DannelseVideregående utdanning og skoler

Halogener: fysiske egenskaper, kjemiske egenskaper. Anvendelsen av forbindelsene med halogener og deres

Halogenene i den periodiske tabellen til venstre for edelgassene. Disse fem toksiske metalliske elementer som inngår i gruppe 7 i det periodiske system. Disse inkluderer fluor, klor, brom, jod og Astat. Selv Astat radioaktivt og har bare en kortvarig isotoper, oppfører det seg som jod og er ofte ansett for å halogener. Som halogenelementene er syv valenselektroner, trenger det bare en ekstra elektron til å danne en komplett oktett. Denne egenskapen gjør dem mer aktive enn andre grupper av ikke-metaller.

Generelle trekk

Halogener danner en toatomig (X2 type hvor X er et halogen) - formstabilt eksistens halogener som frie celler. Kontakt mellom toatomig er ikke-polare, og kovalent enkelt. De kjemiske egenskaper av halogener tillate dem å lett danne forbindelser med de fleste elementer, slik at de er aldri funnet i den ubundne form i naturen. Fluor - mest aktivt halogen og Astat - mindre.

Alle halogener gruppe I danner salter med tilsvarende egenskaper. I disse forbindelser, halogenider er til stede som et halogenid-anion med en ladning på -1 (for eksempel, Cl -, Br -). Slutter -id indikerer nærvær av halogenid-anioner; eksempelvis Cl - kalt "klorid".

Videre er de kjemiske egenskapene til halogener tillate dem å virke som oksydasjonsmidler - oksyderte metaller. De fleste kjemiske reaksjoner som innbefatter halogener - redoks i vandig oppløsning. Halogener danne enkeltbindinger med karbon eller nitrogen i organiske forbindelser, hvor graden av oksidasjon (CO) er lik -1. Når de er substituerte med et halogenatom kovalent bundet hydrogenatom i en organisk forbindelse, kan halogen prefiks anvendes i en generell betydning, eller prefikser fluor-, klor-, brom-, jod- - spesifikke halogener. Halogen elementer kan ha en krysser binding for å danne toatomig med polare kovalente enkeltbindinger.

(CI2) klor var den første halogen åpnet i 1774, ved åpnet deretter jod (I2), brom (Br2), fluor (F 2) og Astat (At, funnet sist på 1940 YG). Navnet "halogen" er avledet fra det greske roten hal- ( «salt») og -gen ( «form"). Sammen utgjør disse ordene betyr "saltdannende", understreker det faktum at den halogen reagerer med metaller for å danne salter. Halitt - navnet på bergsalt, naturlig mineral bestående av natriumklorid (NaCl). Til slutt, det halogen som brukes i hjemmet - inneholder fluorid i tannpasta, desinfisere klor drikkevann, jod og fremmer utvikling av skjoldbruskkjertelhormoner.

kjemiske elementer

Fluor - element med atomnummer 9, er betegnet med F. Den elementært fluor ble først oppdaget i 1886 g ved å isolere det fra den flussyre.. I fri tilstand foreligger det i form av fluor toatomig (F 2) og er den mest vanlige halogen, i jordskorpen. Fluor - mest elektro element i det periodiske system. Ved romtemperatur ble en blek gul gass. Fluor har også en forholdsvis liten atomradius. Dens CO - -1 bortsett fra elementært diatomisk tilstand i hvilken dets oksidasjonstilstand er null. Fluor meget kjemisk aktiv og kommuniserer direkte med alle elementer bortsett fra helium (He), neon (Ne) og argon (Ar). Den H2O oppløsning, hydrofluorsyre (HF) er en svak syre. Selv sterkt elektronegative fluor, dens elektronegativitet ikke bestemme surheten; HF er en svak syre på grunn av det faktum at fluoridionet er basisk (pH> 7). Videre produserer fluor svært kraftige antioksidanter. For eksempel, kan fluor reagere med den inerte gass xenon og danner et sterkt oksydasjonsmiddel xenondifluorid (Xef 2). I mange anvendelser av fluor.

Klor - element med atomnummer 17 og det kjemiske symbol Cl. Oppdaget i 1774 av g. Skille den fra saltsyre. I sin elementære tilstand, danner den en toatomig Cl2. Klor har flere SB -1, 1, 3, 5 og 7. Ved værelsestemperatur er det lys grønn gass. Siden bindingen som dannes mellom de to kloratomer, er svak, har Cl 2-molekyl en meget høy evne til å inngå forbindelse. Klor reagerer med metaller for å danne salter, som er kalt klorider. Kloridioner er de mest tallrike ioner som finnes i sjøvann. Klor har også to isotoper: 35 Cl og 37 Cl. Natriumklorid er den vanligste tilkobling av alle klorider.

