ОбразуванеСредно образование и училищата

Халогени: физични свойства, химични свойства. Използването на съединенията от халогени и тяхното

Халогените в периодичната таблица от ляво на благородните газове. Тези пет токсични метални елементи, включени в групата, 7 на Периодичната таблица. Те включват флуор, хлор, бром, йод и астатин. Въпреки астатин радиоактивни и има само краткотрайни изотопи, той се държи като йод и често се счита за халогени. Като халогенни елементи са седем валентен електрон, той се нуждае от само един допълнителен електрон, за да образуват пълен октет. Тази характеристика ги прави по-активен в сравнение с други групи от неметали.

Обща характеристика

Халогени образуват двуатомен молекула (Х2 тип, където X е халоген) - форма стабилна съществуване халогени като свободни клетки. Свържи се с двуатомни молекули са неполярни и ковалентна. Химичните свойства на халогена им позволяват лесно да се образуват съединения с повечето елементи, така че те никога не са открити в несвързаната форма в природата. Флуоро - най-активната халоген и астатин - по-малко.

Всички халогена група I образуват соли с подобни свойства. В тези съединения, халогениди присъстват като халид анион със заряд от 1 (например, CI -, Br -). Прекратяване -id показва наличието на халогенидни аниони; например Cl - наречен "хлорид".

Освен това, химичните свойства на халогена им позволяват да действа като окислители - окислени метали. Най-химични реакции, включващи халогена - редокси във воден разтвор. Халогени представляват единични връзки с въглероден или азотен атом в органични съединения, където степента на окисление (СО) е равна на 1. Когато е заместена с халогенен атом ковалентно свързан водороден атом в органично съединение, хало префикс може да се използва в общ смисъл, или префикси флуоро, хлоро, бромо, йодо - специфични халогена. Халогенни елементи могат да имат кръстосват връзка за образуване двуатомни молекули с полярни ковалентни единични връзки.

Хлор (Cl 2) е първият халоген открит през 1774, при после отвори йод (I 2), бром (Вг 2), флуор (F 2) и астатин (В, намерено последно в 1940 YG). "Халоген" Името произлиза от гръцки корен hal- ( «сол») и -gen ( «форма"). Взети заедно, тези думи означава "солеобразуваща", като се набляга на факта, че халоген реагира с метали, за да образуват соли. Галит - името на каменна сол, естествени минерални състои от натриев хлорид (NaCl). Накрая, халоген използва в дома - съдържа флуорид в паста за зъби, хлоро дезинфекция на питейна вода, йод и спомага за развитието на хормони на щитовидната жлеза.

химични елементи

Флуоро - елемент с атомен номер 9, е обозначен с Е. елементарен флуор първо е бил открит в 1886 грама чрез изолиране от флуороводородна киселина.. В свободно състояние съществува под формата на флуорни двуатомни молекули (F 2) и е най-честата халоген, в кората. Флуоро - най-електроотрицателна елемент от периодичната таблица. При стайна температура, бледожълто газ. Флуорът също има сравнително малък атомен радиус. Неговата CO - -1 освен елементарна двуатомен състоянието, в което му окисление е нула. Флуоро изключително химически активна и пряко взаимодействие с всички елементи, с изключение на хелий (He), неон (NE) и аргон (Аг). Н разтвор, хидрофлуорна киселина (HF) е слаба киселина. Въпреки че много електроотрицателна флуоро, неговата Електроотрицателност не определи киселинност; HF е слаба киселина се дължи на факта, че флуорид йон е основен (рН> 7). Освен това, флуоро произвежда много силни окислители. Например, флуор може да реагира с инертен газ ксенон и образува силен окислител ксенонов дифлуорид (XeF 2). В много приложения на флуорид.

Хлор - елемент с атомен номер 17 и химически символ Cl. Открити през 1774 г. от д. Се разграничи от солна киселина. В елементарна състояние образува молекула, молекула Cl 2. Хлорът има няколко SB -1, 1, 3, 5 и 7. При стайна температура е светло зелено газ. Тъй като връзката, която се образува между два хлорни атома, е слаба, Cl 2 молекула има много висока способност да влиза в връзката. Хлорът реагира с метали, за да образуват соли, които се наричат хлориди. Хлорни йони най-изобилните йони, които се съдържат в морската вода. Хлорът също има две изотопи: 35 Cl и 37 Cl. Натриев хлорид е най-честата свързването на всички хлориди.

