Rispetto agli analoghi alcani, gli alogenuri alchilici presentano uno più legami carbonio-alogeno.
Ciò implica che nella molecola è presente almeno un legame polarizzato, ossia un legame in cui la coppia di elettroni non è condivisa in maniera equa tra i due atomi (come nel caso del legame carbonio-carbonio) ma essa si trova maggiormente accumulata verso l’atomo più elettronegativo, in questo caso l’alogeno.
In conseguenza di ciò si una densità di carica negativa localizzata sull’alogeno e una corrispondente densità carica positiva localizzata sul carbonio.
Le interazioni tra le molecole sono maggiori (in questo caso, rispetto agli alcani, si hanno interazioni dipolo-dipolo) e ciò si traduce in punti di fusione ed ebollizione più elevati rispetto ai corrispettivi alcani, come si può osservare dalla tabella sottostante.
Come inoltre si nota, scendendo lungo il gruppo degli alogeni, il punto di ebollizione e di fusione continua ad aumentare (a causa dell’aumento della massa molecolare).
Forza del legame negli alogenuri alchilici
Negli alogenuri alchilici la forza del legame carbonio-alogeno dipende dalla dimensione del sostituente: infatti maggiore è la dimensione dell’alogeno, maggiore è la distanza tra gli atomi di alogeno e carbonio e minore è la forza del legame.
Ciò è dovuto al fatto che all’aumentare della distanza tra i nuclei si ha una riduzione della sovrapposizione tra gli orbitali atomici; di conseguenza la condivisione degli elettroni tra i due atomi è minore, dunque si ha una stabilizzazione minore rispetto al caso dei due atomi separati.
Perciò un legame carbonio-fluoro è sensibilmente più forte di un legame C-I (circa il doppio nel caso del legame in CH3-X) e la distanza tra i due atomi è sensibilmente diversa (1.385 Angstrom nel caso del legame C-F, contri i 2.139 Angstrom del legame C-I).
La forza del legame carbonio-alogeno influisce poi nella reattività degli alogenuri alchilici, in particolare nelle reazioni di sostituzione nucleofila.
In questo caso infatti, la presenza di legami C-X forti sfavorisce la reazione, a causa della scarsa capacità del gruppo X a comportarsi da gruppo uscente.