Šta su halogeni? Hemijska svojstva, karakteristike, karakteristike dobijanja

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 05:19

Halogeni se izgovaraju kao nemetali. To uključuje fluor, astatin, jod, brom, hlor i veštački element koji se zove ununseptium (tenesin). Ove supstance imaju širok spektar hemijskih funkcija i vredi razgovarati o njima detaljnije.

Visoka oksidativna aktivnost

Ovo je prvo naglašeno svojstvo koje se spominje. Svi halogeni imaju visoku oksidativnu aktivnost, ali je fluor najaktivniji. Daljnji silazni: hlor, brom, jod, astatin, ununseptium. Ali fluor reagira sa svim metalima bez izuzetka. Štaviše, većina njih se, nalazeći se u atmosferi ovog elementa, samozapali, a ovaj proces je praćen oslobađanjem velike količine toplote.

Ako se fluor ne zagrijava, tada će u ovom slučaju reagirati sa mnogim nemetalnim supstancama. Na primjer, sa sumporom, ugljikom, silicijumom, fosforom. Reakcije se dobijajuvisoko egzotermno, i može biti praćeno eksplozijom.

Takođe je vrijedno napomenuti da fluor, kada se zagrije, oksidira sve ostale halogene. Šema je sljedeća: Hal₂ + F₂=2HalF. A ovdje je Hal hlor, brom i jod. Štaviše, u takvim jedinjenjima stepen njihove oksidacije je +1.

I još jedno hemijsko svojstvo halogena-fluora je njegova reakcija sa teškim inertnim gasovima pod uticajem zračenja. Nazivaju se i plemenitim. Ovi gasovi uključuju helijum, neon, argon, kripton, ksenon, radon i nedavno otkriveni oganeson.

Interakcija sa složenim supstancama

Ovo je još jedno hemijsko svojstvo halogena. Složene supstance, kao što je poznato, uključuju spojeve koji se sastoje od dva ili više elemenata. Isti fluor se manifestuje u takvim reakcijama vrlo snažno. Prati ih eksplozija. Ali, na primjer, ovako izgleda njegova reakcija s vodom u obliku formule: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O ₂.

Hlor je takođe reaktivan, iako je njegova aktivnost manja od aktivnosti fluora. Ali on reagira sa svim jednostavnim tvarima osim plemenitih plinova, dušika i kisika. Evo jednog primjera: Si + 2Cl₂ → SiCl₄ + 662kJ.

Ali reakcija hlora sa vodonikom je posebno zanimljiva. Ako nema odgovarajućeg osvjetljenja i temperature, onda se između njih ništa ne događa. Ali ako povećate svjetlinu i zagrijete ih, tada će doći do eksplozije, osim toga, lančanim mehanizmom. Reakcija se odvija pod uticajem fotona, kvanta elektromagnetnog zračenja, kojidisocira Cl₂ molekule u atome. Zatim se dešava čitav lanac reakcija i u svakoj od njih se dobija čestica koja inicira početak sledeće faze.

brom

Kao što vidite, najviše se govori o fluoru, a nešto manje o hloru. To je zato što se hemijska svojstva halogena konstantno smanjuju od fluora do astatina.

Brom je neka vrsta sredine u njihovoj seriji. Rastvorljiviji je u vodi od ostalih halogena. Dobivena otopina poznata je kao bromna voda, moćna supstanca koja može oksidirati nikl, željezo, hrom, kob alt i mangan.

Ako govorimo o hemijskim svojstvima halogena, onda je vrijedno spomenuti da po svojoj aktivnosti zauzima srednju poziciju između ozloglašenog hlora i joda. Inače, kada reaguje sa rastvorima jodida, oslobađa se slobodni jod. To izgleda ovako: Br₂ + 2Kl → I₂ + 2KBr.

Takođe, brom može da reaguje sa nemetalima (telur i selen), au tečnom stanju interaguje sa zlatom, što rezultira stvaranjem tribromida AuBr₃. Takođe je u stanju da spoji organske molekule trostrukom vezom. Ako se zagreje u prisustvu katalizatora, može reagovati sa benzenom i formirati bromobenzen C₆H₅Br, što se zove reakcija supstitucije.

jod

Sljedeća najaktivnija hemijska svojstva halogena u tabeli je jod. Njegova posebnost leži u činjenici da stvara niz različitih kiselina. Ovo uključuje:

• Jod. Bezbojna tečnost oštrog mirisa. Jaka kiselina koja je snažno redukcijsko sredstvo.
• Jod. Nestabilan, može postojati samo u jako razrijeđenim otopinama.
• Jod. Karakteristike su iste kao kod prethodnog. Formira joditne soli.
• Jod. Kristalna bezbojna supstanca sa staklastim sjajem. Rastvorljiv u vodi, sklon polimerizaciji. Ima oksidirajuća svojstva.
• Jod. Higroskopna kristalna supstanca. Koristi se u analitičkoj hemiji kao oksidaciono sredstvo.

