Halogeny jsou ... Halogenové sloučeniny

Zde čtenář získá informace o halogentech, chemických prvcích periodické tabulky DI Mendelejeva. Obsah předmětu vám umožní seznámit se s jejich chemickými a fyzikálními vlastnostmi, zjišťováním v přírodě, způsoby aplikace atd.

Obecné informace

Halogeny jsou všechny prvky chemické tabulky DI Mendeleyev, umístěné v sedmnácté skupině. Přísnější metodou klasifikace jsou všechny prvky sedmé skupiny, hlavní podskupiny.

Halogeny jsou prvky schopné reagovat s prakticky všemi látkami jednoduchého typu s výjimkou určitého počtu nekovů. Všechny z nich jsou energetické oxidanty, proto jsou v přírodních podmínkách zpravidla ve směsi s jinými látkami. Index chemické aktivity halogenů klesá se zvyšováním jejich číslování.

Halogeny jsou následující prvky: fluor, chlor, brom, jód, astat a uměle vytvořená tennost.

Jak již bylo uvedeno výše, všechny halogeny jsou oxidanty s výraznými vlastnostmi, kromě všech jsou nekovové. Externí úroveň energie má sedm elektronů. Interakce s kovy vede k tvorbě iontových vazeb a solí. Téměř všechny halogenidy s výjimkou fluoridu, může projevit jako redukční činidlo, oxidační stupeň vrcholící 7, ale to vyžaduje, aby na sebe vzájemně působí s prvky, které mají vyšší stupeň elektronegativita.

Vlastnosti etymologie

V roce 1841 navrhl švédský chemik J. Berzelius zavést výraz "halogeny", odkazující na ně známou v té době F, Br, I. Nicméně před zavedením tohoto termínu ve vztahu k celé skupině takových prvků v roce 1811 německý vědec AND Schweiger volal stejné slovo chlor, termín byl překládán z řečtiny jako "sůl".

Atomová struktura a oxidační síly

Konfigurace elektronů vnější atomové vrstvy halogenů je následující: astat - 6s²6p⁵, jod - 5s²5p⁵, brom 4s²4p⁵, chlor - 3s²3p⁵, fluor 2s²2p⁵.

Halogeny jsou prvky, které mají sedm elektronů na elektronovém plášti vnějšího typu, což jim umožňuje "bez námahy" připojit elektron, který není dostatečný k dokončení pláště. Typicky je oxidační stav vyjádřen jako -1. Cl, Br, I a Při reakci s prvky s vyšším stupněm začínají vykazovat pozitivní oxidativní stupeň: +1, +3, +5, +7. Fluorid má stálý stupeň oxidace -1.

Šíření

Vzhledem k jejich vysokému stupni reaktivity jsou halogeny obvykle ve formě sloučenin. Úroveň šíření v zemské kůře se snižuje v závislosti na nárůstu atomového poloměru z F na I. Astat v zemské kůře se měří v gramech celkem a tennessina je vytvořena uměle.

Halogeny se vyskytují přirozeně ve sloučeninách halogenidů a jod může mít podobu jodičnanu draselného nebo sodíku. Vzhledem k jejich rozpustnosti ve vodě jsou přítomny v oceánských vodách a slané vodě přírodního původu. F je nerozpustný zástupce halogenů a nejčastěji se vyskytuje v sedimentárních horninách a jeho hlavním zdrojem je fluorid vápenatý.

Fyzikální kvalitativní charakteristiky

Halogeny mezi sebou mohou být velmi odlišné a mají následující fyzikální vlastnosti:

1. Fluor (F2) je plyn světle žluté barvy, má ostrý a dráždivý zápach a také za normálních teplotních podmínek nepodléhá kompresi. Teplota tání je -220 ° C a teplota varu -188 ° C.
2. Chlor (Cl₂) je plyn, který se při běžných teplotách nesníží, i když je vystaven tlaku, má dusivý, štiplavý zápach a zelenožlutou barvu. Tavení začíná při -101 ° C a teplota varu je -34 ° C.
3. Bróm (Br₂) Je těkavá a těžká kapalina s hnědo-hnědou barvou a ostrým špinavým zápachem. Roztaví se při -7 ° C a varu při 58 ° C.
4. Jod (I.₂) - tato pevná látka má tmavě šedou barvu a má kovový lesk, pach je docela ostrý. Proces tavení začíná při 113,5 ° C a teplota varu činí 184,885 ° C.
5. Vzácným halogenem je astatin (At₂), který je pevný a má černé a modré barvy s kovovým leskem. Teplota tání odpovídá značce 244 ° C a varu začíná po dosažení teploty 309 ° C.

Chemická povaha halogenů

Halogeny jsou prvky s velmi vysokou oxidační aktivitou, která oslabuje ve směru od F do At. Fluor, který je nejaktivnějším zástupcem halogenů, může reagovat se všemi druhy kovů, aniž by vyloučil jakékoliv známé. Většina zástupců kovů, které se dostávají do atmosféry fluoru, procházejí samovznítilím a zároveň uvolňují teplo v obrovských množstvích.

