Aici cititorul va găsi informații despre halogeni, elemente chimice ale tabelului periodic al lui D. I. Mendeleev. Conținutul articolului vă va permite să vă familiarizați cu proprietățile lor chimice și fizice, locația în natură, metodele de aplicare etc.
Informații generale
Halogenii sunt toate elementele tabelului chimic al lui D. I. Mendeleev, care se află în grupa al șaptesprezecelea. Conform unei metode de clasificare mai stricte, toate acestea sunt elemente ale celui de-al șaptelea grup, subgrupul principal.
Halogenii sunt elemente capabile să reacționeze cu aproape toate substanțele de tip simplu, cu excepția unei anumite cantități de nemetale. Toți sunt agenți de oxidare a energiei, prin urmare, în condiții naturale, de regulă, sunt într-o formă amestecată cu alte substanțe. Indicatorul activității chimice a halogenilor scade odată cu creșterea numerotării lor în serie.
Următoarele elemente sunt considerate halogeni: fluor, clor, brom, iod, astatin și tennessine creată artificial.
Așa cum am menționat mai devreme, toți halogenii sunt agenți oxidanți cu proprietăți pronunțate și, în plus, toți sunt nemetale. Nivelul de energie exterior are șapte electroni. Interacțiunea cu metalele duce la formarea de legături ionice și săruri. Aproape toți halogenii, cu excepția fluorului, pot acționa ca agent reducător, atingând cea mai în altă stare de oxidare de +7, dar acest lucru necesită ca aceștia să interacționeze cu elemente care au un grad ridicat de electronegativitate.
Caracteristici ale etimologiei
În 1841, chimistul suedez J. Berzelius a propus introducerea termenului de halogeni, referindu-se la ei cunoscutul atunci F, Br, I. Cu toate acestea, înainte de introducerea acestui termen în raport cu întregul grup de astfel de elemente, în 1811., omul de știință german I. Schweigger a numit clor același cuvânt, termenul în sine a fost tradus din greacă ca „sare”.
Structură atomică și stări de oxidare
Configurația electronică a învelișului atomic exterior de halogeni este următoarea: astatin - 6s26p5, iod - 5s 25p5, brom 4s24p5, clor – 3s 23p5, fluor 2s22p5.
Halogenii sunt elemente care au șapte electroni pe învelișul de electroni de tip exterior, ceea ce le permite să atașeze „cu ușurință” un electron care nu este suficient pentru a completa învelișul. De obicei, starea de oxidare apare ca -1. Cl, Br, I și At, reacționând cu elemente cu un grad mai mare, încep să prezinte o stare de oxidare pozitivă: +1, +3, +5, +7. Fluorul are o stare de oxidare constantă de -1.
Distribuție
Având în vedere acest lucruHalogenii foarte reactivi se găsesc de obicei ca compuși. Nivelul de distribuție în scoarța terestră scade în funcție de creșterea razei atomice de la F la I. Astatina din scoarța terestră este măsurată în grame, iar tennessine este creată artificial.
Halogenii apar în mod natural cel mai frecvent în compușii cu halogenuri, iar iodul poate lua, de asemenea, formă de iodat de potasiu sau de sodiu. Datorită solubilității lor în apă, sunt prezenți în apele oceanice și în saramurele naturale. F este un reprezentant slab solubil al halogenilor și se găsește cel mai adesea în rocile sedimentare, iar sursa sa principală este fluorura de calciu.
Caracteristici de calitate fizică
Halogenii pot fi foarte diferiți unul de celăl alt și au următoarele proprietăți fizice:
- Fluorul (F2) este un gaz galben deschis cu un miros înțepător și iritant și nu este comprimat în condiții normale de temperatură. Punctul de topire este -220 °C, iar punctul de fierbere este -188 °C.
- Clorul (Cl2) este un gaz care nu se comprimă la temperatură normală, chiar și sub presiune, are un miros sufocant, înțepător și o culoare verde-galbuie. Începe să se topească la -101 °С și să fiarbă la -34 °С.
- Bromul (Br2) este un lichid volatil și greu, cu o culoare maronie și un miros ascuțit, fetid. Se topește la -7°C și se fierbe la 58°C.
- Iod (I2) - Această substanță de tip solid are o culoare gri închis și are un luciu metalic, mirosul este destul de ascuțit. Procesul de topire începe laajungând la 113,5 °С și fierbe la 184,885 °С.
- Un halogen rar este astatin (At2), care este un solid și are o culoare negru-albastru cu un luciu metalic. Punctul de topire corespunde cu 244 ° C, iar fierberea începe după ce atinge 309 ° C.
Natura chimică a halogenilor
Halogenii sunt elemente cu activitate oxidantă foarte mare, care slăbește în direcția de la F la At. Fluorul, fiind cel mai activ reprezentant al halogenilor, poate reactiona cu toate tipurile de metale, fara a exclude nici unul cunoscut. Majoritatea reprezentanților metalelor, care intră în atmosfera fluorului, sunt supuși auto-aprinderii, eliberând în același timp căldură în cantități uriașe.
