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CCl 4 ist eine giftige Flüssigkeit mit niedrigem Schmelz- und Siedepunkt, die im Laufe der Jahre in einer großen Anzahl von Anwendungen wie unter anderem in der Kühlung, Pestiziden, Fungiziden und Brandbekämpfung eingesetzt wurde.
Diese Verbindung hat je nach Branche, in der sie verwendet wurde, verschiedene Namen erhalten. Darüber hinaus kann es in den verschiedenen Systemen der chemischen Nomenklatur unterschiedlich benannt werden, je nachdem, ob es sich um eine organische oder eine anorganische Verbindung handelt.
Aus diesem Grund beginnen wir diese Erklärung mit der Analyse, welche Art von Verbindung CCl 4 ist , welche Art von Bindungen es hat und was die wichtigsten strukturellen Merkmale sind, die ihm seine charakteristischen Eigenschaften verleihen.
Struktur von CCl 4
Linktyp in CCl 4
Zunächst muss berücksichtigt werden, dass CCl 4 aus 4 Chloratomen und einem Kohlenstoff besteht. Beide sind nichtmetallische Elemente, die Teil des p-Blocks des Periodensystems sind. Chlor ist ein Halogen mit der Ordnungszahl 17. Es ist ein ziemlich reaktives elektronegatives Element (es hat eine Elektronegativität von 3,0), das dazu neigt, sich zum Chloridion zu reduzieren.
Kohlenstoff hingegen ist ein Nichtmetall mit der Ordnungszahl 6 und bildet die Grundlage der organischen Chemie und des Lebens, wie wir es kennen. Es ist ein leicht elektronegatives Element (2,5), das dazu neigt, 4 Bindungen zu bilden, um sein Oktett zu füllen.
Da die Elektronegativitätsdifferenz zwischen den beiden Elementen 0,5 beträgt, wird die C-Cl-Bindung als polare kovalente Bindung klassifiziert , deren Dipolmoment zum Chloratom zeigt.
Molekulargeometrie
In der CCl4-Lewis-Struktur befindet sich das Kohlenstoffatom im Zentrum (da es das weniger elektronegative der beiden ist ) und ist durch einfache kovalente Bindungen von den 4 Chloratomen umgeben.
Basierend auf der Theorie der Abstoßung von Valenzelektronenpaaren nimmt diese Konfiguration eine regelmäßige tetraedrische Geometrie an, da die vier Gruppen, die Kohlenstoff umgeben, einander genau gleich sind.
CCl 4 Polarität
Die Bindungen zwischen den Kohlenstoff- und Chloratomen können polare Bindungen sein und ein Dipolmoment haben, aber aufgrund der hohen Symmetrie des CCl 4 -Moleküls heben sich alle Dipolmomente gegenseitig auf, um ein völlig unpolares Molekül zu ergeben.
Zusammen mit der Tatsache, dass es bei Raumtemperatur flüssig ist, macht dies CCl 4 zu einem ausgezeichneten unpolaren Lösungsmittel, das sowohl in der Industrie als auch in Laboratorien der organischen Chemie weit verbreitet ist.
Handelt es sich um eine organische oder anorganische Verbindung?
Einer der Gründe, warum CCl 4 verschiedene Namen hat, ist die Tatsache, dass einige es für eine anorganische Verbindung halten, während andere es für eine organische Verbindung halten.
Diejenigen, die argumentieren, dass CCl 4 eine anorganische Verbindung ist, klassifizieren es als eine Art binäre Verbindung, die als Pseudosalz bezeichnet wird. Dieser Name deutet darauf hin, dass die Verbindung zwischen den beiden Elementen ionisch ist, was wir wissen, dass dies nicht der Fall ist. Die Tatsache, dass es durch die Vereinigung zweier nichtmetallischer Elemente gebildet wird, von denen eines ein Halogen ist und das andere nicht, verleiht diesem Argument jedoch eine gewisse Stärke.
