Alai

Metylenklorid, även känd som diklormetan (DCM), är en organisk kemisk förening. CH2Cl2 är den kemiska formeln för DCM. Det är en färglös och flyktig vätska med en söt lukt. Föreningen kommer naturligt från vulkaner, våtmarker och andra oceaniska källor. Den har många användningsområden, men främst används den inom livsmedelsindustrin. I den här artikeln kommer vi att känna till strukturen, molekylgeometrin, tillämpningar och andra kemiska egenskaper i detalj.

CH2Cl2 Lewisstruktur

För att förstå egenskaperna och strukturen hos alla kemiska föreningar, inklusive organiska föreningar, är dess Lewisstruktur av yttersta vikt. Lewisstruktur är en teori som hjälper till att förstå strukturen hos en viss förening, baserad på oktettregeln. Enligt oktettregeln ska en molekyl ha åtta elektroner i sitt yttre skal för att bli inert eller stabil. För denna förening finns det en molekyl kol, två molekyler väte och två molekyler klor.

För att känna till Lewisstrukturen är det viktigt att hitta antalet valenselektroner i föreningen. Valenceelektroner är summan av de elektroner som varje molekyl har i sitt yttre skal i en förening. Dessa elektroner innefattar både de som deltar i bindningsbildningen och de som inte deltar i bindningsbildningen. De elektroner som deltar i bindningsbildningen kallas för bindningselektronpar. Medan de som inte deltar i bildandet av några bindningar kallas ensamma elektronpar eller icke-bindande elektronpar.

I Lewisstrukturen representerar linjerna bindningarna och prickarna valenselektronerna. När vi talar om CH2Cl2 är kolet mindre elektronegativt än kloratomerna. För att förstå Lewisstrukturen kan vi först beräkna det totala antalet valenceelektroner för diklormetan.

Kol har fyra valenceelektroner, väte har en valenceelektron och som alla halogener har klor sju valenceelektroner.

Totalt antal valenceelektroner = 4 + 2*1 + 2*7

= 4+2+14

= 20

Det finns tjugo valenceelektroner i föreningen och fyra bindningar bildas. Den centrala kolatomen bildar två bindningar med både väte- och kloratomerna. Således deltar fyra valenceelektroner hos kolet, två elektroner hos väte och klor vardera i bindningsbildningen.

Hybridisering av diklormetan

När två eller molekyler deltar i bindningsbildningen överlappar deras orbitaler varandra på grund av att elektronerna delas. Dessa överlappande orbitaler kallas hybridorbitaler. De bindningar som bildas i diklormetan är kovalenta bindningar. Det centrala kolet är hybridiserat eftersom molekylen bildar alla de fyra bindningarna i föreningen. En elektron från 22-orbitalen och tre andra elektroner från 2p-orbitalerna deltar i bildandet av bindningar. Hybridiseringen av kolatomen i CH2Cl2 är således sp3.

Diklormetans molekylära geometri

Det är jämförelsevis lätt att förstå den molekylära geometrin hos en förening efter att ha känt till dess Lewisstruktur och hybridisering. Molekylernas arrangemang i denna förening är sådant att kolatomen befinner sig i den centrala atomen, en väteatom befinner sig på den övre översta positionen och den andra på vänster sida om den centrala atomen. På samma sätt finns en kloratom till höger om kolet och den andra i den centrala atomens nedre position. Eftersom hybridiseringen är sp3 blir diklormetans molekylära geometri tetraedrisk. Formen på föreningen är en trigonal pyramidal.

Diklormetans polaritet

Polariteten hos en förening beror på föreningens ensamma elektronpar och symmetri. Den beror också på elektronegativiteten hos de molekyler som deltar i bildandet av föreningen. Här är väteatomen mindre elektronegativ än kloratomen och därför finns det ett nettodipolmoment i föreningen. Dessutom är arrangemanget av de bundna paren asymmetriskt, vilket gör diklormetan polärt.

Fysiska egenskaper

Nu när vi vet allt om de kemiska egenskaperna och strukturerna hos CH2Cl2 ska vi ta en titt på dess fysiska egenskaper.

Föreningens egenskaper	Experimentella värden
Densitet för DCM	1.3226 g/cm3
Molekylvikt för DCM	84,93 g/mol
Skokpunkt för DCM	39.60C
Smältpunkt för DCM	-97,60C

Användningsområden för diklormetan

• DCM används som lösningsmedel inom livsmedelsindustrin och som färgborttagningsmedel.
• Det används även som avfettningsmedel.
• Förbindelsen används också vid tillverkning av aerosolformuleringar.

Faror vid användning av diklormetan

• Då föreningen är mycket flyktig till sin natur kan den orsaka akuta inandningsrisker. Långvarig exponering för DCM kan orsaka yrsel, trötthet, huvudvärk och mycket annat till följd av akut absorption av gasen.
• DCM metaboliseras som kolmonoxid i kroppen vilket kan leda till kolmonoxidförgiftning i kroppen.
• Det har också kopplats samman med olika typer av cancer och är således en cancerframkallande förening.
• Förbindelsen är inte heller säker för personer med hjärtrelaterade problem eftersom den kan orsaka onormal hjärtrytm och hjärtattacker vid inandning under en längre tid.
• I vissa fall kan den också irritera näsa och hals.

Slutord

Jag hoppas att den här artikeln ger dig detaljerad information om diklormetan. Föreningen har tjugo valenselektroner, varav åtta elektroner deltar i bindningsbildningen. Den har sp3-hybridisering och är polär. DCM har tetraedrisk molekylär geometri och den är trigonal pyramidal i form.