Her vil leseren finne informasjon om halogener, kjemiske elementer i det periodiske systemet til D. I. Mendeleev. Innholdet i artikkelen vil tillate deg å bli kjent med deres kjemiske og fysiske egenskaper, beliggenhet i naturen, påføringsmetoder osv.
Generell informasjon
Halogener er alle elementene i den kjemiske tabellen til D. I. Mendeleev, som er i den syttende gruppen. I henhold til en strengere klassifiseringsmetode er disse alle elementer i den syvende gruppen, hovedundergruppen.
Halogener er elementer som er i stand til å reagere med nesten alle stoffer av en enkel type, med unntak av en viss mengde ikke-metaller. Alle er energioksiderende midler, derfor er de under naturlige forhold som regel i blandet form med andre stoffer. Indikatoren for kjemisk aktivitet til halogener avtar med økende serienummerering.
Følgende grunnstoffer regnes som halogener: fluor, klor, brom, jod, astatin og kunstig skapt tennessine.
Som nevnt tidligere er alle halogener oksidasjonsmidler med utpregede egenskaper, og dessuten er de alle ikke-metaller. Det ytre energinivået har syv elektroner. Interaksjon med metaller fører til dannelse av ioniske bindinger og s alter. Nesten alle halogener, med unntak av fluor, kan virke som et reduksjonsmiddel og nå den høyeste oksidasjonstilstanden på +7, men dette krever at de samhandler med grunnstoffer som har høy grad av elektronegativitet.
Features of etymology
I 1841 foreslo den svenske kjemikeren J. Berzelius å introdusere begrepet halogener, og refererte til dem den da kjente F, Br, I. Men før introduksjonen av dette begrepet i forhold til hele gruppen av slike grunnstoffer, i 1811 k alte den tyske vitenskapsmannen I. Schweigger klor det samme ordet, selve begrepet ble oversatt fra gresk til "s alt".
Atomstruktur og oksidasjonstilstander
Elektronkonfigurasjonen til det ytre atomskallet til halogener er som følger: astatin - 6s26p5, jod - 5s 25p5, brom 4s24p5, klor – 3s 23p5, fluor 2s22p5.
Halogener er grunnstoffer som har syv elektroner på elektronskallet av den ytre typen, noe som gjør at de "enkelt" kan feste et elektron som ikke er nok til å fullføre skallet. Vanligvis vises oksidasjonstilstanden som -1. Cl, Br, I og At, som reagerer med elementer med høyere grad, begynner å vise en positiv oksidasjonstilstand: +1, +3, +5, +7. Fluor har en konstant oksidasjonstilstand på -1.
Distribusjon
Med tanke på detHøyreaktive halogener finnes vanligvis som forbindelser. Fordelingsnivået i jordskorpen avtar i samsvar med økningen i atomradius fra F til I. Astatin i jordskorpen måles i gram, og tennessine er kunstig skapt.
Halogener forekommer naturlig oftest i halogenidforbindelser, og jod kan også ta form av kalium eller natriumjodat. På grunn av deres løselighet i vann er de tilstede i havvann og naturlig forekommende s altlake. F er en lite løselig representant for halogener og finnes oftest i sedimentære bergarter, og hovedkilden er kalsiumfluorid.
Fysiske kvalitetsegenskaper
Halogener kan være svært forskjellige fra hverandre, og de har følgende fysiske egenskaper:
- Fluor (F2) er en lys gul gass med en skarp og irriterende lukt og komprimeres ikke under normale temperaturforhold. Smeltepunktet er -220 °C, og kokepunktet er -188 °C.
- Klor (Cl2) er en gass som ikke komprimeres ved normal temperatur, selv under trykk, har en kvelende, stikkende lukt og en grønn-gul farge. Det begynner å smelte ved -101 °С, og koke ved -34 °С.
- Brom (Br2) er en flyktig og tung væske med en brun farge og en skarp, illeluktende lukt. Smelter ved -7°C og koker ved 58°C.
- Jod (I2) - Denne faste typen substans har en mørkegrå farge, og den har en metallisk glans, lukten er ganske skarp. Smelteprosessen starter klnår 113,5 °С, og koker ved 184,885 °С.
- Et sjeldent halogen er astatin (At2), som er en solid og har en svart-blå farge med en metallisk glans. Smeltepunktet tilsvarer 244 °C, og kokingen begynner etter å ha nådd 309 °C.
Halogeners kjemiske natur
Halogener er grunnstoffer med svært høy oksiderende aktivitet, som svekkes i retning fra F til At. Fluor, som er den mest aktive representanten for halogener, kan reagere med alle typer metaller, ikke unntatt noen kjente. De fleste representanter for metaller som kommer inn i atmosfæren av fluor, er utsatt for selvantennelse, mens de frigjør varme i enorme mengder.
