Ovde će čitalac pronaći informacije o halogenima, hemijskim elementima periodnog sistema D. I. Mendeljejeva. Sadržaj članka će vam omogućiti da se upoznate sa njihovim hemijskim i fizičkim svojstvima, lokacijom u prirodi, načinima primjene itd.
Opće informacije
Halogeni su svi elementi hemijske tabele D. I. Mendeljejeva, koji se nalaze u sedamnaestoj grupi. Prema strožoj metodi klasifikacije, sve su to elementi sedme grupe, glavne podgrupe.
Halogeni su elementi koji mogu reagirati sa gotovo svim supstancama jednostavnog tipa, sa izuzetkom određene količine nemetala. Svi su oni energetski oksidanti, pa su u prirodnim uvjetima u pravilu u mješovitom obliku s drugim tvarima. Pokazatelj hemijske aktivnosti halogena opada sa povećanjem njihove serijske numeracije.
Sljedeći elementi se smatraju halogenima: fluor, hlor, brom, jod, astat i umjetno stvoreni tenesin.
Kao što je ranije pomenuto, svi halogeni su oksidanti sa izraženim svojstvima, a osim toga, svi su nemetali. Spoljni energetski nivo ima sedam elektrona. Interakcija s metalima dovodi do stvaranja ionskih veza i soli. Gotovo svi halogeni, sa izuzetkom fluora, mogu djelovati kao redukcijski agens, dostižući najviše stanje oksidacije od +7, ali to zahtijeva interakciju sa elementima koji imaju visok stepen elektronegativnosti.
Obilježja etimologije
Švedski hemičar J. Berzelius je 1841. godine predložio uvođenje pojma halogeni, nazivajući ih tada poznatim F, Br, I. Međutim, prije uvođenja ovog pojma u odnosu na cijelu grupu takvih elemenata, 1811. godine, njemački naučnik I. Schweigger nazvao je hlor istom riječju, a sam izraz je sa grčkog preveden kao "sol".
Atomska struktura i oksidaciona 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 spoljašnjeg tipa, što im omogućava da "lako" prikače elektron koji nije dovoljan da dovrši ljusku. Tipično, oksidacijsko stanje se pojavljuje kao -1. Cl, Br, I i At, reagujući sa elementima većeg stepena, počinju da pokazuju pozitivno oksidaciono stanje: +1, +3, +5, +7. Fluor ima konstantno stanje oksidacije od -1.
Distribucija
S obzirom na toVisoko reaktivni halogeni se obično nalaze kao spojevi. Nivo distribucije u zemljinoj kori opada u skladu sa povećanjem atomskog radijusa od F do I. Astatin u zemljinoj kori se mjeri u gramima, a tenesin je umjetno stvoren.
Halogeni se prirodno najčešće javljaju u halogenidnim jedinjenjima, a jod također može biti u obliku kalijum ili natrijum jodata. Zbog svoje rastvorljivosti u vodi, prisutni su u okeanskim vodama i prirodnim slanicima. F je slabo rastvorljiv predstavnik halogena i najčešće se nalazi u sedimentnim stenama, a glavni izvor mu je kalcijum fluorid.
Karakteristike fizičke kvalitete
Halogeni mogu biti veoma 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. Tačka topljenja je -220 °C, a tačka ključanja je -188 °C.
- Hlor (Cl2) je gas koji se ne kompresuje na normalnoj temperaturi, čak ni pod pritiskom, ima zagušljiv, oštar miris i zeleno-žutu boju. Počinje da se topi na -101 °S, a ključa na -34 °S.
- Brom (Br2) je isparljiva i teška tečnost smeđe boje i oštrog, smrdljivog mirisa. Topi se na -7°C i ključa na 58°C.
- Jod (I2) - Ova čvrsta supstanca ima tamno sivu boju, ima metalni sjaj, miris je prilično oštar. Proces topljenja počinje udostižući 113,5 °S, i ključa na 184,885 °S.
- Redak halogen je astatin (At2), koji je čvrst i ima crno-plavu boju sa metalnim sjajem. Tačka topljenja odgovara 244°C, a ključanje počinje nakon dostizanja 309°C.
