwedd sy'n niweidiol i iechyd ac yn llygru'r amgylchedd, ac mae ei ddefnydd wedi lleihau oherwydd bod yr effeithiau hyn wedi dod i'r amlwg.

Kelen

• Mae'n gyfansoddyn organig sy'n cael ei ddefnyddio fel toddydd ac wedi ei ddefnyddio'n y gorffennol mewn cynhyrchu rwber a plastig.
• Mae'n sylwedd sy'n niweidiol i iechyd ac yn llygru'r amgylchedd ac mae ei ddefnydd wedi lleihau oherwydd yr effeithiau hyn.

Freonau / Halonau

• Mae hyn yn grŵp o gyfansoddion organig sydd wedi eu defnyddio fel oeryddion ac yn gwasanaethu gwasanaethau mewn offerynnau a phrosesau diwydiannol.
• Mae yna dystiolaeth bod y cyfansoddion hyn yn niweidiol i'r haen oson a'r amgylchedd, ac mae eu defnydd wedi bod yn cael ei gyfyngu gan reolau rhyngwladol.

Cymysgeddau Organometel

• Mae cymysgeddau organometel yn gyfansoddion sy'n cynnwys bond rhwng atom carbon a metel.
• Mae'r cymysgeddau hyn yn hynod adweithiol ac yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn cemeg organig.

Termioleg

• Mae termau gwahanol yn cael eu defnyddio i ddisgrifio cymysgeddau organometel yn seiliedig ar y metel sy'n bresennol.
• Er enghraifft, gelwir cymysgeddau sy'n cynnwys magnesiwm yn "cysylltiadau Grignard."
• Enwir cymysgeddau sy'n cynnwys lithiwm fel "llythiwm organig."

Priodweddau

• Mae gan gydnabyddiaeth organometel briodweddau unigryw a'u gwneud yn ddymunol ar gyfer amrywiol adweithiau cemegol.
• Mae gan y cymysgeddau hyn rwymedigaeth uchel ac yn gallu ffurfio bondiau newydd gyda gwahanol atomau neu foleciwlau.

Adweithiau

• Ymgysylltir cymysgeddau organometel mewn nifer o adweithiau, gan gynnwys adweithiau ychwanegu, amnewid, a chydgyfeirio.
• Mae'r cymysgeddau hyn yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer syntheseiddio cyfansoddion organig cymhleth.

Cymysgeddau Grignard

• Mae cymysgeddau Grignard yn cymysgeddau organometel sy'n cynnwys magnesiwm.
• Fe'u paratôir trwy adwaith halogenalkan gyda magnesiwm mewn toddydd etherol, megis diethylether.
• Mae'r cymysgeddau hyn yn ddefnyddiol ynni uchel ac yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn cemeg organig ar gyfer syntheseiddio alcohol, cetonau, ac asidau carboxylig.

Halogendderivatiau Hydrocarbonau

• Mae halogendderivatiau hydrocarbonau yn gyfansoddion organig sy'n cynnwys un neu fwy o atomau halोजन yn lle atomau hydrogen.
• Enghreifftiau o halोजन yw fflworîn (F), clorîn (Cl), bromîn (Br), ac iodin (I).
• Mae halogendderivatiau'n gallu cael eu enwi gan ddefnyddio rhifau neu enwau arferol, fel methan (CH4), chloromethan (CH3Cl), dichloromethan (CH2Cl2), a trichloromethan (CHCl3).

Priodweddau Halogendderivatiau

• Mae halogendderivatiau yn gyffredinol yn fwy ystwyth ac yn llai hydawdd mewn dŵr na'r hydrocarbonau cyfatebol.
• Mae hyn oherwydd bod y bondiau C-Hal yn fwy polaraidd na'r bondiau C-H.
• Mae'r atomau halोजन yn denu dwysedd electronig ac yn gwneud y moleciwl yn fwy polaraidd, gan leihau hydawddwch yn y dŵr.
• Mae halogendderivatiau yn gallu cael eu defnyddio fel toddyddion, yn y diwydiant cemegol, ac fel agrocemegau.

Priodweddau Cemegol Halogendderivatiau

• Mae halogendderivatiau yn adweithiol iawn ac yn gallu ymateb mewn amrywiaeth o ffyrdd.
• Mae'r atomau halोजन yn grwpiau datgysylltu ac yn gwneud y carbón yn fwy electrophilic.
• Mae hyn yn gwneud y carbón yn fwyaf tebygol o ymateb â nucleophiles.

Adweithiau

• Mae halogendderivatiau yn ymateb ag amrywiaeth o sylweddau i ffurfio cyfansoddion newydd.
• Mae'r adweithiau hyn yn debyg i adweithiau eraill sy'n digwydd gyda chyfansoddion organig.

Amnewid Nucleophilic

• Mae'r adwaith hwn yn digwydd pan fydd nucleophile yn ymosod ar y carbón sy'n gysylltiedig ag atom halोजन.
• Mae'r atom halोजन yn cael ei dynnu i ffwrdd ac yn cael ei amnewid gan y nucleophile.

