Clorometano: differenze tra le versioni
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{{Composto chimico
|immagine1_nome = Natta projection of chloromethane.svg
|immagine1_dimensioni =
|immagine1_descrizione = formula di struttura
|immagine2_nome = Chloromethane-3D-balls.png
|immagine2_dimensioni = 250px
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|nome_IUPAC = clorometano
|nomi_alternativi = cloruro di metile<br />metilcloruro
|titolo_caratteristiche_generali = ---
|massa_molecolare = 50,49 g/mol
|aspetto = gas incolore
|titolo_proprietà_chimico-fisiche = ---
|densità_gas = 0
|solubilità_acqua = 0
|temperatura_di_fusione = −97 °C (176 K)
|temperatura_di_ebollizione = −24 °C (249 K) (1013 hPa)
|titolo_indicazioni_sicurezza = ---
|temperatura_di_autoignizione = 632 °C (905 K)
|limiti_di_esplosione = 19%
|simbolo1 = nocivo
|simbolo2 = estremamente infiammabile
|simbolo3 = gas compresso
|simbolo4 =
|simbolo5 =
|avvertenza = pericolo
|frasiR = 10-40-48/20
|frasiS = 9-16-33
|frasiH = {{FrasiH|220|280|351|373}}
|consigliP = {{ConsigliP|210|281|410+403}}<ref>scheda del clorometano su [http://gestis-en.itrust.de IFA-GESTIS] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20191016183546/http://gestis-en.itrust.de/ |date=16 ottobre 2019 }}</ref>
|logPow = 1,113
}}
Il '''clorometano''', noto anche con il nome di '''cloruro di metile''' '''o metil cloruro''', o anche per mezzo delle sigle commerciali '''R-40''' o '''HCC 40''', è un composto chimico di formula CH<sub>3</sub>Cl. È un [[alometano]] e in particolare un [[Alogenuri alchilici|alogenuro alchilico]]. A temperatura ambiente si presenta in forma gassosa o gas liquefatto sotto pressione; è incolore, di odore leggermente etereo<ref name=":0">{{Cita web|url=https://gestis.dguv.de/data?name=011220|titolo=GESTIS-Stoffdatenbank|sito=gestis.dguv.de|accesso=2023-02-09}}</ref> ed è riportato avere sapore dolce;<ref>{{Cita web|url=https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6327|titolo=Chloromethane|autore=PubChem|sito=pubchem.ncbi.nlm.nih.gov|lingua=en|accesso=2023-02-09}}</ref> è molto infiammabile e può formare miscele esplosive in aria.<ref name=":0" />
Il '''clorometano''', CH<sub>3</sub>Cl, noto anche con il nome di '''metilcloruro''', '''cloruro di metile''' o per mezzo delle sigle '''R-40''' o '''HCC 40''', è un composto chimico che si presenta sotto forma di gas incolore, infiammabile e caratterizzato da un odore leggermente dolciastro. In passato è stato utilizzato largamente come [[refrigerante]], tuttavia i rischi connessi alla sua tossicità ne hanno ridotto l'impiego ed oggigiorno non è più utilizzato nei prodotti di largo consumo.▼
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Il clorometano fu sintetizzato per la prima volta dai chimici [[Francia|francesi]] [[Jean Baptiste Dumas]] e [[Eugène-Melchior Péligot]] nel [[1835]], facendo bollire una miscela di [[metanolo]], [[acido solforico]] e [[cloruro di sodio]]. Questa sintesi è tuttora alla base del metodo di preparazione odierno.
