Ovdje će čitatelj pronaći informacije o halogenima, kemijskim elementima periodnog sustava D. I. Mendeljejeva. Sadržaj članka omogućit će vam da se upoznate s njihovim kemijskim i fizikalnim svojstvima, položajem u prirodi, načinima primjene itd.
Opće informacije
Halogeni su svi elementi kemijske tablice D. I. Mendeljejeva, koji se nalaze u sedamnaestoj skupini. Prema strožoj metodi klasifikacije, sve su to elementi sedme skupine, glavne podskupine.
Halogeni su elementi koji mogu reagirati s gotovo svim tvarima jednostavne vrste, s izuzetkom određene količine nemetala. Svi su oni energetski oksidanti, stoga su u prirodnim uvjetima u pravilu u miješanom obliku s drugim tvarima. Pokazatelj kemijske aktivnosti halogena opada s povećanjem njihovog serijskog broja.
Sljedeći elementi smatraju se halogenima: fluor, klor, brom, jod, astat i umjetno stvoreni tenesin.
Kao što je ranije spomenuto, svi halogeni su oksidanti s izraženim svojstvima, a osim toga, svi su nemetali. Vanjska energetska razina ima sedam elektrona. Interakcija s metalima dovodi do stvaranja ionskih veza i soli. Gotovo svi halogeni, s izuzetkom fluora, mogu djelovati kao redukcijski agens, dostižući najviše oksidacijsko stanje od +7, ali to zahtijeva interakciju s elementima koji imaju visok stupanj elektronegativnosti.
Obilježja etimologije
Godine 1841. švedski kemičar J. Berzelius predložio je uvođenje pojma halogeni, nazivajući ih tada poznatim F, Br, I. Međutim, prije uvođenja ovog pojma u odnosu na cijelu skupinu takvih elemenata, 1811. godine njemački znanstvenik I. Schweigger nazvao je klor istom riječju, a sam pojam preveden je s grčkog kao "sol".
Atomska struktura i oksidacijska stanja
Konfiguracija elektrona vanjske atomske ljuske halogena je sljedeća: astatin - 6s26p5, jod - 5s 25p5, brom 4s24p5, klor – 3s 23p5, fluor 2s22p5.
Halogeni su elementi koji imaju sedam elektrona na elektronskoj ljusci vanjskog tipa, što im omogućuje "lako" pričvršćivanje elektrona koji nije dovoljan da dovrše ljusku. Obično se oksidacijsko stanje pojavljuje kao -1. Cl, Br, I i At, reagirajući s elementima s višim stupnjem, počinju pokazivati pozitivno oksidacijsko stanje: +1, +3, +5, +7. Fluor ima konstantno oksidacijsko stanje od -1.
Distribucija
S obzirom na toVisoko reaktivni halogeni obično se nalaze kao spojevi. Razina distribucije u zemljinoj kori smanjuje se u skladu s povećanjem atomskog radijusa od F do I. Astatin u zemljinoj kori mjeri se u gramima, a tenesin je umjetno stvoren.
Halogeni se prirodno najčešće javljaju u halogenim spojevima, a jod također može biti u obliku kalijevog ili natrijevog jodata. Zbog svoje topljivosti u vodi, prisutni su u oceanskim vodama i prirodnim slanicima. F je slabo topiv predstavnik halogena i najčešće se nalazi u sedimentnim stijenama, a glavni izvor mu je kalcijev fluorid.
Karakteristike fizičke kvalitete
Halogeni mogu biti vrlo različiti jedni od drugih i imaju sljedeća fizička svojstva:
- Fluor (F2) je svijetložuti plin oštrog i iritantnog mirisa i nije komprimiran u normalnim temperaturnim uvjetima. Talište je -220 °C, a vrelište -188 °C.
- Klor (Cl2) je plin koji se ne komprimira na normalnoj temperaturi, čak ni pod pritiskom, ima zagušljiv, oštar miris i zeleno-žutu boju. Počinje se topiti na -101 °S, a ključati na -34 °S.
- Brom (Br2) je hlapljiva i teška tekućina smeđe boje i oštrog, smrdljivog mirisa. Topi se na -7°C i vrije na 58°C.
- Jod (I2) - Ova kruta tvar ima tamno sivu boju, ima metalni sjaj, miris je prilično oštar. Proces taljenja počinje udostižući 113,5 °S, i vrije na 184,885 °S.
- Rijedak halogen je astatin (At2), koji je čvrst i ima crno-plavu boju s metalnim sjajem. Talište odgovara 244 °C, a vrenje počinje nakon postizanja 309 °C.
Kemijska priroda halogena
Halogeni su elementi s vrlo visokom oksidacijskom aktivnošću, koja slabi u smjeru od F prema At. Fluor, kao najaktivniji predstavnik halogena, može reagirati sa svim vrstama metala, ne isključujući niti jedan poznati. Većina predstavnika metala, koji ulaze u atmosferu fluora, podliježu samozapaljenju, pri čemu oslobađaju toplinu u ogromnim količinama.