Бром - химичен елемент с атомен номер 35 и символ Br. За първи път е открит през 1826 г. под формата на елементарен бром е молекула, молекула, Br 2. При стайна температура, е червеникаво-кафява течност. Неговата CO - 1, + 1, 3, 4 и 5. Бромо-активен от йод, но са по-малко активни от хлор. Освен това, бромо изотопен има две 79 Вг и 81 Br. Бром среща в формата на соли бромид, разтворен в морска вода. През последните години производството на бромид в света се е увеличил значително, защото на неговата наличност, както и дълъг живот. Както и при други халогени бром и окислителя е много токсичен.

Йод - химичен елемент с атомен номер 53 и I. символ окислението на йод е: 1, 1, 5 и 7. Налице е под формата на молекула, молекула, I 2. При стайна температура твърдото вещество е лилаво. Йод има един стабилен изотоп - 127 I. Първи открит през 1811 г., с помощта на водорасли и сярна киселина. Понастоящем йодни йони могат да бъдат изолирани в морската вода. Въпреки факта, че йод не е много разтворим във вода, разтворимостта може да бъде увеличен при използване на отделни йодиди. Йод играе важна роля в организма, ангажирани в производството на хормони на щитовидната жлеза.

Астатин - радиоактивен елемент с атомен номер 85 и символ Ат. евентуалното му окисление -1, 1, 3, 5 и 7. само халоген, че не е молекула, молекула. При нормални условия, метален твърд материал черно. Астатин е много рядко елемент, така че малко се знае за него. Освен това, астатин има много кратък период на полуразпад, не повече от няколко часа. Получени през 1940 г. в резултат на синтеза. Смята се, че астатин подобен на йод. Охарактеризирани метални свойства.

Таблицата по-долу показва структурата на халогенните атоми, структурата на външния слой на електрони.

халоген

Конфигурацията на електрона

флуор

1s 2 2s 2 2p 5

хлор

2 3s 3p 5

бром

3d 10 4S 2 4P 5

йод

4d 2 10 5s 5р 5

астатин

4f 14 5d 10 6S 2 6p 5

Такава структура причинява външния слой на електрони, че физическите и химическите свойства, подобни на халогените. Въпреки това, когато се сравняват тези елементи и наблюдаваните разлики.

Периодичните свойства халоген група

Физични свойства на прости вещества от халоген променени с увеличаване на поредния номер на елемента. За по-добро усвояване и по-голяма яснота, ние Ви предлагаме няколко таблици.

Топене и кипене точки увеличава група с увеличаване на размера на молекулата (F

Таблица 1. халогени. Физични свойства: топене и кипене

халоген

Топене Т (в)

Т на кипене (° С)

флуор

-220

-188

хлор

-101

-35

бром

-7,2

58.8

йод

114

184

астатин

302

337

  • атомен радиус се увеличава.

увеличения размер на ядрото (F

Таблица 2: халоген. Физични свойства: атомни радиуси

халоген

Радиусът на ковалентна (ч)

Ion (X -) обхват (ч)

флуор

71

133

хлор

99

181

бром

114

196

йод

133

220

астатин

150

  • йонизационна енергия намалява.

Ако външните електрони валентност не се намират в близост до ядрото, за отстраняването им не изисква много енергия от него. По този начин, необходим за изхвърляне на външната електронна енергия не е толкова висока, в долната част на група от елементи, тъй като има повече нива на енергия. В допълнение, с висока енергия йонизация причинява елемент да покаже неметални качество. метални свойства, защото енергията на йонизация се намалява (В

Таблица 3. халогени. Физични свойства: йонизационна енергия

халоген

Енергията на йонизация (кДж / мол)

флуор

1681

хлор

1251

бром

1140

йод

1008

астатин

890 ± 40

  • Електроотрицателност намалява.

Броят на валентните електрони в един атом се увеличава с увеличаване на енергийните нива на прогресивно по-ниски нива. Електроните са прогресивно по-далеч от ядрото; Така ядрото и електроните не са както са привлечени един към друг. Увеличаването на скрининг там. Следователно Електроотрицателност намалява с увеличаване на период (В

Таблица 4. халогени. Физични свойства: електроотрицателност

халоген

електроотрицателност

флуор

4.0

хлор

3.0

бром

2.8

йод

2.5

астатин

2.2

  • Електрон афинитет намалява.