== Proprietà
Il cloruro di metile è un composto stabile: [[Entalpia standard di formazione|Δ''H<sub>ƒ</sub>''°]] = -83,68 k[[Joule|J]]/[[Mole|mol]].<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C74873&Units=SI&Mask=1#Thermo-Gas|titolo=Chloromethane|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=2023-02-09}}</ref> La molecola CH<sub>3</sub>Cl è di tipo [[Tetraedro|tetraedrico]] con [[Simmetria molecolare|simmetria]] ''C''<sub>3v</sub>,<ref>{{Cita web|url=https://cccbdb.nist.gov/exp1x.asp|titolo=CCCBDB Experimental Data page 1|sito=cccbdb.nist.gov|accesso=2023-02-09}}</ref> con l'atomo di [[carbonio]] centrale [[Ibridizzazione|ibridato]] ''sp''<sup>3</sup>. Il suo [[Dipolo elettrico|momento dipolare]] è notevole e risulta pari a 1,8974 [[Debye|D]],<ref>{{Cita pubblicazione|nome=G.|cognome=Wlodarczak|nome2=F.|cognome2=Herlemont|nome3=J.|cognome3=Demaison|data=1985-08-01|titolo=Combined subdoppler laser-Stark and millimeter-wave spectroscopies: Analysis of the ν6 band of CH335Cl|rivista=Journal of Molecular Spectroscopy|volume=112|numero=2|pp=401-412|lingua=en|accesso=2022-08-02|doi=10.1016/0022-2852(85)90171-7|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022285285901717}}</ref> praticamente uguale a quello di H<sub>2</sub>O (1,86 D), ed è leggermente minore che nel [[Fluorometano|fluoruro di metile]] (1,8584 D),<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Mark D.|cognome=Marshall|nome2=J. S.|cognome2=Muenter|data=1980-10-01|titolo=The electric dipole moment of methyl fluoride|rivista=Journal of Molecular Spectroscopy|volume=83|numero=2|pp=279-282|lingua=en|accesso=2022-08-02|doi=10.1016/0022-2852(80)90051-X|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002228528090051X}}</ref> molecola analoga ed [[Isoelettronico|isoelettronica di valenza]].
Da indagini [[Spettroscopia rotazionale|spettroscopiche]] [[Spettroscopia infrarossa|vibrazionali]] ([[Radiazione infrarossa|infrarosso]]) è stato possibile ricavare, tra l'altro, [[Lunghezza di legame|distanze]] ed [[Angolo di legame|angoli]] di legame:<ref>{{Cita pubblicazione|nome=J. L|cognome=Duncan|nome2=D. C|cognome2=McKean|nome3=P. D|cognome3=Mallinson|data=1973-05-01|titolo=Infrared spectra of CHD2Cl and CHD2CCH and the geometries of methyl chloride and propyne|rivista=Journal of Molecular Spectroscopy|volume=46|numero=2|pp=232-239|lingua=en|accesso=2023-02-09|doi=10.1016/0022-2852(73)90039-8|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022285273900398}}</ref>
:''r''(C–H)) = 109,0 [[Metro|pm]]; ''r''(C–Cl) = 178,5 pm;
:∠(HCH) = 110,75°; ∠(HCF) = 108,16°.
Similmente a quanto accade per il fluoruro di metile, mentre i legami C–H hanno lunghezze praticamente normali (109 pm<ref name=":02">{{Cita libro|autore=J. E. Huheey|autore2=E. A. Keiter|autore3=R. L. Keiter|titolo=Chimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività|edizione=|anno=1999|editore=Piccin|pp=A-25 - A-33|ISBN=88-299-1470-3}}</ref>), il legame del carbonio con l'[[Alogeni|alogeno]], qui C–Cl, è lievemente più lungo del normale (177 pm<ref name=":02"/>).
Gli angoli HCH sono lievemente maggiori di quello tetraedrico (109,5°) e quello HCCl con il [[cloro]] è lievemente minore. Lo stesso andamento qualitativo si osserva per il fluoruro di metile. Queste differenze rispetto ai valori attesi per un'ibridazione ''sp''<sup>3</sup> del carbonio centrale, seppur lievi, si inquadrano nell'ambito della [[regola di Bent]].<ref name=":022">{{Cita libro|autore=J. E. Huheey|autore2=E. A. Keiter|autore3=R. L. Keiter|titolo=Chimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività|edizione=2|anno=1999|editore=Piccin|pp=231-236|ISBN=88-299-1470-3}}</ref><ref>{{Cita libro|autore=A. F. Holleman|autore2=E. Wiberg|autore3=N. Wiberg|titolo=Anorganische Chemie|ed=103|anno=2016|editore=De Gruyter|pp=398-399|ISBN=978-3-11-026932-1}}</ref>
Questa prevede un minor carattere ''s'' per gli [[Orbitale atomico|orbitali]] ibridi con cui il carbonio si lega ad atomi più [[Elettronegatività|elettronegativi]] di altri, qui Cl rispetto ad H e, viceversa, un maggior carattere ''s'' per gli orbitali ibridi con cui il carbonio si lega ad atomi meno elettronegativi di altri, qui H rispetto a Cl; ovviamente, a minor carattere ''s'' corrisponde un maggior carattere ''p'', perché l'ibridazione complessiva dell'atomo di carbonio resta ''sp''<sup>3</sup>.<ref name=":2">{{Cita libro|autore=J.B. Hendrickson|autore2=D.J. Cram|autore3=G.S. Hammond|traduttore=A. Fava|titolo=CHIMICA ORGANICA|ed=2|anno=1973|editore=Piccin|pp=57-61}}</ref> Un aumento del carattere ''s'' comporta un'apertura dell'angolo di legame rispetto all'angolo tetraedrico,<ref name=":2"/> come si evidenzia qui per l'angolo HCH, e viceversa per quello HCCl.