Bez izlaganja fluora toplini, može reagirati s velikim brojem nemetala, kao što su H2, C, P, S, Si. Vrsta reakcija u ovom slučaju je egzotermna i može biti popraćena eksplozijom. Kada se zagrije, F prisiljava preostale halogene na oksidaciju, a kada je izložen zračenju, ovaj element može u potpunosti reagirati s teškim plinovima inertne prirode.
U interakciji s tvarima složenog tipa, fluor uzrokuje visokoenergetske reakcije, na primjer, oksidirajući vodu, može uzrokovati eksploziju.
Klor također može biti reaktivan, posebno u slobodnom stanju. Njegova aktivnost je manja od fluora, ali je u stanju reagirati s gotovo svim jednostavnim tvarima, ali dušik, kisik i plemeniti plinovi ne reagiraju s njim. U interakciji s vodikom, kada je zagrijan ili na dobrom svjetlu, klor stvara burnu reakciju, popraćenu eksplozijom.
Osim reakcija i supstitucije, Cl može reagirati s velikim brojem tvari složenog tipa. Može istisnuti Br i I kao rezultat zagrijavanja iz spojeva stvorenih od njih s metalom ili vodikom, a također može reagirati s alkalnim tvarima.
Brom je kemijski manje aktivan od klora ili fluora, ali se još uvijek pokazuje vrlo jasno. To je zbog činjenice da se brom Br najčešće koristi kao tekućina, jer je u tom stanju početni stupanj koncentracije, pod drugim identičnim uvjetima, veći od Cl. Široko se koristi u kemiji, posebno organskoj. Može se otopiti u H2O i djelomično reagirati s njim.
Halogen element jod tvori jednostavnu tvar I2 i može reagirati s H2O, otapa se u otopinama jodida, tvoreći dok kompleksni anioni. I razlikuje se od većine halogena po tome što ne reagira s većinom predstavnika nemetala i sporo reagira s metalima, dok se mora zagrijati. Reagira s vodikom samo kada je podvrgnut jakom zagrijavanju, a reakcija je endotermna.
Rijetki halogen astatin (At) je manje reaktivan od joda, ali može reagirati s metalima. Disocijacija proizvodi i anione i katione.
Prijave
Halogene spojeve čovjek naširoko koristi u raznim područjima. prirodni kriolit(Na3AlF6) se koristi za dobivanje Al. Farmaceutske i kemijske tvrtke često koriste brom i jod kao jednostavne tvari. Halogeni se često koriste u proizvodnji dijelova strojeva. Prednja svjetla su jedna od tih stvari. Vrlo je važno odabrati pravi materijal za ovu komponentu automobila, jer prednja svjetla osvjetljavaju cestu noću i predstavljaju način da otkrijete i vas i druge vozače. Ksenon se smatra jednim od najboljih kompozitnih materijala za izradu farova. Halogen, međutim, nije mnogo lošiji u kvaliteti od ovog inertnog plina.
Dobar halogen je fluor, aditiv koji se široko koristi u pastama za zube. Pomaže u sprječavanju nastanka zubnih bolesti – karijesa.
Halogen element kao što je klor (Cl) nalazi svoju upotrebu u proizvodnji HCl, često se koristi u sintezi organskih tvari kao što su plastika, guma, sintetička vlakna, boje i otapala, itd. Kao i spojevi klor se koristi kao izbjeljivač za lan, pamuk, papir i kao sredstvo za borbu protiv bakterija u vodi za piće.
Pažnja! Otrovno
Zbog njihove vrlo visoke reaktivnosti, halogeni se s pravom nazivaju otrovnima. Sposobnost ulaska u reakcije najizraženija je kod fluora. Halogeni imaju izražena svojstva gušenja i mogu oštetiti tkiva pri interakciji.
Fluor u parama i aerosolima smatra se jednim od najpotencijalnijihopasni oblici halogena koji su štetni za okolna živa bića. To je zbog činjenice da se slabo percipira osjetilom mirisa i osjeti se tek nakon postizanja visoke koncentracije.
Sumiranje
Kao što vidimo, halogeni su vrlo važan dio periodnog sustava Mendeljejeva, imaju mnoga svojstva, razlikuju se po fizičkim i kemijskim kvalitetama, atomskoj strukturi, oksidacijskom stanju i sposobnosti reagiranja s metalima i nemetalima. U industriji se koriste na razne načine, od aditiva u proizvodima za osobnu njegu do sinteze organskih kemikalija ili izbjeljivača. Iako je ksenon jedan od najboljih načina za održavanje i stvaranje svjetla u automobilskom svjetlu, halogen je još uvijek gotovo jednako dobar kao ksenon, a također se široko koristi i ima svoje prednosti.
Sada znate što je halogen. Skenword s bilo kakvim pitanjima o ovim tvarima više vam nije prepreka.