1. Ffurfiad Alcohol

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb ag dŵr i ffurfio alcohol.
• Enghraifft: Chlorethan + dŵr → Ethanol

2. Ffurfiad Alcohol

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb â hydrocsid i ffurfio alcohol.
• Enghraifft: Chlorethan + hydrocsid sodiwm → Ethanol + clorid sodiwm

3. Ffurfiad Ether

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb ag alcohol i ffurfio ether.
• Enghraifft: Chlorethan + ethanol → Chlorid hydrogen + diethylether

4. Ffurfiad Aminen

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb ag amonia i ffurfio amin.
• Enghraifft: Chlorethan + amonia → Ethanamin + clorid amoniwm

5. Ffurfiad Nitril

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb â cyanid i ffurfio nitril.
• Enghraifft: Chlorethan + cyanid sodiwm → Ethylcyanid + clorid sodiwm

Dileu (Elimination)

• Mae'r adwaith hwn yn digwydd pan fydd dwy grŵp yn cael eu tynnu i ffwrdd o'r moleciwl, gan ffurfio bond dwbl.
• Mae'r adwaith hwn yn cael ei achosi gan y defnydd o sylwedd sylfaenol fel hydrocsid sodiwm.

Polymerization,

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb â'i gilydd i ffurfio polymerau.
• Mae'r adwaith hwn yn debyg i adwaith polymerization sy'n digwydd gyda hydrocarbonau eraill.

Adweithiau â Metel

• Mae halogendderivatiau yn gallu ymateb â metel i ffurfio alcyn.
• Enghraifft: Chlorethan + sodiwm → ethân + clorid sodiwm

Paratoi Halogendderivatiau

1. O Alcanau

• Gall halोजन gael ei ychwanegu at alcanau trwy adwaith amnewid.
• Enghraifft: Methane + clorîn → cloromethan + clorid hydrogen

2. O Alcenau ac Alcynau

• Gall halोजन gael ei ychwanegu at alcenau ac alcynau trwy adwaith ychwanegu.
• Enghraifft: Ethen + clorîn → 1,2-dichloroethane

3. O Arennau

• Gall halोजन gael ei ychwanegu at Arennau trwy adwaith amnewid electrophilic.
• Enghraifft: Benzen + clorîn → Chlorobenzen + clorid hydrogen

4. Eraill

• Mae yna nifer o ffyrdd eraill i baratoi halogendderivatiau.

Cynrychiolwyr

Tetrachloromethân

• Tetracloromethân yn toddyddion di-dŵr.
• Defnyddir yn y diwydiant cemegol, ac fel toddyddion ar gyfer braster ac olew.

Trichloromethân = Chloroform

• Mae trichloromethân yn doddydd a defnyddir mewn llawer o gymwysiadau cemegol.
• Mae ganddo briodweddau anesthetig, ond mae ei ddefnydd yn lleihau oherwydd ei fod yn glefyd lleiaf.

Bis-(2-chlorethyl)sulfid = Yperit

• Mae bis-(2-chlorethyl)sulfid yn asiant rhyfel cemegol gwenwynig.
• Bydd yn achosi llosgiadau rhyfel ar y croen.

2-Chlorethanyldichloroarsen = Lewisit

• Mae 2-Chlorethanyldichloroarsen yn asiant rhyfel cemegol gwenwynig.
• Mae'n cythruddo'r croen ac yn achosi problemau anadlol.

DDT = Dichlordifenyltrichlorethan

• Defnyddir DDT fel pryfleiddiad i reoli pryfed.
• Mae'n cael ei ddisodli yn ystod y blynyddoedd diwethaf oherwydd ei effaith negyddol ar yr amgylchedd.

PCB = Polychlorined Bifenylau

• Defnyddir PCB-au fel inswleiddio trydanol a hylifau hydrolig.
• Fe'u gwaharddwyd oherwydd eu gwenwyndra ac eu hanfodoldeb i'r amgylchedd.

Cikuli

• Defnyddir Cikuli fel toddyddion ac fel asiant glanhau.
• Mae ganddo briodweddau gwenwynig a defnyddir yng nghynhyrchu plastigau.

Kelen

• Kelen yw'r enw ar berocsid hydrogen.
• Defnyddir fel asiant gwynhau a chwistrellu.

Freonau/Halonau

• Defnyddir Freonau/Halonau fel oeryddion a chwistrellwyr.
• Maent yn niweidiol i'r haen oson ac fe'u gwaharddwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf.

Cyfansoddion Organometel

• Mae cyfansoddion organometel yn gyfansoddion sy'n cynnwys bond rhwng atom carbon a atom metel.

Terminoedd

• Enw'r cyfansoddyn organometel yn cael ei ffurfio drwy ychwanegu'r enw metel at enw'r grŵp organig.
• Enghraifft : Methyllithiwm (CH3Li)

Priodweddau

• Mae cyfansoddion organometel yn gyffredinol yn adweithiol ac yn gallu ymateb mewn amrywiaeth o ffyrdd.

Adweithiau

• Mae adweithiau cyfansoddion organometel yn debyg i adweithiau eraill sy'n digwydd gyda chyfansoddion organig.

• Mae'r cysylltiad rhwng y metel a'r carbón yn polaraidd ac mae electronau'r bond yn cael eu tynnu i'r atom metel.

• Gwneir y carbón yn nucleophilic a gall ymosod ar electrophile.

• Enghraifft : MethylLithiwm + dŵr → Methan + hydrocsid lithiwm

Cyfansoddion Grignard

• Mae cyfansoddion Grignard yn gyfansoddion organometel a ddefnyddir yn helaeth mewn synthesis organig.

• Cynhyrchir trwy adwaith alcylhalid â magnesiwm mewn ether.

• Enghraifft: Methylbromid + magnesiwm → Methylmagnesiwm bromid

• Mae cyfansoddion Grignard yn nucleophiles pwerus a gallant ymateb â llawer o cyfansoddion.