Tabla de Contenidos
Το CCl 4 είναι ένα τοξικό υγρό με χαμηλό σημείο τήξης και βρασμού που έχει χρησιμοποιηθεί με την πάροδο των ετών σε μεγάλο αριθμό εφαρμογών όπως ψύξη, φυτοφάρμακα, μυκητοκτόνα και πυρόσβεση, μεταξύ άλλων.
Αυτή η ένωση έχει λάβει πολλές διαφορετικές ονομασίες ανάλογα με τη βιομηχανία στην οποία έχει χρησιμοποιηθεί. Επιπλέον, μπορεί να ονομαστεί με διαφορετικούς τρόπους στα διάφορα συστήματα χημικής ονοματολογίας, ανάλογα με το αν θεωρείται ως οργανική ή ανόργανη ένωση.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο θα ξεκινήσουμε αυτήν την εξήγηση αναλύοντας ποιος τύπος ένωσης είναι το CCl 4 , τι είδους δεσμούς έχει και ποια είναι τα κύρια δομικά χαρακτηριστικά που του δίνουν τις χαρακτηριστικές του ιδιότητες.
Δομή CCl 4
Τύπος συνδέσμου στο CCl 4
Αρχικά, πρέπει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι το CCl 4 αποτελείται από 4 άτομα χλωρίου και έναν άνθρακα. Και τα δύο είναι μη μεταλλικά στοιχεία που αποτελούν μέρος του μπλοκ p του περιοδικού πίνακα. Το χλώριο είναι ένα αλογόνο με ατομικό αριθμό 17. Είναι ένα αρκετά αντιδραστικό ηλεκτραρνητικό στοιχείο (έχει ηλεκτραρνητικότητα 3,0) που τείνει να ανάγεται στο ιόν χλωρίου.
Ο άνθρακας, από την άλλη πλευρά, είναι ένα αμέταλλο με ατομικό αριθμό 6 και αποτελεί τη βάση της οργανικής χημείας και της ζωής όπως τη γνωρίζουμε. Είναι ένα ελαφρώς ηλεκτραρνητικό στοιχείο (2.5) που τείνει να σχηματίζει 4 δεσμούς για να γεμίσει την οκτάδα του.
Δεδομένου ότι η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ των δύο στοιχείων είναι 0,5, τότε ο δεσμός C-Cl ταξινομείται ως πολικός ομοιοπολικός δεσμός , με τη διπολική ροπή του να δείχνει προς το άτομο χλωρίου.
μοριακή γεωμετρία
Στη δομή CCl4 Lewis, το άτομο άνθρακα βρίσκεται στο κέντρο (καθώς είναι το λιγότερο ηλεκτραρνητικό από τα δύο) και περιβάλλεται από τα 4 άτομα χλωρίου μέσω απλών ομοιοπολικών δεσμών.
Με βάση τη θεωρία της απώθησης ζεύγους ηλεκτρονίων σθένους, αυτή η διαμόρφωση προϋποθέτει μια κανονική τετραεδρική γεωμετρία, καθώς οι τέσσερις ομάδες που περιβάλλουν τον άνθρακα είναι ακριβώς ίδιες μεταξύ τους.
CCl 4 Πολικότητα
Οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων άνθρακα και χλωρίου μπορεί να είναι πολικοί δεσμοί και να έχουν διπολική ροπή, αλλά λόγω της υψηλής συμμετρίας του μορίου CCl 4, όλες οι διπολικές ροπές αλληλοεξουδετερώνονται για να δώσουν ένα εντελώς μη πολικό μόριο.
Αυτό, μαζί με το γεγονός ότι είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου, καθιστά το CCl 4 έναν εξαιρετικό μη πολικό διαλύτη που χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στη βιομηχανία όσο και σε εργαστήρια οργανικής χημείας.
Είναι οργανική ή ανόργανη ένωση;
Ένας από τους λόγους για τους οποίους το CCl 4 έχει διάφορα ονόματα οφείλεται στο γεγονός ότι κάποιοι το θεωρούν ανόργανη ένωση ενώ άλλοι το θεωρούν οργανικό.
Όσοι υποστηρίζουν ότι το CCl 4 είναι μια ανόργανη ένωση την ταξινομούν ως έναν τύπο δυαδικής ένωσης που ονομάζεται ψευδοάλας. Αυτό το όνομα υποδηλώνει ότι η σύνδεση μεταξύ των δύο στοιχείων είναι ιοντική, κάτι που ξέρουμε ότι δεν ισχύει. Ωστόσο, το γεγονός ότι σχηματίζεται από την ένωση δύο μη μεταλλικών στοιχείων, το ένα είναι αλογόνο και το άλλο όχι, δίνει κάποια δύναμη σε αυτό το επιχείρημα.
Από την άλλη, το γεγονός ότι είναι μια ομοιοπολική ένωση με ένα άτομο άνθρακα στο κέντρο της, κάνει πολλούς να τη θεωρούν οργανική ένωση. Σε αυτό προστίθεται το γεγονός ότι είναι ένας συχνά χρησιμοποιούμενος διαλύτης στην οργανική χημεία και ότι μπορεί να συμπεριληφθεί στην οικογένεια των αλκυλαλογονιδίων (ονομάζονται επίσης αλογονοαλκάνια).
