卤代烷和卤代芳烃的物理性质

卤代烷烃和卤代芳烃是在脂肪烃或芳香烃中氢原子被卤原子取代而形成的有机化合物。卤代烷烃和卤代芳烃也分别称为卤代烷和芳基卤。卤代烷和卤代芳烃有机化合物存在于自然界中，其中一些对我们日常生活中的不同目的非常重要和有用。该化合物在工业、实验室中用作溶剂和有机化合物合成中的起始化学品。

我们可以通过不同的方法从化学品中制备卤代烷和卤代芳烃。例子：

• 卤代烷：

CH₃-Cl ⇢ Methyl chloride        

CH₃-Br ⇢  Methyl Bromide         

CH₃CH₂CH₂-Br ⇢  n-Propyl bromide              

CH₂ = CH-Cl ⇢  Vinyl chloride          

CH₂ = CHCH₂-Br ⇢ Allyl bromide          

CHCl₃ ⇢ Chloroform                                             

• 卤代芳烃：

卤代烷和卤代芳烃的物理性质

卤代烷烃和卤代芳烃以各种形式存在，它们的物理性质因不同的化合物而异，让我们在这里讨论一些重要的物理性质 -

• 自然与状态

最纯净的卤代烷是无色的。然而，当暴露在光线下时，溴化物和碘化物会显色。许多挥发性卤素化合物的气味是甜的。

• 熔点和沸点

氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷和一些氯氟甲烷在室温下都是气体。更高级别的成员要么是液体，要么是固体。正如我们所见，有机卤素化合物分子通常是极性的。与母体烃相比，卤素衍生物的分子间吸引力（偶极-偶极和范德华）更强，因为它们具有更高的极性和分子量。因此，氯化物、溴化物和碘化物的沸点明显高于分子量相当的碳氢化合物的沸点。

对于相同的烷基，卤代烷的沸点按以下顺序降低：RI> RBr> RCl> RF。这是因为范德华力的大小随着卤素原子的大小和质量而增加。

当烃的支链增加时，卤代烷异构体的沸点降低。在三种异构体中，2-溴-2-甲基丙烷的沸点最低。

Sr. No.	Compounds	B.P. (K)
1	CH3CH2CH2CH2-Br	375
2	CH3CH2CH(Br)CH3	364
3	(CH3)3C-Br	346

                                                                                 

二卤代苯异构体的沸点几乎相同。另一方面，对位异构体的熔点高于邻位和间位异构体。对位异构体比邻位和间位异构体更适合晶格，因为它们具有对称性。

• 密度

烃溴、碘和多氯衍生物比水重。密度随着碳原子数、卤素原子数和卤素原子质量的增加而增加。下面列出了一些卤代烷的密度-

Compound	Density (g/mL)	Compound	Density (g/mL)
CH3CH2CH2-Cl	0.89	CH2Cl2	1.336
CH3CH2CH2-Br	1.335	CHCl3	1.489
CH3CH2CH2-I	1.747	CCl4	1.595

• 溶解度

在水中，卤代烷的溶解度很低。需要能量来克服卤代烷分子之间的吸引力并破坏水分子之间的氢键以便将卤代烷溶解在水中。释放的能量较少，因为卤代烷和水分子之间形成的新吸引力不如水中原来的氢键强。结果，卤代烷在水中的溶解度低。卤代烷很容易溶于有机溶剂，因为卤代烷和溶剂分子形成的新分子间吸引力几乎与单独的卤代烷和溶剂分子形成的分子间吸引力一样强。

示例问题

问题1：什么是卤代烷？举个例子。

回答：

Haloalkanes are halogen derivative, when hydrogen is replaced with halogen atoms in aliphatic hydrocarbon haloalkanes are produced. for example- methyl chloride (CH₃-Cl), n-Propyl bromide (CH₃CH₂CH₂-Br), Methyl Bromide (CH₃-Br), n-Propyl iodide (CH₃CH₂CH₂-I).

问题2：卤族元素有哪些？

回答：

In periodic table halogens are group 17 elements which includes fluorine(F), chlorine(Cl), bromine(Br), iodine(I) and astatine(At). This elements are called halogen because they form salts when react with metals.

问题 3：沸点如何取决于异构卤代烷烃？

回答：

When the branch of hydrocarbon increases boiling point of isomers of haloalkane decreases. the boiling point of 2-bromo-2-methylpropane is less as compared to other isomers of it.

问题 4：在 CH ₃ CH ₂ CH ₂ -Cl 和 CH ₃ CH ₂ CH ₂ -Br 中，哪一种密度更大，为什么？

回答：

The density of haloalkanes depends on mass as the mass increases density of haloalkanes increases. So CH₃CH₂CH₂-Br has higher molecular mass than CH₃CH₂CH₂-Cl that’s why the density order will be- 

CH₃CH₂CH₂-Br > CH₃CH₂CH₂-Cl

问题5：对二氯苯的熔点比邻二氯苯和间二氯苯高，为什么？

回答：

The para isomer of Dichlorobenzene forms a crystal lattice due to there symmetry so to melt p-Dichlorobenzene requires more energy as compared to o-Dichlorobenzene and m-Dichlorobenzene that’s why the melting point is also high.