CCl 4 là một chất lỏng độc hại có nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp đã được sử dụng trong nhiều năm qua trong nhiều ứng dụng như làm lạnh, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm và chữa cháy, cùng nhiều ứng dụng khác.
Hợp chất này đã nhận được một số tên khác nhau tùy thuộc vào ngành công nghiệp mà nó đã được sử dụng. Ngoài ra, nó có thể được đặt tên theo nhiều cách khác nhau trong các hệ thống danh pháp hóa học khác nhau, tùy thuộc vào việc nó được coi là hợp chất hữu cơ hay vô cơ.
Đây là lý do tại sao chúng ta sẽ bắt đầu phần giải thích này bằng cách phân tích loại hợp chất nào là CCl 4 , loại liên kết nào có và các đặc điểm cấu trúc chính mang lại cho nó các đặc tính đặc trưng.
Cấu tạo của CCl4
Loại liên kết trong CCl 4
Để bắt đầu, người ta phải tính đến thực tế là CCl 4 được tạo thành từ 4 nguyên tử clo và một carbon. Cả hai đều là nguyên tố phi kim thuộc khối p của bảng tuần hoàn. Clo là một halogen có số nguyên tử 17. Nó là một nguyên tố có độ âm điện phản ứng khá mạnh (nó có độ âm điện là 3,0) có xu hướng khử thành ion clorua.
Mặt khác, carbon là một phi kim có số nguyên tử 6 và là nền tảng của hóa học hữu cơ và của sự sống như chúng ta biết. Nó là một nguyên tố có độ âm điện nhẹ (2,5) có xu hướng hình thành 4 liên kết để lấp đầy octet của nó.
Vì hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tố là 0,5 nên liên kết C-Cl được phân loại là liên kết cộng hóa trị có cực , với momen lưỡng cực của nó hướng về phía nguyên tử clo.
Hình học phân tử
Trong cấu trúc CCl4 Lewis, nguyên tử carbon nằm ở trung tâm (vì nó có độ âm điện thấp hơn trong hai nguyên tử) và được bao quanh bởi 4 nguyên tử clo bằng các liên kết cộng hóa trị đơn.
Dựa trên lý thuyết về lực đẩy cặp electron hóa trị, cấu hình này giả sử có dạng hình học tứ diện đều, vì bốn nhóm bao quanh carbon hoàn toàn giống nhau.
CCl 4 phân cực
Liên kết giữa các nguyên tử cacbon và clo có thể là liên kết phân cực và có momen lưỡng cực, nhưng do phân tử CCl 4 có tính đối xứng cao nên tất cả các momen lưỡng cực đều triệt tiêu lẫn nhau để tạo thành phân tử hoàn toàn không phân cực.
Điều này, cùng với thực tế là nó là chất lỏng ở nhiệt độ phòng, làm cho CCl 4 trở thành một dung môi không phân cực tuyệt vời được sử dụng rộng rãi cả trong công nghiệp và trong các phòng thí nghiệm hóa học hữu cơ.
Nó là hợp chất hữu cơ hay vô cơ?
Một trong những lý do tại sao CCl 4 có nhiều tên gọi khác nhau là do một số người coi nó là hợp chất vô cơ trong khi những người khác coi nó là chất hữu cơ.
Những người cho rằng CCl 4 là một hợp chất vô cơ phân loại nó là một loại hợp chất nhị phân được gọi là pseudosalt. Tên gọi này gợi ý rằng liên kết giữa hai nguyên tố là liên kết ion, điều mà chúng ta biết là không phải như vậy. Tuy nhiên, thực tế là nó được hình thành bởi sự kết hợp của hai nguyên tố phi kim loại, một là halogen và nguyên tố kia thì không, mang lại sức mạnh cho lập luận này.
Mặt khác, việc nó là một hợp chất cộng hóa trị với một nguyên tử carbon ở trung tâm khiến nhiều người coi nó là một hợp chất hữu cơ. Thêm vào đó là thực tế rằng nó là một dung môi được sử dụng thường xuyên trong hóa hữu cơ, và nó có thể được xếp vào họ alkyl halogenua (còn gọi là haloalkan).
