Pular para o conteúdo

Compostos de halogênio

Química do A-Level · Tópico 31

Treinar
Videoaula para este tópico Abrir a página do vídeo
7:56

Compostos halogenados (A2)

Um fazendeiro pulveriza um campo. Muitos dos pesticidas e herbicidas naquele tanque são haloarenos: um átomo de cloro ligado diretamente a um anel de benzeno. Agora olhe…

Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas

31.1

Fabricando haloarenos

Programa
  1. recordar as reações pelas quais halogenoarenos podem ser produzidos: substituição de um areno com $\text{Cl}_2$ ou $\text{Br}_2$ na presença de um catalisador, $\text{AlCl}_3$ ou $\text{AlBr}_3$ para formar um halogenoareno, exemplificado por benzeno para formar clorobenzeno e metilbenzeno para formar 2-clorometilbenzeno e 4-clorometilbenzeno
  2. explicar a diferença de reatividade entre um halogenoalcano e um halogenoareno, exemplificado por cloroetano e clorobenzeno

Fonte: Programa Cambridge International

Um halogenoaril 卤代芳烃 (também chamado de haleto de arila) é formado quando um areno 芳烃 reage com $\text{Cl}_2$ ou $\text{Br}_2$, usando $\text{AlCl}_3$ ou $\text{AlBr}_3$ como catalisador 催化剂. Esta é a substituição eletrofílica do tópico arenos — o halogênio substitui um hidrogênio no anel.

  • benzeno dá clorobenzeno.
  • metilbenzeno dá 1-cloro-2-metilbenzeno e 1-cloro-4-metilbenzeno (o grupo metila orienta o cloro para as posições 2 e 4).
Benzeno reagindo com cloro, usando cloreto de alumínio como catalisador, para dar clorobenzeno e cloreto de hidrogênio — um cloro substitui um hidrogênio no anel
Fabricando um haloareno por substituição eletrofílica: com um catalisador AlCl₃, um cloro substitui um hidrogênio no anel (dando HCl)
Um trator pulverizando uma cultura em um campo
Muitos pesticidas e herbicidas são haloarenos — átomos de cloro ligados a um anel de benzeno
Explorar

Laboratório de haloareno

Compare haloarenos com haloalcanos.

Vocabulário Treinar
Inglês Chinês Pinyin
halogenoarene/ˈheɪləʊdʒnɔːren/ 卤代芳烃 lǔ dài fāng tīng
arene/ˈæren/ 芳烃 fāng tīng
catalyst/ˈkætəlɪst/ 催化剂 cuī huà jì
halogenoalkane/ˈheɪləʊdʒnəʊlkeɪn/ 卤代烷 lǔ dài wán
nucleophilic substitution/ˌnjuːklɪəˈfɪlɪk ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ 亲核取代 qīn hé qǔ dài
lone pair/ləʊn peə/ 孤对电子 gū duì diàn zi
delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ 离域 lí yù
nucleophile/ˈnjuːklɪɒfaɪl/ 亲核试剂 qīn hé shì jì
31.1

Por que um haloareno é menos reativo que um haloalcano

Compare cloroetano (um haloalcano 卤代烷) com clorobenzeno (um haloareno).

Um haloalcano reage facilmente por substituição nucleofílica 亲核取代: sua ligação C–Cl é polar, então um nucleófilo pode atacar o carbono levemente positivo e empurrar o halogênio para fora.

Um haloareno é muito pouco reativo em relação à substituição nucleofílica. Existem duas razões:

  • um par solitário 孤对电子 no cloro se sobrepõe lateralmente ao anel deslocalizado 离域 de elétrons. Isso confere à ligação C–Cl caráter parcial de dupla, tornando-a mais curta e forte, logo é muito mais difícil de quebrar.
  • o anel rico em elétrons repele um nucleófilo 亲核试剂 em aproximação.

Assim, o clorobenzeno não reage com nucleófilos como $\text{OH}^-$ sob condições normais, enquanto o cloroetano reage.

Cloroetano com um nucleófilo atacando seu carbono levemente positivo, ao lado do clorobenzeno onde o par solitário do cloro se sobrepõe ao anel e o anel repele o nucleófilo
O cloroetano reage (um nucleófilo ataca o carbono $\delta+$), mas o clorobenzeno não: o par solitário do Cl fortalece a ligação C–Cl e o anel repele nucleófilos
31.1

Dicas de prova

  • Um haloareno é menos reativo que um haloalcano: o par solitário deslocaliza-se para o anel, conferindo à ligação $\text{C-X}$ caráter parcial de dupla.
  • Distinga um halogênio no anel (precisa de catalisador, pouco reativo para substituição) de um em uma cadeia lateral (reage como um haloalcano).

Aulas interativas sobre este tópico

Passe por ele passo a passo, com exercícios de verificação instantânea.

Provas Anteriores

Mais tópicos em Química do A-Level

Entrar ou criar conta

IGCSE, A-Level & AP