Här hittar läsaren information om halogener, kemiska grundämnen i det periodiska systemet för D. I. Mendeleev. Innehållet i artikeln gör att du kan bekanta dig med deras kemiska och fysikaliska egenskaper, plats i naturen, appliceringsmetoder etc.
Allmän information
Halogener är alla element i D. I. Mendeleevs kemiska tabell, som är i den sjuttonde gruppen. Enligt en striktare klassificeringsmetod är dessa alla delar av den sjunde gruppen, huvudundergruppen.
Halogener är grundämnen som kan reagera med nästan alla ämnen av en enkel typ, med undantag för en viss mängd icke-metaller. Alla är energioxiderande medel, därför är de under naturliga förhållanden i regel i blandad form med andra ämnen. Indikatorn på halogeners kemiska aktivitet minskar med ökad serienummer.
Följande grundämnen anses halogener: fluor, klor, brom, jod, astatin och artificiellt skapad tennessine.
Som nämnts tidigare är alla halogener oxidationsmedel med uttalade egenskaper, och dessutom är de alla icke-metaller. Den yttre energinivån har sju elektroner. Interaktion med metaller leder till bildandet av jonbindningar och s alter. Nästan alla halogener, med undantag för fluor, kan fungera som ett reduktionsmedel och når det högsta oxidationstillståndet på +7, men detta kräver att de interagerar med element som har en hög grad av elektronegativitet.
Funktioner i etymologi
År 1841 föreslog den svenske kemisten J. Berzelius att man skulle införa termen halogener, med hänvisning till dem då kända F, Br, I. Men före införandet av denna term i förhållande till hela gruppen av sådana grundämnen 1811 kallade den tyske vetenskapsmannen I. Schweigger klor för samma ord, själva termen översattes från grekiska till "s alt".
Atomstruktur och oxidationstillstånd
Elektronkonfigurationen för det yttre atomskalet av halogener är som följer: astatin - 6s26p5, jod - 5s 25p5, brom 4s24p5, klor – 3s 23p5, fluor 2s22p5.
Halogener är element som har sju elektroner på elektronskalet av den yttre typen, vilket gör att de "enkelt" kan fästa en elektron som inte räcker till för att fullborda skalet. Typiskt ser oxidationstillståndet ut som -1. Cl, Br, I och At, som reagerar med element med högre grad, börjar visa ett positivt oxidationstillstånd: +1, +3, +5, +7. Fluor har ett konstant oxidationstillstånd på -1.
Distribution
Med tanke på dessHögreaktiva halogener finns vanligtvis som föreningar. Fördelningsnivån i jordskorpan minskar i enlighet med ökningen av atomradien från F till I. Astatin i jordskorpan mäts i gram, och tennessine skapas på konstgjord väg.
Halogener förekommer naturligt oftast i halogenidföreningar, och jod kan också ta formen av kalium eller natriumjodat. På grund av sin löslighet i vatten finns de i oceaniska vatten och naturligt förekommande s altlösningar. F är en svårlöslig representant för halogener och finns oftast i sedimentära bergarter, och dess huvudsakliga källa är kalciumfluorid.
Fysiska kvalitetsegenskaper
Halogener kan vara väldigt olika varandra och de har följande fysiska egenskaper:
- Fluor (F2) är en ljusgul gas med en stickande och irriterande lukt och komprimeras inte under normala temperaturförhållanden. Smältpunkten är -220 °C, och kokpunkten är -188 °C.
- Klor (Cl2) är en gas som inte komprimeras vid normal temperatur, även under tryck, har en kvävande, stickande lukt och en grön-gul färg. Det börjar smälta vid -101 °С och koka vid -34 °С.
- Brom (Br2) är en flyktig och tung vätska med en brun färg och en skarp, stinkande lukt. Smälter vid -7°C och kokar vid 58°C.
- Jod (I2) - Detta fasta ämne har en mörkgrå färg, och den har en metallisk glans, lukten är ganska skarp. Smältprocessen startar klnår 113,5 °С och kokar vid 184,885 °С.
- En sällsynt halogen är astatin (At2), som är en solid och har en svart-blå färg med en metallisk glans. Smältpunkten motsvarar 244 °C, och kokningen börjar efter att ha nått 309 °C.
Halogenernas kemiska natur
Halogener är grundämnen med mycket hög oxiderande aktivitet, som försvagas i riktningen från F till At. Fluor, som är den mest aktiva representanten för halogener, kan reagera med alla typer av metaller, inte uteslutande några kända. De flesta representanter för metaller som kommer in i fluoratmosfären utsätts för självantändning samtidigt som de avger värme i enorma mängder.
