Химия - Галогенуглеводороды - Физические свойства

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Галогенуглеводороды
2. Физические свойства
3. Получение
4. Химические свойства

За исключением низших гомологов, газообразных при нормальных условиях, галогенуглеводороды представляют собой бесцветные жидкости и твёрдые вещества со своеобразным запахом. Полииодалканы окрашены в жёлтый цвет. В гомологическом ряду наблюдаются такие же изменения, как и у незамещённых углеводородов. Так, с удлинением цепи и ростом молекулярной массы растёт и температура кипения, а при увеличении степени разветвлённости температуры кипения падают. Однако полифторалканы с большим количеством атомов фтора в молекуле кипят ниже прочих — причиной этому, видимо, является уменьшение межмолекулярного взаимодействия.

Хотя алкилгалогениды и полярные соединения = 1,85 D, а μ = 1,9 D), но в воде они нерастворимы, вероятно, из-за того, что они не способны образовывать полярные связи. Они растворимы в обычных органических растворителях.

Стоит отметить, что полярность связи углерод—галоген зависит не только от разницы электроотрицательностей атомов, но и от наличия неподелённых пар электронов у атома галогена, а также от сравнительных ковалентных радиусов атомов. Это весьма очевидно, если рассматривают связи C—F и C-Cl: их дипольные моменты равны, соответственно, 1,81 и 1,83 D!

Ввиду полярности связи C–X атом улерода является несколько электрофильным. Неподелённые электронные пары атома галогена придают молекуле также слабый электронодонорный характер. Полярность связи C–X падает при переходе от атома углерода в sp–гибридизации к атому углерода в sp—гибридизации. Например, дипольные моменты хлорэтана, хлорэтена, хлорбензола и хлорэтина составляют соответственно 2,0, 1,44, 1,58 и 0,44 D. Причина тому — возрастает электроотрицательность атома углерода, а неподелённая электронная пара вступает в сопряжение с π-электронной системой алкена, арена зффект). Поскольку одновременно имеет место отрицательный индуктивный эффект, трудно предугадать распределение электронной плотности в системе. Расчёты для простейших соединений показывают, что непосредственно связанный с атомом галогена углеродный атом имеет некоторый положительный заряд, а сам атом галогена и атом углерода по другую сторону двойной связи п-места) заряжены несколько отрицательно. Возрастают немного и электронодонорные свойства π-системы.

Длина связи С—X растёт от X = F к X = I. В том же направлении падает её прочность. Связь C–X несколько короче, причём связь C=C в алкене также немного укорачивается.

Иод-, бром-, и полихлорпроизводные тяжелее воды. Некоторые галогенуглеводороды хиральны.

Название	Структурная формула	Tпл,°C	Tкип,°C
Фторметан	CH3-F	-141,8	-78,5
Хлорметан	CH3-Cl	-97,7	-23,7
Бромметан	CH3-Br	-93,7	3,6
Иодметан	CH3-I	-66,5	42,5
Хлорэтан	CH3-CH2-Cl	-138,7	12,3
1-Хлопропан	CH3-CH2-CH2-Cl	-122,8	47,2
2-Хлопропан	CH3-CHCl-CH3	-117,0	35,4
Дифторметан	CH2F2		-51,6
Трифторметан	CHF3	-163	-82,2
Тетрафторметан	CF4	-184	-128
Хлорэтен	CH2=CHCl	-153,8	-13,8
Хлорбензол	C6H5Cl	-45,6	131,7

Просмотров: 12256

<<< Галогеноалканы