Тъй като размерът на един атом се увеличава с времето, електрон афинитет обикновено се намалява (B

Таблица 5. Affinity халоген електрон

халоген

Електрон афинитет (KJ / мол)

флуор

-328.0

хлор

-349.0

бром

-324.6

йод

-295.2

астатин

-270.1

  • Реактивност елементи намалява.

Реактивността на халоген намалява с увеличаване на период (В

Неорганична химия. Водород + халогена

Халогенна образува, когато халоген взаимодейства с други, по-малко електроотрицателна елемент за образуване на двоичен съединение. Водород реагира с халогени да образуват халогениди тип НХ:

  • флуороводород HF;
  • хлорид HCl;
  • бромоводород НВг;
  • йодоводород HI.

халогеноводороди лесно се разтварят във вода за образуване на халогеноводородна (флуороводородна, хлороводородна, бромоводородна, йодоводородна киселина). Свойствата на тези киселини са дадени по-долу.

Киселините, образувани чрез следната реакция: HX (вод) + H 2 O (л) → X - (вод) + Н 3 О + (воден разтвор).

Всички водороден халогенид за образуване на силна киселина, с изключение на HF.

Киселинността увеличава халогеноводородни киселини: HF

Флуороводородна киселина може да ецване стъклото и някои неорганични флуориди дълго време.

Тя може да изглежда нелогично че HF е най-слабата халогеноводородна киселина, тъй като самата флуор има висока Електроотрицателност. Въпреки Н-F връзка е много силно, което води до много слаба киселина. Силна връзка се определя от дължината на кратко връзка и голяма дисоциация енергия. От всички халогениди водородните HF има най-късата дължина връзка и най-големият разпадане връзка енергия.

халогенни oxoacids

Халогенни оксо киселини са киселини с водородни атоми, кислород и халоген. Тяхната киселинност може да се определи чрез анализиране на структурата. Халогенни oxoacids са представени по-долу:

  • Хипохлористата киселина, HOCl.
  • Хлорист киселина HClO 2.
  • Хлорна киселина HClO 3.
  • Перхлорна киселина HClO 4.
  • Хипобромиста киселина, HOBr.
  • Бромна киселина, HBrO 3.
  • Perbromic киселина HBrO 4.
  • HOI хипойодна киселина.
  • киселина тио йодна 3.
  • Metayodnaya киселина HIO4, H5IO6.

Във всеки от тези протонови киселини, свързани към кислороден атом, така че сравнението на връзка дължини протони са безполезни. Доминиращата роля се играе тук от електроотрицателност. Киселинността се увеличава с броя на кислородните атоми, свързани към централния атом.

Външният вид и състояние на материята

Основните физичните свойства на халогените могат да бъдат изразени накратко в следната таблица.

Вещество състояние (при стайна температура)

халоген

вид

твърд

йод

пурпурен

астатин

черно

течност

бром

шаяк

газообразен

флуор

бледо жълто-кафяв

хлор

бледо зелено

Обяснение външен вид

Цветът е резултат на халогена абсорбция на видимата светлина от молекули, причиняващи електрони възбудени. Флуоро абсорбира виолетова светлина, и следователно изглежда бледо жълто. Йод, напротив, поглъща жълта светлина и изглежда лилаво (жълто и лилаво - допълващи се цветове). Цвят Халогенни потъмнява с увеличаване на периода.

Запечатаните опаковки течен бром и йод твърдо вещество са в равновесие с пара, която може да се наблюдава като цвят газ.

Въпреки неизвестното цвят астатин, се смята, че тя трябва да бъде по-тъмен йод (т. Е. черен) в съответствие с наблюдаваното модел.

Сега, ако се попита: "Опишете физичните свойства на халогени", вие ще кажете.

Степента на окисление на халогена в съединения

Степента на окисление често се използва вместо "валентността на халогена." Обикновено, степента на окисление, равна на 1. Но ако халогенът е свързан с друг кислород или халоген, може да отнеме други държави: кислород -2 SB има приоритет. В случай на две различни халогенни атоми, свързани заедно по електроотрицателна атом преобладава и се CO -1.

Например, в йод хлорид (ICL) е СО хлоро -1, +1 и йод. Хлорът е повече електроотрицателен от йод, следователно СО е равна на 1.