Utan att utsätta fluor för värme kan det reagera med ett stort antal icke-metaller, såsom H2, C, P, S, Si. Typen av reaktioner i detta fall är exotermiska och kan åtföljas av en explosion. Vid upphettning tvingar F de kvarvarande halogenerna att oxidera, och när det utsätts för strålning kan detta element reagera fullständigt med tunga gaser av inert natur.
När det interagerar med ämnen av en komplex typ, orsakar fluor högenergireaktioner, till exempel genom att oxidera vatten kan det orsaka en explosion.
Klor kan också vara reaktivt, särskilt i det fria tillståndet. Dess aktivitetsnivå är lägre än fluors, men den kan reagera med nästan alla enkla ämnen, men kväve, syre och ädelgaser reagerar inte med det. Genom att interagera med väte, när det värms upp eller i bra ljus, skapar klor en våldsam reaktion, åtföljd av en explosion.
Förutom additions- och substitutionsreaktioner kan Cl reagera med ett stort antal ämnen av komplex typ. Kan tränga undan Br och I som ett resultat av uppvärmning från föreningarna som skapas av dem med metall eller väte, och kan även reagera med alkaliska ämnen.
Brom är kemiskt mindre aktivt än klor eller fluor, men visar sig fortfarande mycket ljust. Detta beror på det faktum att brom Br oftast används som vätska, eftersom den initiala koncentrationsgraden i detta tillstånd, under andra identiska förhållanden, är högre än Cl. Används flitigt inom kemi, särskilt organiskt. Kan lösas upp i H2O och delvis reagera med det.
Halogenelementet jod bildar ett enkelt ämne I2 och kan reagera med H2O, löses i jodidlösningar, bildas medan komplexa anjoner. Jag skiljer sig från de flesta halogener genom att den inte reagerar med de flesta representanter för icke-metaller och långsamt reagerar med metaller, samtidigt som den måste värmas upp. Det reagerar med väte endast när det utsätts för stark uppvärmning, och reaktionen är endoterm.
Sällsynt halogenastatin (At) är mindre reaktivt än jod, men kan reagera med metaller. Dissociation producerar både anjoner och katjoner.
Applications
Halogenföreningar används i stor utsträckning av människor inom en mängd olika områden. naturlig kryolit(Na3AlF6) används för att erhålla Al. Brom och jod används ofta som enkla substanser av läkemedels- och kemiföretag. Halogener används ofta vid tillverkning av maskindelar. Strålkastare är en av dessa saker. Det är väldigt viktigt att välja rätt material för denna komponent i bilen, eftersom strålkastarna lyser upp vägen på natten och är ett sätt att upptäcka både dig och andra bilister. Xenon anses vara ett av de bästa kompositmaterialen för att skapa strålkastare. Halogen har dock inte mycket sämre kvalitet än denna inerta gas.
En bra halogen är fluor, en tillsats som ofta används i tandkräm. Det hjälper till att förhindra uppkomsten av tandsjukdomar - karies.
Halogenelementet som klor (Cl) finner sin användning vid framställning av HCl, som ofta används vid syntes av organiska ämnen som plast, gummi, syntetiska fibrer, färgämnen och lösningsmedel etc. Liksom föreningar klor används som blekmedel för linne, bomull, papper och som ett bakteriebekämpande medel i dricksvatten.
Obs! Giftigt
På grund av deras mycket höga reaktivitet kallas halogener med rätta för giftiga. Förmågan att ingå reaktioner är mest uttalad i fluor. Halogener har uttalade kvävande egenskaper och kan skada vävnader vid interaktion.
Fluor i ångor och aerosoler anses vara en av de mest potentielltfarliga former av halogener som är skadliga för omgivande levande varelser. Detta beror på att det uppfattas dåligt av luktsinnet och känns först efter att ha uppnått en hög koncentration.
Sammanfattning
Som vi kan se är halogener en mycket viktig del av Mendeleevs periodiska system, de har många egenskaper, skiljer sig åt i fysikaliska och kemiska egenskaper, atomstruktur, oxidationstillstånd och förmåga att reagera med metaller och icke-metaller. Inom industrin används de på en mängd olika sätt, allt från tillsatser i personliga hygienprodukter till syntes av organiska kemikalier eller blekmedel. Även om xenon är ett av de bästa sätten att underhålla och skapa ljus i en bilstrålkastare, är halogen fortfarande nästan lika bra som xenon och används också flitigt och har sina fördelar.
Nu vet du vad en halogen är. Ett skanord med frågor om dessa ämnen är inte längre ett hinder för dig.