Uten å utsette fluor for varme, kan det reagere med et stort antall ikke-metaller, som H2, C, P, S, Si. Typen reaksjoner i dette tilfellet er eksoterme og kan være ledsaget av en eksplosjon. Ved oppvarming tvinger F de gjenværende halogenene til å oksidere, og når det utsettes for stråling, er dette elementet i stand til å reagere fullstendig med tunge gasser av inert natur.
Når det interagerer med stoffer av en kompleks type, forårsaker fluor høyenergireaksjoner, for eksempel ved å oksidere vann, kan det forårsake en eksplosjon.
Klor kan også være reaktivt, spesielt i fri stat. Aktivitetsnivået er mindre enn fluor, men det er i stand til å reagere med nesten alle enkle stoffer, men nitrogen, oksygen og edle gasser reagerer ikke med det. I samspill med hydrogen, ved oppvarming eller i godt lys, skaper klor en voldsom reaksjon, ledsaget av en eksplosjon.
I tillegg og substitusjonsreaksjoner kan Cl reagere med et stort antall stoffer av kompleks type. Kan fortrenge Br og I som et resultat av oppvarming fra forbindelsene skapt av dem med metall eller hydrogen, og kan også reagere med alkaliske stoffer.
Brom er kjemisk mindre aktivt enn klor eller fluor, men viser seg likevel veldig lyst. Dette skyldes det faktum at brom Br oftest brukes som væske, fordi i denne tilstanden er den opprinnelige konsentrasjonsgraden, under andre identiske forhold, høyere enn Cl. Mye brukt i kjemi, spesielt organisk. Kan løses opp i H2O og delvis reagere med det.
Halogenelementet jod danner et enkelt stoff I2 og er i stand til å reagere med H2O, løses opp i jodidløsninger, dannes mens komplekse anioner. Jeg skiller seg fra de fleste halogener ved at det ikke reagerer med de fleste representanter for ikke-metaller og reagerer sakte med metaller, mens det må varmes opp. Den reagerer med hydrogen bare når den utsettes for sterk oppvarming, og reaksjonen er endoterm.
Sjelden halogenastatin (At) er mindre reaktivt enn jod, men kan reagere med metaller. Dissosiasjon produserer både anioner og kationer.
Applications
Halogenforbindelser er mye brukt av mennesker på en lang rekke felt. naturlig kryolitt(Na3AlF6) brukes for å oppnå Al. Brom og jod brukes ofte som enkle stoffer av farmasøytiske og kjemiske selskaper. Halogener brukes ofte til fremstilling av maskindeler. Frontlykter er en av disse tingene. Det er veldig viktig å velge riktig materiale for denne komponenten av bilen, da frontlyktene lyser opp veien om natten og er en måte å oppdage både deg og andre bilister. Xenon regnes som et av de beste komposittmaterialene for å lage frontlykter. Halogen har imidlertid ikke mye dårligere kvalitet enn denne inerte gassen.
Et godt halogen er fluor, et tilsetningsstoff som er mye brukt i tannkrem. Det bidrar til å forhindre forekomst av tannsykdommer - karies.
Halogenelementet som klor (Cl) finner sin bruk i produksjonen av HCl, ofte brukt i syntesen av organiske stoffer som plast, gummi, syntetiske fibre, fargestoffer og løsemidler osv. I tillegg til forbindelser klor brukes som blekemiddel for lin, bomull, papir og som et bakteriebekjempende middel i drikkevann.
Obs! Giftig
På grunn av deres svært høye reaktivitet kalles halogener med rette for giftige. Evnen til å inngå reaksjoner er mest utt alt i fluor. Halogener har utt alte kvelende egenskaper og er i stand til å skade vev ved interaksjon.
Fluor i damper og aerosoler regnes som en av de mest potensiellefarlige former for halogener som er skadelige for omkringliggende levende vesener. Dette skyldes det faktum at det oppfattes dårlig av luktesansen og kjennes først etter å ha oppnådd høy konsentrasjon.
oppsummering
Som vi kan se, er halogener en svært viktig del av det periodiske system til Mendeleev, de har mange egenskaper, er forskjellige i fysiske og kjemiske kvaliteter, atomstruktur, oksidasjonstilstand og evne til å reagere med metaller og ikke-metaller. I industrien brukes de på en rekke måter, alt fra tilsetningsstoffer i personlig pleieprodukter til syntese av organiske kjemikalier eller blekemidler. Selv om xenon er en av de beste måtene å vedlikeholde og skape lys i en billykt på, er halogen fortsatt nesten like bra som xenon og er også mye brukt og har sine fordeler.
Nå vet du hva halogen er. Et skanningsord med spørsmål om disse stoffene er ikke lenger en hindring for deg.