На бромна киселина (HBrO 4) кислорода е CO -8 (-2 х 4 = -8 атом). Водородът има общо окислително число 1. Добавянето на тези две стойности дава CO -7. Тъй като крайното съединение SB трябва да бъде нула, СО е седем бром.

Третото изключение от това правило е степента на окисление на халоген в елементарна форма (X 2), където му CO равно на нула.

халоген

В съединенията с СО

флуор

-1

хлор

1, 1, 3, 5, 7

бром

1, 1, 3, 4, 5

йод

1, 1, 5, 7

астатин

1, 1, 3, 5, 7

Защо с флуор винаги е -1?

Електроотрицателност увеличава с времето. Ето защо, флуорът е най-високата електроотрицателност на всички елементи, както е видно от позицията му в периодичната таблица. Неговата електронна конфигурация 1s 2 2s 2 2p 5. Ако флуорид получава друг електрон, екстремни р орбитали са изцяло запълнени и образуват пълен октет. Тъй като флуор има висока Електроотрицателност, тя може лесно да избере електрон от съседна атома. Флуорид в този случай изоелектронен инертен газ (с осем валентните електрони) и всички външни орбитали запълнени. В това състояние, флуор е много по-стабилна.

Получаването и използването на халогена

В природата, халогените са в анион, така че свободното халоген се получава чрез окисляване чрез електролиза или оксиданти. Например, хлор се генерира чрез хидролиза на разтвор на натриев хлорид. Използването на халогена и техните различни съединения.

  • Флуорът. Въпреки факта, че флуор е много реактивен, тя се използва в много индустрии. Например, тя е ключов компонент от политетрафлуороетилен (PTFE) и други флуорните. Хлорфлуорвъглероди са органични химикали , които преди това са били използвани като хладилни агенти и пропеланти в аерозоли. Приложението им е спрял поради евентуалното им въздействие върху околната среда. Те бяха заменени от ненапълно халогенирани хлорфлуорвъглеводороди. Флуорът се добавя към паста за зъби (SNF 2) и питейна вода (NaF) за предотвратяване на кариес. Халогенът се съдържа в глината използва за получаване на някои видове керамика (LIF), използвани в атомната електроцентрала (UF 6) за получаване на флуорохинолони антибиотик, алуминиев оксид (Na 3 ALF 6) за изолация на високоволтово оборудване (SF 6).
  • Хлор също намерите разнообразие от приложения. Той се използва за дезинфекция на питейна вода и плувни басейни. Натриев хипохлорит (NaClO) е основният компонент на избелващи агенти. Солна киселина се използва широко в промишлеността и лаборатории. Хлорът присъства в поливинил хлорид (PVC) и други полимери, които се използват за изолация на кабели, тръби и електроника. Освен това, хлор е полезен във фармацевтичната промишленост. Медикаменти, съдържащи хлор, се използват за лечение на инфекции, алергия и диабет. Неутрална форма хидрохлорид - компонент на много лекарства. Хлорът се използва също и за стерилизиране на болнично оборудване и дезинфекция. В селското стопанство, хлор е компонент на много търговски пестициди ДДТ (dihlorodifeniltrihloretan) се използва като селскостопански инсектициди, но неговото използване е било прекратено.

  • Бром, поради нейната невъзпламеняемост, използвани за инхибиране на горене. Той също така съдържа метил бромид, пестициди, използвани за съхранение на култури и потискане на бактерии. Въпреки това, прекомерна употреба на метилбромид е прекратено поради неговото влияние върху озоновия слой. Бром се използва в производството на бензин, фотографски филм, пожарогасители, лекарства за лечение на пневмония и болестта на Алцхаймер.
  • Йод играе важна роля в правилното функциониране на щитовидната жлеза. Ако тялото не получава достатъчно йод, щитовидната жлеза се увеличава. За предотвратяване на гуша активен халоген добавя към готварска сол. Йодът се използва и като антисептик. Йодът се съдържа в разтворите, използвани за пречистване на отворени рани, както и в дезинфекция спрейове. Освен това, сребърен йодид е важно в картината.
  • Астатин - радиоактивни и редки земни халоген, толкова повече не се използва. Смята се, че този елемент може да ви помогне, за да йод в регулацията на хормоните на щитовидната жлеза.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bg.unansea.com. Theme powered by WordPress.