Brom - et grunnstoff med atomnummer 35 og symbol Br. Den ble først oppdaget i 1826 i form av elementært brom er toatomig, Br 2. Ved romtemperatur er det en rødbrun væske. Dens CO - -1, + 1, 3, 4 og 5. brom mer aktiv enn jod, men er mindre aktiv enn klor. Videre har brom isotop to 79Br og 81Br. Brom forekommer i form av salter bromid, oppløst i sjøvann. I de senere årene har produksjonen av bromid i verden økt betydelig på grunn av sin tilgjengelighet og lang levetid. Som med andre halogener brom og oksidant er det svært giftig.

Jod - grunnstoff med atomnummer 53 og symbolet I. jod oksidasjon: -1, 1, 5 og 7. Det er i form av en toatomig, 2 I. Ved romtemperatur ble det faste stoffet er lilla. Jod har en stabil isotop - 127 I. ble først oppdaget i 1811, ved hjelp av alger og svovelsyre. Foreløpig kan jod-ioner isoleres i sjøvann. Til tross for det faktum at jod er ikke meget oppløselig i vann, kan dens løselighet økes ved bruk av separate jodider. Jod spiller en viktig rolle i kroppen, i inngrep i produksjonen av skjoldbruskkjertelhormoner.

Astat - et radioaktivt grunnstoff med atomnummer 85 og symbol At. Det er mulig oksidasjonstilstander -1, 1, 3, 5 og 7. Den eneste halogen som ikke er en toatomig. Under normale forhold, en metallisk hardt materiale svart. Astat er en svært sjelden element, så lite er kjent om ham. I tillegg har Astat en svært kort halveringstid, ikke lenger enn et par timer. Mottok i 1940 som et resultat av syntese. Det antas at Astat ligner på jod. Karakteriserte metalliske egenskaper.

Tabellen nedenfor viser oppbyggingen av halogenatomene, og strukturen av det ytre laget av elektroner.

halogen

Konfigurasjonen av elektron

fluor

1s 2 2s 2 2p 5

klor

2 3s 3p 5

brom

3d 10 4s 4p 2 5

jod

4d 2 10 5s 5p 5

Astat

4f 14 5d 10 6s 2 6p 5

En slik konstruksjon fører til det ytre laget av elektroner at de fysikalske og kjemiske egenskaper som ligner på halogener. Imidlertid, når man sammenligner disse elementene og de forskjellene som ble observert.

Periodiske egenskaper halogengruppe

Fysiske egenskaper av enkle stoffer med halogen endres med økende ordningsnummeret for elementet. For bedre absorpsjon og større klarhet, kan vi tilby deg et par bord.

Smelte- og kokepunkter i gruppen øker med økende størrelse av molekylet (F

Tabell 1. halogener. Fysiske egenskaper: smelte og kokepunkt

halogen

Smelte T (C)

Koke T (C)

fluor

-220

-188

klor

-101

-35

brom

-7,2

58.8

jod

114

184

Astat

302

337

  • Atom radius øker.

kjerne størrelse øker (F

Tabell 2: Halogen. Fysiske egenskaper: atomradius

halogen

Radiusen kovalente (pm)

Ion (X -) område (pm)

fluor

71

133

klor

99

181

brom

114

196

jod

133

220

Astat

150

  • ioniseringsenergi avtar.

Hvis eksterne valenselektroner ikke er plassert nær kjernen, for fjerning krever ikke mye energi på det. Således er den energi som er nødvendig for utstøting av den ytre elektron ikke så høy i den nedre del av en gruppe av elementer, siden det er flere energinivåer. I tillegg forårsaker høy energi ionisering i elementet for å vise ikke-metalliske kvalitet. metalliske egenskaper fordi ioniseringsenergien reduseres (I

Tabell 3. halogener. Fysiske egenskaper: ionisering energi

halogen

Ioniseringsenergien (kJ / mol)

fluor

1681

klor

1251

brom

1140

jod

1008

Astat

890 ± 40

  • Elektro avtar.

Antallet av valenselektroner i et atom øker med økende energinivået ved progressivt lavere nivåer. Elektroner er progressivt lenger fra kjernen; Således er kjernen og elektronene ikke så tiltrekkes til hverandre. Økningen i screening der. Derfor Elektro avtar med økende periode (I

Tabell 4. halogener. Fysiske egenskaper: elektro

halogen

elektro

fluor

4.0

klor

3.0

brom

2.8

jod

2.5

Astat

2.2

  • Elektronaffinitet avtar.