Bez vystavení působení fluoru na ohřev může reagovat s velkým počtem nekovů, například H2, C, P, S, Si. Typ reakcí v tomto případě je exotermní a může být doprovázen výbuchem. Po zahřátí F vynutí zbývající halogeny k oxidaci a při vystavení ozáření je tento prvek schopen reagovat s těžkými plyny inertního charakteru.

Při interakci s látkami komplexního typu způsobuje fluor vysoce energetické reakce, například oxidací vody, může způsobit explozi.

Chlor může být také reaktivní, zejména ve volném stavu. úroveň aktivity menší než fluor, ale je schopen reagovat s téměř všechny jednoduché látky, ale dusík, kyslík, a vzácné plyny nereagují s ním. Interakce s vodíkem, zahříváním chlor nebo dobré osvětlení vytváří burnoprotekayuschuyu reakce doprovázené výbuchu.

Navíc a substituční reakce může Cl reagovat s velkým počtem látek komplexního typu. Je schopen vytěsnit Br a I jako výsledek ohřevu ze sloučenin, které vytvářejí, kovem nebo vodíkem, a také reagovat s alkalickými látkami.

Brom je chemicky méně aktivní než chlor nebo fluor, ale stále se velmi jasně projevuje. To je způsobeno skutečností, že bróm Br se používá častěji jako kapalina, protože v tomto stavu je počáteční stupeň koncentrace za jiných identických podmínek vyšší než koncentrace Cl. Široce používán v chemii, obzvláště organické. Může být rozpuštěn v H₂O a částečně s ním reagovat.

Halogenový element jod tvoří jednoduchou látku I₂ a je schopen reagovat s H₂O, rozpouští v roztoku jodidy, vytvářejí komplexní anionty. Z většiny halogenů se liší tím, že nereaguje s většinou nekovových činidel a reaguje pomalu s kovy, zatímco je třeba ho ohřát. Při reakci vodíku dochází pouze k silnému zahřátí a reakce je endotermická.

Vzácný halogenový astat (At) vykazuje méně reaktivity než jód, ale může reagovat s kovy. V důsledku disociace vznikají jak aniony, tak kationty.

Aplikace

Sloučeniny halogenů jsou široce používány člověkem v širokém spektru oblastí činnosti. Přírodní kryolit (Na₃AlF_6.) se používá k přípravě Al. Brom a jód jsou často používány jako jednoduché látky farmaceutickými a chemickými společnostmi. Při výrobě náhradních dílů pro automobily se často používají halogeny. Světlomety jsou jedním z těchto detailů. Kvalitativní výběr materiálu pro tuto součást stroje je velmi důležitý, protože světla osvětlují silnici v noci a jsou způsob, jak odhalit vás i ostatní motoristé. Jedním z nejlepších kompozitních materiálů pro vytváření světlometů je xenon. Halogen je nicméně méně kvalitní než tento inertní plyn.

Dobrým halogenem je fluor, což je aditivum, které se často používá při výrobě zubních past. Pomáhá předcházet výskytu zubního onemocnění - kazu.

Takový prvek - halogen jako chlor (Cl) se uplatňuje při výrobě chlorovodíku, často se používá při syntéze organických látek, jako je plast, pryž, syntetická vlákna, barviva a rozpouštědla apod. Stejně jako sloučeniny chloru se používají jako bělící činidla lněný a bavlněný materiál, papír a jako prostředek k potlačení bakterií v pitné vodě.

Pozor prosím! Toxické!

S ohledem na velmi vysokou reaktivitu jsou halogeny správně nazývány jedovatými. Zřetelně je schopnost spojit se s reakcí vyjádřena fluorem. Halogeny mají výrazné zadusivé vlastnosti a jsou schopny ovlivňovat tkáně během interakce.

Fluor v párách a aerosolů je považován za jednu z nejvíce potenciálně nebezpečných forem halogenů škodlivých okolním živobytím. To je způsobeno skutečností, že je špatně vnímán smyslem pachu a cítil se až po dosažení vysoké koncentrace.

Shrnutí

Jak je vidět, halogeny jsou velmi důležitou součástí Mendeleevovy periodické tabulky, mají mnoho vlastností, liší se fyzikálními a chemickými vlastnostmi, atomovou strukturou, stupněm oxidace a schopností reagovat s kovy a nekovy. V průmyslu se používají různými způsoby, od přísad do výrobků osobní péče až po syntézu organických chemikálií nebo bělících prostředků. Navzdory skutečnosti, že jeden z nejlepších způsobů, jak udržovat a vytvářet světlo v světlometu automobilu, je xenon, nicméně halogen je prakticky ne méně než to a je také široce používán a má své výhody.

Nyní víte, co je halogen. Skanvord s jakoukoli otázkou ohledně těchto látek pro vás již není překážkou.