Methyleenchloride, ook bekend als dichloormethaan (DCM), is een organisch-chemische verbinding. CH2Cl2 is de chemische formule voor DCM. Het is een kleurloze en vluchtige vloeistof met een zoete geur. De verbinding is op natuurlijke wijze afkomstig van vulkanen, wetlands en andere bronnen in de oceaan. Het heeft vele toepassingen, maar het wordt vooral gebruikt in de voedingsindustrie. In dit artikel zullen we de structuur, moleculaire geometrie, toepassingen en andere chemische eigenschappen in detail leren kennen.
Inhoud
CH2Cl2 Lewisstructuur
Voor een goed begrip van de eigenschappen en structuur van chemische verbindingen, ook organische, is de lewisstructuur van het grootste belang. De Lewisstructuur is een theorie die helpt bij het begrijpen van de structuur van een bepaalde verbinding, gebaseerd op de octetregel. Volgens de octetregel moet een molecuul acht elektronen in zijn buitenste schil hebben om inert of stabiel te worden. Voor deze verbinding is er één molecuul Koolstof, twee moleculen Waterstof en twee moleculen Chloor.
Om de lewis-structuur te kennen, is het van vitaal belang om het aantal valentie-elektronen in de verbinding te vinden. Valentie-elektronen zijn de som van de elektronen die elk molecuul in zijn buitenste schil in een verbinding heeft. Deze elektronen omvatten zowel de elektronen die betrokken zijn bij de vorming van bindingen als de elektronen die niet betrokken zijn bij de vorming van bindingen. De elektronen die betrokken zijn bij de vorming van bindingen worden bindingsparen van elektronen genoemd. Terwijl de elektronen die niet deelnemen aan de vorming van bindingen, eenzame elektronenparen of niet-bindende elektronenparen worden genoemd.
In de Lewisstructuur staan de lijnen voor de bindingen en de punten voor de valentie-elektronen. Als we het hebben over CH2Cl2, is Koolstof minder elektronegatief dan Chlooratomen. Om de Lewis-structuur te begrijpen, berekenen we eerst het totale aantal valentie-elektronen voor dichloormethaan.
Koolstof heeft vier valentie-elektronen, Waterstof heeft één valentie-elektron en zoals alle halogenen heeft Chloor zeven valentie-elektronen.
Totaal aantal valentie-elektronen = 4 + 2*1 + 2*7
= 4+2+14
= 20
Er zijn twintig valentie-elektronen in de verbinding, en er worden vier bindingen gevormd. Het centrale koolstofatoom vormt twee bindingen met zowel waterstof- als chlooratomen. Dus vier valentie-elektronen van Koolstof, twee elektronen van Waterstof en Chloor nemen elk deel aan de bindingsvorming.
Hybridisatie van dichloormethaan
Wanneer twee of moleculen deelnemen aan de bindingsvorming, overlappen hun banen elkaar door het delen van elektronen. Deze overlappende orbitalen worden hybride orbitalen genoemd. De gevormde bindingen in Dichloormethaan zijn covalente bindingen. De centrale koolstof is gehybridiseerd omdat het molecuul alle vier de bindingen in de verbinding vormt. Een elektron uit de 22-baan en drie andere elektronen uit 2p-banen nemen deel aan de vorming van bindingen. De hybridisatie van het koolstofatoom in CH2Cl2 is dus sp3.
Moleculaire geometrie van dichloormethaan
Het is relatief eenvoudig om de moleculaire geometrie van een verbinding te begrijpen als men de Lewisstructuur en hybridisatie kent. De rangschikking van de moleculen in deze verbinding is zodanig dat het Koolstofatoom zich in het centrale atoom bevindt, één Waterstofatoom op de bovenste bovenste positie en de andere aan de linkerkant van het centrale atoom. Evenzo bevindt zich één chlooratoom rechts van Koolstof en het andere op de onderste positie van het centrale atoom. Aangezien de hybridisatie sp3 is, wordt de moleculaire geometrie van Dichloormethaan tetrahedraal. De vorm van de verbinding is een trigonale piramide.
Polariteit van dichloormethaan
De polariteit van een verbinding hangt af van de eenzame elektronenparen en de symmetrie van de verbinding. Het hangt ook af van de elektronegativiteit van de moleculen die deelnemen aan de vorming van de verbinding. Hier is het waterstofatoom minder elektronegatief dan het chlooratoom en daarom is er een netto dipoolmoment in de verbinding. Ook is de rangschikking van de gebonden paren asymmetrisch, waardoor dichloormethaan polair is.
Fysische eigenschappen
Nu we alles weten over de chemische eigenschappen en structuren van CH2Cl2, gaan we eens kijken naar de fysische eigenschappen.
| Eigenschappen van de verbinding | Experimentele waarden |
| Dichtheid van DCM | 1.3226 g/cm3 |
| Moleculair gewicht van DCM | 84,93 g/mol |
| kookpunt van DCM | 39.60C |
| Smeltpunt van DCM | -97,60C |
Toepassingen van dichloormethaan
- DCM wordt gebruikt als oplosmiddel in de voedingsmiddelenindustrie en als verfverwijderaar.
- Het wordt ook gebruikt als ontvettingsmiddel.
- De verbinding wordt ook gebruikt bij de productie van aërosolformuleringen.
Gevaren van het gebruik van dichloormethaan
- Omdat de verbinding zeer vluchtig van aard is, kan zij acute inhalatiegevaren veroorzaken. Langdurige blootstelling aan DCM kan duizeligheid, vermoeidheid, hoofdpijn en nog veel meer veroorzaken als gevolg van acute absorptie van het gas.
- DCM wordt in het lichaam gemetaboliseerd als koolmonoxide, wat kan leiden tot koolmonoxidevergiftiging in het lichaam.
- Het is ook in verband gebracht met verschillende soorten kanker en is dus een kankerverwekkende verbinding.
- De verbinding is ook niet veilig voor mensen met hartgerelateerde problemen, omdat het abnormale hartritmes en hartaanvallen kan veroorzaken wanneer het gedurende langere tijd wordt ingeademd.
- In sommige gevallen kan het ook de neus en keel irriteren.
Slotopmerkingen
Ik hoop dat dit artikel u gedetailleerde informatie geeft over dichloormethaan. De verbinding heeft twintig valentie-elektronen, waarvan acht elektronen deelnemen aan de bindingsvorming. Het heeft sp3 hybridisatie en is polair. DCM heeft een tetrahedrale moleculaire geometrie en is trigonaal piramidaal van vorm.