Είναι σαφές ότι το CCl 4 είναι πιο κοντά σε οργανικές παρά ανόργανες ενώσεις, ωστόσο, συχνά ονομάζεται το ένα ή το άλλο εναλλακτικά.
Το όνομα του CCl 4
Τώρα που έχουμε περισσότερες πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά του CCl 4 μπορούμε πιο εύκολα να κατανοήσουμε τα διαφορετικά ονόματα με τα οποία είναι γνωστό.
Όνομα στην οργανική χημεία
Όταν θεωρείται ως οργανική ένωση, το CCl 4 ονομάζεται παράγωγο του αλκανίου ενός μόνο ατόμου άνθρακα, δηλαδή του μεθανίου. Στην οργανική χημεία αυτή η ένωση λαμβάνει δύο διαφορετικά ονόματα:
- Τετραχλωρομεθάνιο (ονοματολογία IUPAC)
- υπερχλωρομεθάνιο
- τετραχλωριούχου μεθυλίου
Το πρώτο όνομα κατασκευάζεται σύμφωνα με τους κανόνες της ονοματολογίας IUPAC για αλκυλαλογονίδια. Οι υποκαταστάτες ονομάζονται πρώτα (τα 4 χλώρια) πριν από τον εντοπισμό τους (που σε αυτή την περίπτωση δεν είναι απαραίτητο αφού υπάρχει μόνο 1 άνθρακας) και τέλος το όνομα της κύριας αλυσίδας (στην περίπτωση αυτή το μεθάνιο). Το πρόθεμα tetra υποδηλώνει ότι υπάρχουν τέσσερα χλώρια ως υποκαταστάτες.
Στο δεύτερο όνομα, αντί να χρησιμοποιείται το πρόθεμα tetra, που κυριολεκτικά σημαίνει τέσσερα, χρησιμοποιείται το πρόθεμα per-. Υπερχλωρο- υποδηλώνει ότι όλα τα άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από άτομα χλωρίου. Δεδομένου ότι το μεθάνιο είχε αρχικά 4 υδρογόνα, το υπερχλωρο- σημαίνει ότι αυτή η ένωση έχει 4 χλώρια.
Το τρίτο όνομα αντιστοιχεί στο τυπικό όνομα ενός αλκυλαλογονιδίου
Ονομασία ως δυαδική ανόργανη ένωση
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, στην ανόργανη χημεία αυτή η ένωση (που θεωρείται ψευδο-άλας) ονομάζεται σαν να ήταν ένα κανονικό ιοντικό άλας. Το ανιόν ονομάζεται πάντα πρώτα (στην περίπτωση αυτή το χλωρίδιο) και μετά το κατιόν (στην περίπτωση αυτή άνθρακας). Υπάρχουν τρία συστήματα ονοματολογίας για αυτόν τον τύπο ένωσης στην ανόργανη χημεία:
- Διοξείδιο του άνθρακα (παραδοσιακή ονοματολογία)
- Χλωριούχος άνθρακας(IV) (Ονοματολογία αποθεμάτων)
- Τετραχλωριούχος άνθρακας (ονομασία IUPAC)
Το παραδοσιακό όνομα προσδιορίζει το σθένος του άνθρακα μέσω του προθέματος -ico, το οποίο δείχνει ότι λειτουργεί με το μεγαλύτερο από τα δύο σθένή του, που είναι +4.
Το όνομα Stock απλοποιεί τα πράγματα, τοποθετώντας απευθείας το σθένος του άνθρακα σε λατινικούς αριθμούς και σε παρένθεση.
Τέλος, η συστηματική ονομασία IUPAC υποδεικνύει πόσα χλώρια και άνθρακες περιέχει η ένωση μέσω ενός συστήματος προθεμάτων. Αυτό είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο όνομα για το CCl 4 .
Άλλα κοινά ονόματα
Εκτός από αυτά τα ονόματα, υπάρχουν και άλλα συνώνυμα για τον τετραχλωράνθρακα. Στη γεωργία και το στεγνό καθάρισμα, αυτός ο διαλύτης είναι γνωστός ως Halo 104. Το 1 δείχνει ότι έχει μόνο έναν άνθρακα, το 0 στη δεύτερη θέση δείχνει ότι δεν περιέχει άτομα φθορίου και το 4 στην τρίτη θέση δείχνει ότι Έχει 4 άτομα χλωρίου.
Στη βιομηχανία ψύξης είναι γνωστό ως Freon-10 (PCC-10) ή Refrigerant-10 (R-10). Επιπλέον, είναι επίσης γνωστό ως carbon tet και benziform.
βιβλιογραφικές αναφορές
Ονοματολογία αλκυλο αλογονιδίων . (2019, 5 Ιουνίου). Ανακτήθηκε από τη διεύθυνση https://chem.libretexts.org/@go/page/28165
International Union of Pure and Applied Chemistry (2005). ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΝΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ
Συστάσεις IUPAC .
Leigh O., GJ, Favre, ΗΑ, Metanomski, WV (1998). Αρχές χημικής ονοματολογίας: οδηγός για
τις συστάσεις της IUPAC . Ανακτήθηκε από https://old.iupac.org/publications/books/principles/principles_of_nomenclature.pdf