Rõ ràng là CCl 4 gần với hợp chất hữu cơ hơn là hợp chất vô cơ, tuy nhiên, nó thường được đặt tên thay thế cho nhau.
Tên gọi CCl4
Bây giờ chúng ta có thêm thông tin về các đặc điểm của CCl 4 , chúng ta có thể dễ dàng hiểu các tên gọi khác nhau của nó.
Tên hóa học hữu cơ
Khi được coi là một hợp chất hữu cơ, CCl 4 được đặt tên là dẫn xuất của ankan có một nguyên tử cacbon, tức là của metan. Trong hóa học hữu cơ, hợp chất này nhận được hai tên khác nhau:
- Tetrachloromethane (danh pháp IUPAC)
- perchloromethane
- metyl tetraclorua
Tên đầu tiên được xây dựng theo các quy tắc của danh pháp IUPAC cho alkyl halogenua. Các nhóm thế được đặt tên đầu tiên (4 clo) trước bởi chất định vị của chúng (trong trường hợp này là không cần thiết vì chỉ có 1 carbon) và cuối cùng là tên của chuỗi chính (trong trường hợp này là metan). Tiền tố tetra chỉ ra rằng có bốn clo là nhóm thế.
Trong tên thứ hai, thay vì sử dụng tiền tố tetra, nghĩa đen là bốn, thì tiền tố per- được sử dụng. Perchloro- chỉ ra rằng tất cả các nguyên tử hydro đã được thay thế bằng các nguyên tử clo. Vì metan ban đầu có 4 hydro, nên perchloro- có nghĩa là hợp chất này có 4 clo.
Tên thứ ba tương ứng với tên điển hình của một ankyl halogenua
Đặt tên là hợp chất vô cơ nhị phân
Như đã đề cập ở trên, trong hóa học vô cơ, hợp chất này (được coi là muối giả) được đặt tên như thể nó là muối ion bình thường. Anion luôn được đặt tên đầu tiên (trong trường hợp này là clorua) và sau đó là cation (trong trường hợp này là carbon). Có ba hệ thống danh pháp cho loại hợp chất này trong hóa học vô cơ:
- Carbon dioxide (danh pháp truyền thống)
- Cacbon(IV) Clorua (Danh pháp gốc)
- Cacbon tetraclorua (tên IUPAC)
Tên truyền thống xác định hóa trị của carbon thông qua tiền tố -ico, cho biết rằng nó đang hoạt động với giá trị lớn hơn trong hai hóa trị của nó, đó là +4.
Tên Stock đơn giản hóa mọi thứ, đặt trực tiếp hóa trị của carbon bằng chữ số La Mã và trong ngoặc đơn.
Cuối cùng, tên hệ thống IUPAC cho biết hợp chất chứa bao nhiêu clo và cacbon bằng một hệ thống các tiền tố. Đây là tên được sử dụng phổ biến nhất cho CCl 4 .
Tên phổ biến khác
Ngoài những tên này, còn có những từ đồng nghĩa khác với carbon tetrachloride. Trong nông nghiệp và giặt khô, dung môi này được gọi là Halo 104. Số 1 cho biết nó chỉ có một carbon, số 0 ở vị trí thứ hai cho biết nó không chứa bất kỳ nguyên tử flo nào và số 4 ở vị trí thứ ba cho biết rằng nó Nó có 4 nguyên tử clo.
Trong ngành điện lạnh, nó được gọi là Freon-10 (PCC-10) hoặc Chất làm lạnh-10 (R-10). Hơn nữa, nó còn được gọi là carbon tet và benziform.
Người giới thiệu
Danh pháp của Alkyl halogenua . (2019, ngày 5 tháng 6). Lấy từ https://chem.libretexts.org/@go/page/28165
Hiệp hội Hóa học thuần túy và ứng dụng quốc tế (2005). DANH PHÁP HÓA HỌC VÔ CƠ Khuyến nghị của IUPAC .
Leigh O., GJ, Favre, HA, Metanomski, WV (1998). Các nguyên tắc của danh pháp hóa học: Hướng dẫn về
các khuyến nghị của IUPAC . Lấy từ https://old.iupac.org/publications/books/principles/principles_of_nomenclature.pdf