Tabla de Contenidos
CCl 4 er en giftig væske med lavt smelte- og kogepunkt, der gennem årene er blevet brugt til en lang række anvendelser såsom køling, pesticider, fungicider og brandbekæmpelse.
Denne forbindelse har fået flere forskellige navne afhængigt af den branche, hvor den er blevet brugt. Derudover kan det navngives på forskellige måder i de forskellige systemer i kemisk nomenklatur, afhængigt af om det betragtes som en organisk eller uorganisk forbindelse.
Det er derfor, vi vil begynde denne forklaring med at analysere, hvilken type forbindelse der er CCl 4 , hvilken type bindinger den har, og hvad er de vigtigste strukturelle egenskaber, der giver den dens karakteristiske egenskaber.
Struktur af CCl 4
Type link i CCl 4
Til at begynde med skal man tage højde for, at CCl 4 er opbygget af 4 kloratomer og et kulstof. Begge er ikke-metalliske grundstoffer, der er en del af p-blokken i det periodiske system. Klor er et halogen med atomnummer 17. Det er et ret reaktivt elektronegativt grundstof (det har en elektronegativitet på 3,0), som har en tendens til at reducere til chloridionen.
Kulstof er på den anden side et ikke-metal med atomnummer 6 og danner grundlaget for organisk kemi og for livet, som vi kender det. Det er et let elektronegativt element (2,5), der har tendens til at danne 4 bindinger for at fylde sin oktet.
Da forskellen i elektronegativitet mellem de to grundstoffer er 0,5, klassificeres C-Cl-bindingen som en polær kovalent binding , hvor dens dipolmoment peger mod chloratomet.
molekylær geometri
I CCl4 Lewis-strukturen er carbonatomet i centrum (da det er det mindre elektronegative af de to) og er omgivet af de 4 chloratomer ved hjælp af enkeltkovalente bindinger.
Baseret på teorien om valenselektronparrepulsion antager denne konfiguration en regulær tetraedrisk geometri, da de fire grupper omkring kulstof er nøjagtigt de samme som hinanden.
CCl 4 polaritet
Bindingerne mellem kulstof- og kloratomerne kan være polære bindinger og have et dipolmoment, men på grund af CCl 4-molekylets høje symmetri ophæver alle dipolmomenterne hinanden for at give et helt upolært molekyle.
Dette, sammen med det faktum, at det er en væske ved stuetemperatur, gør CCl 4 til et fremragende ikke-polært opløsningsmiddel, der er meget udbredt både i industrien og i organisk kemi laboratorier.
Er det en organisk eller uorganisk forbindelse?
En af grundene til, at CCl 4 har forskellige navne, skyldes, at nogle betragter det som en uorganisk forbindelse, mens andre betragter det som organisk.
De, der hævder, at CCl 4 er en uorganisk forbindelse, klassificerer det som en type binær forbindelse kaldet et pseudosalt. Dette navn antyder, at forbindelsen mellem de to elementer er ionisk, hvilket vi ved ikke er tilfældet. Men det faktum, at det er dannet af foreningen af to ikke-metalliske elementer, hvor det ene er et halogen og det andet ikke, giver en vis styrke til dette argument.
På den anden side gør det faktum, at det er en kovalent forbindelse med et carbonatom i centrum, mange til at betragte det som en organisk forbindelse. Hertil kommer, at det er et hyppigt anvendt opløsningsmiddel i organisk kemi, og at det kan indgå i familien af alkylhalogenider (også kaldet haloalkaner).
Det er klart, at CCl 4 er tættere på organiske end uorganiske forbindelser, men det kaldes ofte det ene eller det andet i flæng.
Navnet på CCl 4
Nu hvor vi har flere oplysninger om egenskaberne af CCl 4 , kan vi lettere forstå de forskellige navne, som det er kendt under.
Navn i organisk kemi
Når det betragtes som en organisk forbindelse, er CCl 4 navngivet som et derivat af alkanen af et enkelt carbonatom, det vil sige af methan. I organisk kemi modtager denne forbindelse to forskellige navne:
- Tetrachlormethan (IUPAC nomenklatur)
- perchlormethan
- methyltetrachlorid
Fornavnet er konstrueret efter reglerne i IUPAC-nomenklaturen for alkylhalogenider. Substituenterne navngives først (de 4 chlorer) efter deres lokant (hvilket i dette tilfælde ikke er nødvendigt, da der kun er 1 kulstof) og til sidst navnet på hovedkæden (i dette tilfælde metan). Præfikset tetra angiver, at der er fire chlorer som substituenter.
I det andet navn, i stedet for at bruge præfikset tetra, som bogstaveligt betyder fire, bruges præfikset per-. Perchlor- angiver, at alle brintatomer er blevet erstattet af kloratomer. Da metan oprindeligt havde 4 brinter, betyder perchlor, at denne forbindelse har 4 chlorer.
Det tredje navn svarer til det typiske navn på et alkylhalogenid
Navn som binær uorganisk forbindelse
Som nævnt ovenfor er denne forbindelse (som betragtes som et pseudo-salt) i uorganisk kemi navngivet, som om den var et normalt ionisk salt. Anionen navngives altid først (i dette tilfælde chloridet) og derefter kationen (i dette tilfælde et kulstof). Der er tre nomenklatursystemer for denne type forbindelse i uorganisk kemi:
- Kuldioxid (traditionel nomenklatur)
- Kulstof(IV)klorid (lagernomenklatur)
- Carbontetrachlorid (IUPAC-navn)
Det traditionelle navn identificerer valensen af kulstof gennem præfikset -ico, hvilket indikerer, at det arbejder med den største af sine to valenser, som er +4.
Stock-navnet forenkler tingene ved at placere kulstofvalensen direkte i romertal og i parentes.
Endelig angiver det systematiske IUPAC-navn, hvor mange chlorer og carbonatomer forbindelsen indeholder ved hjælp af et system af præfikser. Dette er det mest almindeligt anvendte navn for CCl 4 .
Andre almindelige navne
Ud over disse navne er der andre synonymer for carbontetrachlorid. Inden for landbrug og renseri er dette opløsningsmiddel kendt som Halo 104. 1-tallet angiver, at det kun har ét kulstof, 0-tallet i den anden position angiver, at det ikke indeholder nogen fluoratomer, og 4-tallet i den tredje position angiver, at det Den har 4 kloratomer.
I køleindustrien er det kendt som Freon-10 (PCC-10) eller Refrigerant-10 (R-10). Desuden er det også kendt som carbon tet og benziform.
Referencer
Nomenklatur for alkylhalogenider . (2019, 5. juni). Hentet fra https://chem.libretexts.org/@go/page/28165
International Union of Pure and Applied Chemistry (2005). NOMENKLATURE AF UORGANISK KEMI
IUPAC-anbefalinger .
Leigh O., GJ, Favre, HA, Metanomski, WV (1998). Principper for kemisk nomenklatur: en guide til
IUPAC-anbefalinger . Hentet fra https://old.iupac.org/publications/books/principles/principles_of_nomenclature.pdf