Hemijska priroda halogena
Halogeni su elementi sa veoma visokom oksidacionom aktivnošću, koja slabi u pravcu od F ka At. Fluor, kao najaktivniji predstavnik halogena, može da reaguje sa svim vrstama metala, ne isključujući nijedan od poznatih. Većina predstavnika metala, koji dospevaju u atmosferu fluora, podležu samozapaljenju, pri čemu oslobađaju toplotu u ogromnim količinama.
Bez izlaganja fluora toploti, može reagovati sa velikim brojem nemetala, kao što su H2, C, P, S, Si. Vrsta reakcija u ovom slučaju je egzotermna i može biti praćena eksplozijom. Kada se zagrije, F prisiljava preostale halogene da oksidiraju, a kada je izložen zračenju, ovaj element može u potpunosti reagirati s teškim plinovima inertne prirode.
Kada je u interakciji sa supstancama složenog tipa, fluor izaziva visokoenergetske reakcije, na primjer, oksidacijom vode može izazvati eksploziju.
Hlor takođe može biti reaktivan, posebno u slobodnom stanju. Njegov nivo aktivnosti je manji od fluora, ali je u stanju da reaguje sa skoro svim jednostavnim supstancama, ali azot, kiseonik i plemeniti gasovi ne reaguju sa njim. U interakciji sa vodonikom, kada je zagrijan ili na dobrom svjetlu, hlor stvara burnu reakciju, praćenu eksplozijom.
Pored reakcija i supstitucije, Cl može reagovati sa velikim brojem supstanci kompleksnog tipa. Sposoban da istisne Br i I kao rezultat zagrijavanja iz jedinjenja stvorenih od njih s metalom ili vodonikom, a također može reagirati sa alkalnim supstancama.
Brom je hemijski manje aktivan od hlora ili fluora, ali se i dalje pokazuje veoma svetlo. To je zbog činjenice da se brom Br najčešće koristi kao tečnost, jer je u tom stanju početni stepen koncentracije, pod drugim identičnim uslovima, veći od Cl. Široko se koristi u hemiji, posebno organskoj. Može se otopiti u H2O i djelomično reagirati s njim.
Halogen element jod formira jednostavnu supstancu I2 i može da reaguje sa H2O, rastvara se u rastvorima jodida, formirajući dok kompleksni anjoni. I se razlikuje od većine halogena po tome što ne reaguje sa većinom predstavnika nemetala i sporo reaguje sa metalima, dok se mora zagrejati. Reaguje sa vodonikom samo kada je podvrgnut jakom zagrevanju, 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
Halogena jedinjenja se široko koriste od strane ljudi u raznim oblastima. prirodni kriolit(Na3AlF6) se koristi za dobijanje Al. Brom i jod se često koriste kao jednostavne supstance od strane farmaceutskih i hemijskih kompanija. Halogeni se često koriste u proizvodnji mašinskih delova. Prednja svjetla su jedna od tih stvari. Veoma je važno odabrati pravi materijal za ovu komponentu automobila, jer farovi osvetljavaju put noću i predstavljaju način da detektuju 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 gasa.
Dobar halogen je fluor, aditiv koji se široko koristi u pastama za zube. Pomaže u prevenciji nastanka zubnih bolesti – karijesa.
Halogen element kao što je klor (Cl) nalazi svoju upotrebu u proizvodnji HCl, često se koristi u sintezi organskih supstanci kao što su plastika, guma, sintetička vlakna, boje i rastvarači, itd. Kao i jedinjenja hlor se koristi kao izbjeljivač za lan, pamuk, papir i kao sredstvo za borbu protiv bakterija u vodi za piće.
Pažnja! Toksično
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 sposobni su da oštete 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 čulom mirisa i osjeti se tek nakon postizanja visoke koncentracije.
Sumiranje
Kao što vidimo, halogeni su veoma važan deo periodnog sistema Mendeljejeva, imaju mnoga svojstva, razlikuju se po fizičkim i hemijskim kvalitetima, atomskoj strukturi, oksidacionom stanju i sposobnosti da reaguju sa metalima i nemetalima. U industriji se koriste na različite načine, od aditiva u proizvodima za ličnu njegu do sinteze organskih kemikalija ili izbjeljivača. Iako je ksenon jedan od najboljih načina za održavanje i stvaranje svjetla u farovima automobila, halogen je i dalje gotovo jednako dobar kao ksenon i također se široko koristi i ima svoje prednosti.
Sada znate šta je halogen. Skenword sa bilo kakvim pitanjima o ovim supstancama više vam nije prepreka.
