Skip to content · ⁨الانتقال إلى المحتوى⁩

Halogen compounds · ⁨مركبات الهالوجين⁩

A-Level Chemistry · ⁨A-Level الكيمياء⁩ · Topic 31 · ⁨الموضوع 31⁩

Video lesson for this topic · ⁨درس فيديو لهذا الموضوع⁩ Open the video page · ⁨افتح صفحة الفيديو⁩
7:56

مركبات الهالوجين (A2)

يرش مزارع حقلاً. العديد من المبيدات ومبيدات الأعشاب في تلك الخزان هي هالوأرينات: ذرة كلور مرتبطة مباشرة بحلقة البنزين. الآن انظر…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨سرد باللغة الإنجليزية · ترجمة مدمجة بالإنجليزية + الصينية⁩

31.1

Making halogenoarenes · ⁨تحضير الهالوجين أرينات⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English
  1. recall the reactions by which halogenoarenes can be produced: substitution of an arene with $\text{Cl}_2$ or $\text{Br}_2$ in the presence of a catalyst, $\text{AlCl}_3$ or $\text{AlBr}_3$ to form a halogenoarene, exemplified by benzene to form chlorobenzene and methylbenzene to form 2-chloromethylbenzene and 4-chloromethylbenzene
  2. explain the difference in reactivity between a halogenoalkane and a halogenoarene as exemplified by chloroethane and chlorobenzene
العربية
  1. استذكار التفاعلات التي يمكن بها إنتاج هالوجين عطري: استبدال مركب عطري مع $\text{Cl}_2$ أو $\text{Br}_2$ في وجود عامل حفاز، $\text{AlCl}_3$ أو $\text{AlBr}_3$ لتكوين هالوجين عطري، مجسداً بالتحويل البنزين إلى كلوروبنزين وتولوينيلي إلى 2-كلوروتولوين و4-كلوروتولوين
  2. اشرح الفرق في التفاعل بين هالوجينو ألكان وهالوجين عطري كما تجلى في كلوروإيثان وكلوروبنزين

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

A halogenoarene 卤代芳烃 (also called an aryl halide) is formed when an arene 芳烃 reacts with $\text{Cl}_2$ or $\text{Br}_2$, using $\text{AlCl}_3$ or $\text{AlBr}_3$ as a catalyst 催化剂. This is the electrophilic substitution from the arenes topic — the halogen replaces a hydrogen on the ring.

  • benzene gives chlorobenzene.
  • methylbenzene gives 1-chloro-2-methylbenzene and 1-chloro-4-methylbenzene (the methyl group directs the chlorine to positions 2 and 4).
العربية

يتم تكوين هالوجين أرين (يسمى أيضاً هاليد أريل) عندما يتفاعل أرين مع $\text{Cl}_2$ أو $\text{Br}_2$، باستخدام $\text{AlCl}_3$ أو $\text{AlBr}_3$ كـ عامل حفاز. هذا هو الاستبدال الإلكتروفيلي من موضوع الأرينات — حيث يحل الهالوجين محل هيدروجين في الحلقة.

  • يعطي بنزين كلوروبينزين.
  • يعطي ميثيل بينزين 1-كلورو-2-ميثيل بينزين و1-كلورو-4-ميثيل بينزين (توجه مجموعة الميثيل الكلور إلى الموضعين 2 و4).
بنزين يتفاعل مع الكلور، باستخدام كلوريد الألمنيوم كعامل حفاز، ليُعطي كلوروبينزين وكلوريد الهيدروجين — يحل كلور محل هيدروجين في الحلقة
ت制备 هالوجين أرين بالاستبدال الإلكتروفيلي: مع محفز AlCl₃، يحل كلور محل هيدروجين في الحلقة (مما يعطي HCl)
جرارة ترش محصولاً في حقل
العديد من المبيدات الحشرية والعشبية هي هالوجين أرينات — ذرات كلور مرتبطة بحلقة بنزين
Explore · ⁨استكشف⁩

Halogenoarene lab · ⁨مختبر هالوجين الأرينات⁩

Compare halogenoarenes with halogenoalkanes. · ⁨قارن هالوجين الأرينات بهالوجين الألكانات.⁩

Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
halogenoarene/ˈheɪləʊdʒnɔːren/ هالوجين أرين
arene/ˈæren/ أرين
catalyst/ˈkætəlɪst/ المحفز
halogenoalkane/ˈheɪləʊdʒnəʊlkeɪn/ هالوجينو ألكان
nucleophilic substitution/ˌnjuːklɪəˈfɪlɪk ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ استبدال نيوكليوفيلي
lone pair/ləʊn peə/ زوج من الإلكترونات الحرة
delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ مشتت
nucleophile/ˈnjuːklɪɒfaɪl/ نوكليوفيل
31.1

Why a halogenoarene is less reactive than a halogenoalkane · ⁨لماذا يكون الهالوجين أرين أقل نشاطاً من الهالوجين ألكان⁩

English

Compare chloroethane (a halogenoalkane 卤代烷) with chlorobenzene (a halogenoarene).

A halogenoalkane reacts easily by nucleophilic substitution 亲核取代: its C–Cl bond is polar, so a nucleophile can attack the slightly positive carbon and push the halogen out.

A halogenoarene is very unreactive towards nucleophilic substitution. There are two reasons:

  • a lone pair 孤对电子 on the chlorine overlaps sideways with the delocalised 离域 ring of electrons. This gives the C–Cl bond partial double-bond character, making it shorter and stronger, so it is much harder to break.
  • the electron-rich ring repels an approaching nucleophile 亲核试剂.

So chlorobenzene does not react with nucleophiles such as $\text{OH}^-$ under normal conditions, while chloroethane does.

العربية

قارن بين كلوروإيثان (هالوجين ألكان) وكلوروبينزين (هالوجين أرين).

يتفاعل الهالوجين ألكان بسهولة عن طريق الاستبدال النيوكليوفيلي: رابطة C–Cl قطبية، لذا يمكن للنيوكليوفيل مهاجمة الكربون الموجب قليلاً ودفع الهالوجين للخارج.

الهالوجين أرين غير متفاعل جداً تجاه الاستبدال النيوكليوفيلي. هناك سببان:

  • زوج من الإلكترونات الحرة على الكلور يتداخل جانبيًا مع الحلقة المجهدة للإلكترونات. وهذا يمنح رابطة C–Cl خصائص الرابطة المزدوجة الجزئية، مما يجعلها أقصر وأقوى، وبالتالي يصعب كسرها بكثير.
  • الحلقة الغنية بالإلكترونات تتنافر مع النويفيل القريب.

لذلك، لا يتفاعل كلوروبنزين مع النويفيلات مثل $\text{OH}^-$ في الظروف العادية، بينما يتفاعل كلوروإيثان.

كلوروإيثان حيث يهاجم نويفيل ذرة الكربون الموجبة قليلاً، بجانب كلوروبنزين حيث يتداخل زوج الإلكترونات الحرة للكلور مع الحلقة وتتنافر الحلقة مع النويفيل
كلوروإيثان يتفاعل (يهاجم نويفيل ذرة $\delta+$ الكربون)، لكن كلوروبنزين لا يفعل: زوج الإلكترونات الحرة لـ Cl يعزز رابطة C–Cl وتتنافر الحلقة مع النويفيلات
31.1

Exam tips · ⁨نصائح للامتحان⁩

English
  • A halogenoarene is less reactive than a halogenoalkane: the lone pair delocalises into the ring, giving the $\text{C-X}$ bond partial double-bond character.
  • Distinguish a halogen on the ring (needs a catalyst, unreactive to substitution) from one on a side chain (reacts like a halogenoalkane).
العربية
  • الهالوجين أرين أقل نشاطاً من الهالوجين ألكان: الزوج الحر يتشعب داخل الحلقة، مما يمنح رابطة $\text{C-X}$ خصائص الرابطة المزدوجة الجزئية.
  • تمييز الهالوجين على الحلقة (يحتاج محفزاً، غير نشط تجاه الاستبدال) عن الهالوجين على السلسلة الجانبية (يتفاعل كمركب هالوجين ألكان).

Interactive lessons on this topic · ⁨دروس تفاعلية حول هذا الموضوع⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.⁩

Past Papers · ⁨أوراق الامتحانات السابقة⁩

More topics in A-Level Chemistry · ⁨A-Level الكيمياء⁩ · ⁨المزيد من المواضيع في A-Level Chemistry · ⁨A-Level الكيمياء⁩⁩

Log in or create account · ⁨تسجيل الدخول أو إنشاء حساب⁩

IGCSE, A-Level & AP