=== Chimica ionica in fase gassosa ===
La molecola CH<sub>3</sub>Cl ha un'[[energia di ionizzazione]] pari a 11,26 [[Elettronvolt|eV]],<ref name=":3">{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C74873&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Chloromethane|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=2022-08-02}}</ref> significativamente minore di quella del CH<sub>3</sub>F (12,50 eV).<ref name=":1">{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C593533&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Methyl fluoride|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=2022-08-02}}</ref>
L'[[affinità protonica]] del cloruro di metile, che è una misura della sua basicità intrinseca, è pari a 647,3 kJ/mol.<ref name=":3" />
: H<sub>3</sub>C–Cl <sub>(g)</sub> + H<sup>+</sup> <sub>(g)</sub> → [H<sub>3</sub>C–Cl-H]<sup>+</sup> <sub>(g)</sub>
Questa affinità protonica è un ben maggiore di quella del fluoruro di metile (598,9 kJ/mol),<ref name=":1" /> ma minore di quella dell'[[acqua]] (691 kJ/mol),<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7732185&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Water|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=30 giugno 2022}}</ref> e molto maggiore rispetto al [[metano]] (543,5 kJ/mol), che quindi è molto meno basico.<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C74828&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Methane|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=30 giugno 2022}}</ref> Sperimentalmente l'affinità protonica degli alogenuri di alchile aumenta all'aumentare del numero atomico dell'alogeno e quindi, rispetto a CH<sub>3</sub>Cl, è ancora maggiore in CH<sub>3</sub>Br e in CH<sub>3</sub>I.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Mikhail N.|cognome=Glukhovtsev|nome2=Jan E.|cognome2=Szulejko|nome3=T. B.|cognome3=McMahon|data=1994-12|titolo=New Theoretical and Experimental Proton Affinities for Methyl Halides and Diazomethane: A Revision of the Methyl Cation Affinity Scale|rivista=The Journal of Physical Chemistry|volume=98|numero=50|pp=13099-13101|lingua=en|accesso=2023-02-10|doi=10.1021/j100101a001|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/j100101a001}}</ref>
Per quanto riguarda l'acidità in fase gassosa, tuttavia, pur essendo il cloruro di metile più basico del fluoruro di metile, risulta essere contemporaneamente più acido: si liberano 1672±10 kJ/mol per l'assunzione di un [[Protone|H<sup>+</sup>]] da parte dell'[[anione]] CH<sub>2</sub>Cl<sup>−</sup><ref>{{Cita pubblicazione|nome=P. M.|cognome=Hierl|nome2=M. J.|cognome2=Henchman|nome3=J. F.|cognome3=Paulson|data=1992-09-01|titolo=Threshold energies for the reactions OH− + CH3X → CH3OH + X− (X = Cl, Br) measured by tandem mass spectrometry: deprotonation energies (acidities) of CH3Cl and CH3Br|rivista=International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes|volume=117|pp=475-485|lingua=en|accesso=2022-08-02|doi=10.1016/0168-1176(92)80109-E|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/016811769280109E}}</ref> contro 1756 ±19 kJ/mol per l'anione CH<sub>2</sub>F<sup>−</sup>.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Nicola J.|cognome=Rogers|nome2=Matthew J.|cognome2=Simpson|nome3=Richard P.|cognome3=Tuckett|data=2010-09-01|titolo=Vacuum-UV negative photoion spectroscopy of CH3F, CH3Cl and CH3Br|rivista=Physical Chemistry Chemical Physics|volume=12|numero=36|pp=10971-10980|lingua=en|accesso=2022-08-02|doi=10.1039/C0CP00234H|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2010/cp/c0cp00234h}}</ref>
== Note ==
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==Voci correlate==
*[[Clorosilano]]▼
*[[Fluorometano]]
*[[Bromometano]]
*[[Iodometano]]
▲*[[Clorosilano]]
*[[Flotta del Mar Rosso]]
*[[Macallè (sommergibile)]]
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