Fără a expune fluorul la căldură, poate reacționa cu un număr mare de nemetale, cum ar fi H2, C, P, S, Si. Tipul de reacții în acest caz este exotermic și poate fi însoțit de o explozie. Când este încălzit, F forțează halogenii rămași să se oxideze, iar atunci când este expus la radiații, acest element este capabil să reacționeze complet cu gazele grele de natură inertă.
Când interacționează cu substanțe de tip complex, fluorul provoacă reacții de în altă energie, de exemplu, prin oxidarea apei, poate provoca o explozie.
Clorul poate fi de asemenea reactiv, mai ales în stare liberă. Nivelul său de activitate este mai mic decât cel al fluorului, dar este capabil să reacționeze cu aproape toate substanțele simple, dar azotul, oxigenul și gazele nobile nu reacţionează cu el. Interacționând cu hidrogenul, când este încălzit sau în lumină bună, clorul creează o reacție violentă, însoțită de o explozie.
Pe lângă reacțiile de adaos și de substituție, Cl poate reacționa cu un număr mare de substanțe de tip complex. Capabil să înlocuiască Br și I ca urmare a încălzirii din compușii creați de aceștia cu metal sau hidrogen și poate reacționa și cu substanțe alcaline.
Bromul este mai puțin activ din punct de vedere chimic decât clorul sau fluorul, dar se arată totuși foarte luminos. Acest lucru se datorează faptului că bromul Br este folosit cel mai adesea ca lichid, deoarece în această stare gradul inițial de concentrare, în alte condiții identice, este mai mare decât cel al Cl. Folosit pe scară largă în chimie, în special organic. Se poate dizolva în H2O și poate reacționa parțial cu acesta.
Elementul halogen iodul formează o substanță simplă I2 și este capabil să reacționeze cu H2O, se dizolvă în soluții de iodură, formându-se în timp ce anioni complecşi. I diferă de majoritatea halogenilor prin faptul că nu reacționează cu majoritatea reprezentanților nemetalelor și reacționează lent cu metalele, în timp ce trebuie încălzit. Reacționează cu hidrogenul numai atunci când este supus unei încălziri puternice, iar reacția este endotermă.
Astatina cu halogen rar (At) este mai puțin reactiv decât iodul, dar poate reacționa cu metalele. Disocierea produce atât anioni, cât și cationi.
Aplicații
Compușii halogeni sunt folosiți pe scară largă de om într-o mare varietate de domenii. criolit natural(Na3AlF6) este folosit pentru a obține Al. Bromul și iodul sunt adesea folosite ca substanțe simple de companiile farmaceutice și chimice. Halogenii sunt adesea folosiți la fabricarea pieselor de mașini. Farurile sunt unul dintre acele lucruri. Este foarte important să alegeți materialul potrivit pentru această componentă a mașinii, deoarece farurile luminează drumul noaptea și sunt o modalitate de a vă detecta atât pe dumneavoastră, cât și pe ceilalți șoferi. Xenonul este considerat unul dintre cele mai bune materiale compozite pentru crearea farurilor. Halogenul, totuși, nu este cu mult inferioară calității acestui gaz inert.
Un halogen bun este fluorul, un aditiv utilizat pe scară largă în pasta de dinți. Ajută la prevenirea apariției bolilor dentare - carii.
Elementul halogen precum clorul (Cl) își găsește utilizarea în producerea de HCl, adesea folosit în sinteza substanțelor organice precum materiale plastice, cauciuc, fibre sintetice, coloranți și solvenți etc. La fel și compuși clorul este folosit ca înălbitor pentru in, bumbac, hârtie și ca agent de combatere a bacteriilor în apa de băut.
Atenție! Toxic
Datorită reactivității lor foarte ridicate, halogenii sunt numiți pe bună dreptate otrăvitori. Capacitatea de a intra în reacții este cea mai pronunțată în fluor. Halogenii au proprietăți asfixiante pronunțate și sunt capabili să dăuneze țesuturilor la interacțiune.
Fluorul din vapori și aerosoli este considerat unul dintre cele mai potențialeforme periculoase de halogeni care sunt dăunătoare ființelor vii din jur. Acest lucru se datorează faptului că este slab perceput de miros și este resimțit numai după atingerea unei concentrații ridicate.
Rezumat
După cum putem vedea, halogenii sunt o parte foarte importantă a tabelului periodic al lui Mendeleev, au multe proprietăți, diferă în calități fizice și chimice, structură atomică, stare de oxidare și capacitatea de a reacționa cu metale și nemetale.. În industrie, acestea sunt utilizate într-o varietate de moduri, variind de la aditivi în produsele de îngrijire personală până la sinteza de substanțe chimice organice sau înălbitori. Deși xenonul este una dintre cele mai bune modalități de a menține și de a crea lumină într-un far de mașină, halogenul este în continuare aproape la fel de bun ca xenonul și este, de asemenea, utilizat pe scară largă și are avantajele sale.
Acum știi ce este un halogen. Un cuvânt scanat cu întrebări despre aceste substanțe nu mai reprezintă o piedică pentru dvs.