Siden størrelsen av et atom øker med tiden, er det elektronaffinitet generelt redusert (B

Tabell 5. Affinity halogen elektron

halogen

Elektronaffinitet (KJ / mol)

fluor

-328,0

klor

-349,0

brom

-324,6

jod

-295,2

Astat

-270,1

  • Reaktivitet elementer avtar.

Reaktivitet av halogen avtar med økende periode (I

Uorganisk kjemi. Hydrogen + halogener

Halogenid som dannes når halogen blir omsatt med andre, mindre elektronegativt element for å danne en binær forbindelse. Hydrogen reagerer med halogener for å danne halogenider HX Type:

  • hydrogenfluorid HF;
  • klorid HCl;
  • hydrogenbromid HBr;
  • hydrogenjodid HI.

hydrogenhalogenider er lett oppløses i vann for å danne en hydrohalogen (flussyre, saltsyre, hydrobromsyre, hydrojodsyre). Egenskapene av disse syrer er gitt nedenfor.

De syrer dannet ved den følgende reaksjon: HX (aq) + H2O (l) → X - (aq) + H-3 O + (aq).

Alt hydrogenhalogenid til dannelse av sterk syre, med unntak av HF.

Surhetsgrad øker hydro-halogensyrer, Hf

Flussyre kan etse glass og visse uorganiske fluorider lang tid.

Det kan synes ulogisk at HF er den svakeste hydrogenhalogensyre, ettersom fluor i seg selv har en høy elektronegativitet. Likevel H-F-binding er meget sterk, noe som resulterer i en meget svak syre. En sterk sammenheng er definert ved en kort bindingslengden og en stor dissosiasjon energi. Av alle hydrogenhalogenider HF har den korteste forbindelseslengden og det største bindingen dissosiasjon energi.

halogen oxoacids

Halogen oksosyrer er syrer med hydrogenatomer, oksygen og halogen. Deres surhet kan bestemmes ved å analysere strukturen. Halogen oxoacids er presentert nedenfor:

  • Underklorsyrling, HOCl.
  • Klorsyrling HClO 2.
  • Klorsyre 3 HClO.
  • Perklorsyre HCIO4.
  • Hypobromsyre, HOBr.
  • Bromsyre, HBrO 3.
  • Perbromic syre HBrO 4.
  • Underjodsyrling HOI.
  • Jodsyre HIO 3.
  • Metayodnaya syre HIO4, H5IO6.

I hver av disse protonsyrer som er bundet til oksygenatomet, slik at sammenligningen av bindingslengder protoner er ubrukelig. Den dominerende rollen spilles her av elektro. Surhet øker med det antall oksygenatomer bundet til det sentrale atom.

Utseendet og tilstand av materie

De grunnleggende fysikalske egenskaper av halogener kan kort uttrykkes i den følgende tabell.

Stoff tilstand (ved romtemperatur)

halogen

utseende

firma

jod

lilla

Astat

svart

flytende

brom

russet

gassformig

fluor

blek gul-brun

klor

blek grønn

Forklaring utseende

Farge er et resultat av halo absorpsjon av synlig lys ved molekyler som forårsaker elektroner spent. Fluor absorberer fiolett lys, og følgelig ser blek gul. Jod, i motsetning, absorberer gult lys og det ser lilla (gul og lilla - komplementære farger). Halogen fargen blir mørkere med økende periode.

De forseglede beholdere flytende brom og jod, fast stoff i likevekt med sin damp, noe som kan observeres som en farget gass.

Selv om fargen Astat ukjent, er det antatt at det bør være en mørkere jod (t. E. Black) i overensstemmelse med den observerte mønster.

Nå, hvis du ble spurt: "Beskriv de fysiske egenskapene til halogener," vil du si.

Graden av oksydasjon av halogener i forbindelser

Graden av oksidasjon er ofte brukt i stedet for "valens av halogener." Vanligvis utgjør det oksidasjonstilstand lik -1. Men hvis halogenet er knyttet til en annen oksygen eller halogen, kan det ta andre stater: oksygen -2 SB har prioritet. I tilfellet med to forskjellige halogenatomer som er bundet sammen mer elektronegativt atom dominerer og tar CO -1.

For eksempel, i den jodklorid (ICI) er CO-klor -1, +1 og jod. Klor er mer elektronegative enn jod, derfor CO er lik -1.