Opća hemijska svojstva halogen-joda uključuju visoku aktivnost. Iako je manji od hlora sa bromom, a još više nije uporediv sa fluorom. Najpoznatija reakcija je interakcija joda sa škrobom, što rezultira plavom bojom ovog potonjeg.

Astatine

Također je vrijedno reći nekoliko riječi o tome u nastavku rasprave o općim karakteristikama halogena. Fizička i hemijska svojstva astatina su bliska onima ozloglašenog joda i polonijuma (radioaktivnog elementa). Evo njegovog kratkog opisa:

• Proizvodi nerastvorljivu AgAt so, kao i svi halogeni.
• Može se oksidirati u At, poput joda.
• Formira jedinjenja sa metalima, pokazujući oksidaciono stanje od -1. Ipak, kao i svi halogeni.
• Reaguje sa jodom i bromom da formira interhalogena jedinjenja. Astatin jodid i bromid, da budemo precizni (AtI i AtBr).
• Otapa se u azotu i hloridnoj vodikiseline.
• Ako na njega djelujete vodonikom, tada nastaje plinoviti vodikov astatid - nestabilna plinovita kiselina.
• Kao i svi halogeni, može zamijeniti vodonik u molekuli metana.
• Ima karakteristično alfa zračenje. Njegovim prisustvom se utvrđuje prisustvo astatina.

Uzgred, unošenje astatina u obliku rastvora u ljudski organizam leči štitnu žlezdu. U radioterapiji se ovaj element aktivno koristi.

Tennesin

I treba da obrati pažnju, pošto govorimo o hemijskim svojstvima halogena. Nije mnogo poznatih jedinjenja sa tenesinom, jer su do sada njegove tačne karakteristike ostale predmet rasprave, jer je uvršten u tabelu tek 2014. godine.

Najvjerovatnije je polumetal. Ne pokazuje gotovo nikakvu oksidacionu moć, pa je tako najslabiji od halogena, jer su njegovi elektroni predaleko od jezgra. Ali vrlo je vjerovatno da će tenesin biti halogen, čije će redukcijsko svojstvo biti veće od oksidacijskog.

Eksperimentalno izvedena reakcija sa vodonikom. TsH je najjednostavnija veza. Rezultirajući tenesinski vodonik nastavlja većinu trendova za halogenovodonike.

Fizička svojstva

Treba ih ukratko spomenuti. Dakle:

• Fluor je otrovni svijetložuti plin oštrog mirisa.
• Hlor je svetlozeleni gas. Takođe ima jak miris i otrovniji je od fluora.
• Brom je crveno-braon teška tečnost. Njegovoisparenja su veoma toksična.
• Jod je tamno siva čvrsta materija sa metalnim sjajem.
• Astatin je plavo-crna čvrsta materija. Izgleda kao jod.

Dobivanje halogena

Ovo je posljednja stvar. Hemijska svojstva i proizvodnja halogena su direktno povezani. Prvo uslovljava drugo. Evo nekoliko načina da dobijete ove supstance:

• Kroz elektrolizu talina ili rastvora halogenida - njihovih spojeva sa drugim elementima ili radikalima.
• Kroz interakciju njihovih čvrstih soli i koncentrovane sumporne kiseline. Ali ovo se odnosi samo na HF i HCl.
• HBr i HI se mogu dobiti hidrolizom fosfornih halida.
• Oksidacija halogenovodoničnih kiselina.
• HClO se dobija hidrolizom u vodenim rastvorima hlora.
• HOBr nastaje interakcijom vode i halogena.

Ali generalno, postoji mnogo više načina za dobijanje, ovo su samo primeri. Uostalom, halogeni se široko koriste u industriji. Fluor se koristi za proizvodnju maziva, hlor se koristi za izbeljivanje i dezinfekciju, brom se koristi u medicini i proizvodnji fotografskih materijala, a o jodu nije vredno ni govoriti.