Andererseits wird es aufgrund der Tatsache, dass es sich um eine kovalente Verbindung mit einem Kohlenstoffatom in der Mitte handelt, von vielen als organische Verbindung betrachtet. Hinzu kommt, dass es ein häufig verwendetes Lösungsmittel in der organischen Chemie ist und zur Familie der Alkylhalogenide (auch Haloalkane genannt) gezählt werden kann.
Es ist klar, dass CCl 4 näher an organischen als an anorganischen Verbindungen steht, es wird jedoch oft synonym mit dem einen oder anderen bezeichnet.
Der Name von CCl 4
Jetzt, da wir mehr Informationen über die Eigenschaften von CCl 4 haben , können wir die verschiedenen Namen, unter denen es bekannt ist, leichter verstehen.
Name in der organischen Chemie
Als organische Verbindung wird CCl 4 als Derivat des Alkans mit einem einzelnen Kohlenstoffatom, also Methan, bezeichnet. In der organischen Chemie erhält diese Verbindung zwei verschiedene Namen:
- Tetrachlormethan (IUPAC-Nomenklatur)
- Perchlormethan
- Methyltetrachlorid
Der Vorname ist nach den Regeln der IUPAC-Nomenklatur für Alkylhalogenide aufgebaut. Die Substituenten werden zuerst genannt (die 4 Chloratome), gefolgt von ihrem Lokanten (der in diesem Fall nicht notwendig ist, da es nur 1 Kohlenstoff gibt) und schließlich dem Namen der Hauptkette (in diesem Fall Methan). Das Präfix Tetra zeigt an, dass es vier Chloratome als Substituenten gibt.
Im zweiten Namen wird anstelle des Präfixes tetra, was wörtlich vier bedeutet, das Präfix per- verwendet. Perchlor- zeigt an, dass alle Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt wurden. Da Methan ursprünglich 4 Wasserstoffatome hatte, bedeutet Perchlor-, dass diese Verbindung 4 Chloratome hat.
Der dritte Name entspricht dem typischen Namen eines Alkylhalogenids
Name als binäre anorganische Verbindung
Wie oben erwähnt, wird diese Verbindung (als Pseudosalz betrachtet) in der anorganischen Chemie so bezeichnet, als wäre sie ein normales ionisches Salz. Es wird immer zuerst das Anion (in diesem Fall das Chlorid) und dann das Kation (in diesem Fall ein Kohlenstoff) genannt. In der anorganischen Chemie gibt es drei Nomenklatursysteme für diese Art von Verbindungen:
- Kohlendioxid (traditionelle Nomenklatur)
- Kohlenstoff(IV)chlorid (Lagernomenklatur)
- Tetrachlorkohlenstoff (IUPAC-Bezeichnung)
Der traditionelle Name identifiziert die Wertigkeit von Kohlenstoff durch das Präfix -ico, was darauf hinweist, dass es mit der größeren seiner beiden Wertigkeiten arbeitet, die +4 ist.
Der Name Stock vereinfacht die Dinge, indem er die Wertigkeit von Kohlenstoff direkt in römische Ziffern und in Klammern setzt.
Schließlich gibt der systematische IUPAC-Name durch ein System von Präfixen an, wie viele Chlor- und Kohlenstoffe die Verbindung enthält. Dies ist die am häufigsten verwendete Bezeichnung für CCl 4 .
Andere gebräuchliche Namen
Neben diesen Namen gibt es weitere Synonyme für Tetrachlorkohlenstoff. In der Landwirtschaft und chemischen Reinigung ist dieses Lösungsmittel als Halo 104 bekannt. Die 1 zeigt an, dass es nur einen Kohlenstoff hat, die 0 an der zweiten Position zeigt an, dass es keine Fluoratome enthält, und die 4 an der dritten Position zeigt an, dass es vorhanden ist Es hat 4 Chloratome.
In der Kälteindustrie ist es als Freon-10 (PCC-10) oder Kältemittel-10 (R-10) bekannt. Darüber hinaus ist es auch als Kohlenstofftet und Benziform bekannt.
Verweise
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