Den bromsyre (HBrO 4) oksygen har en CO -8 (-2 x 4 = -8-atom). Hydrogen har en total oksidasjon nummer en. Tilsetningen av disse to verdier gir CO -7. Siden den endelige forbindelsen SB skal være null, er den CO syv brom.

Den tredje unntak til denne regelen er graden av oksydasjon av halogen i elementær form (X2), hvor dens CO er lik null.

halogen

I forbindelsene med den CO

fluor

-1

klor

-1, 1, 3, 5, 7

brom

-1, +1, +3, +4, +5

jod

-1, 1, 5, 7

Astat

-1, 1, 3, 5, 7

Hvorfor med fluor er alltid -1?

Elektro øker med tiden. Derfor har den høyeste fluor elektronegativiteten av alle elementer, som gjenspeiles av sin stilling i det periodiske system. Sin elektroniske konfigurasjon 1s 2 2s 2 2p 5. Hvis fluor får en annen elektron, er ekstreme p orbitaler helt fylt og danne en komplett oktett. Fordi fluor har en høy elektronegativitet, kan det lett velge et elektron fra et nærliggende atomer. Fluor i dette tilfellet isoelectronic inert gass (med åtte valenselektroner) og alle dets ytre orbitaler fylt. I denne tilstanden er fluor mye mer stabil.

Fremstillingen og bruken av halogener

I naturen, halogenene er på anion, slik at det frie halogen fremstilles ved oksydasjon ved hjelp av elektrolyse eller ved oksidasjonsmidler. For eksempel er klor generert ved hydrolyse av natriumkloridoppløsning. Bruken av halogener og deres ulike forbindelser.

  • Fluor. Til tross for det faktum at fluor er meget reaktiv, blir den brukt i mange industrier. For eksempel, er det en viktig del av polytetrafluoretylen (PTFE) og andre fluorpolymerer. Klorfluorkarboner er organiske kjemikalier som tidligere har vært benyttet som kjølemidler og drivmidler i aerosoler. Deres søknad har stoppet på grunn av deres mulige innvirkning på miljøet. De ble erstattet av hydroklorfluorkarboner. Fluor tilsettes til tannkrem (SnF 2) og drikkevann (NaF) for å forebygge tannråte. Halogenet er inneholdt i den leire som brukes til å fremstille visse typer keramikk (LIF), som brukes i kjernekraft (UF 6) for å oppnå en fluoroquinolone antibiotika, alumina (Na 3 AlF 6) for isolering av høyspenningsutstyr (SF6).
  • Klor også finne en rekke bruksområder. Den brukes til desinfeksjon av drikkevann og svømmebassenger. Natriumhypokloritt (NaCIO) er den viktigste komponent av blekemidler. Saltsyre er mye brukt i industrien og laboratorier. til stede i polyvinylklorid (PVC), og andre polymerer som benyttes for isolasjon ledninger, rør og elektronikk klor. Videre har klor vært nyttig i den farmasøytiske industri. Medikamenter som inneholder klor, anvendes for å behandle infeksjoner, allergi og diabetes. Nøytral Hydroklorid - en komponent av mange legemidler. Klor brukes også til å sterilisere sykehusutstyr og desinfeksjon. I landbruket er klor en komponent av mange kommersielle plantevernmidler DDT (dihlorodifeniltrihloretan) ble anvendt som en landbruks insekticid, men dens anvendelse er avsluttet.

  • Brom, på grunn av sin brennbarhet, benyttes for å hindre forbrenning. Den inneholder også metylbromid, et pesticid som brukes for lagring av avlinger og undertrykkelse av bakterier. Imidlertid har overdreven bruk av metylbromid blitt avbrutt på grunn av dens innvirkning på ozonlaget. Brom blir brukt til produksjon av bensin, fotografisk film, brannslukningsapparater, medisiner for behandling av lungebetennelse og Alzheimers sykdom.
  • Jod spiller en viktig rolle i riktig funksjon av skjoldbruskkjertelen. Hvis kroppen ikke får nok jod, er skjoldbruskkjertelen økt. For å forebygge struma aktivt halogen tilsatt til bordsalt. Jod blir også brukt som et antiseptisk. Jod er inneholdt i de løsninger som brukes for rensing av åpne sår og også i desinfisering av spray. Videre er sølvjodid viktig i bildet.
  • Astat - radioaktiv og sjeldne jordarter halogen, er slik at mer ikke anvendes. Det antas at dette element kan bidra til jod i reguleringen av skjoldbruskkjertelhormoner.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 no.unansea.com. Theme powered by WordPress.