Halojen grubunun en hafif elementidir. Halojenler: fiziksel özellikler, kimyasal özellikler

Nükleer Araştırma Dubna. Flor, zehirli ve reaktif soluk sarı bir gazdır. Klor ağır bir toksiktir kötü koku ağartıcı açık yeşil gaz. Brom - koku alma sinirini etkileyebilen zehirli kırmızı-kahverengi bir sıvı, çünkü ampullerde bulunur. oynaklık özelliğine sahiptir. İyot - kolayca tutuşan zehirli mor-siyah kristaller. Astatin radyoaktif mavi-siyah kristallerdir, en uzun izotop periyodu 8.1 saattir.Bütün halojenler birkaçı dışında hemen hemen tüm basit maddelerle reaksiyona girer. Enerjik oksitleyici ajanlardır, bu nedenle sadece bileşikler şeklinde bulunabilirler. Halojenlerin artan reaktivitesi seri numarası azalır. halojenler flordan iyodine geçişle azalan yüksek oksidasyon aktivitesine sahiptir. En aktif olanı, tüm metallerle reaksiyona giren flordur. Bu elementin atmosferindeki metallerin çoğu kendiliğinden tutuşur ve çok sayıda sıcaklık. Isıtma olmadan, flor, tüm reaksiyonlar iken, birçok metal olmayanla da reaksiyona girebilir. Flor, ışınlama sırasında soy () gazlarla reaksiyona girer.Aktivitesinin florinkinden daha az olmasına rağmen, serbest klor da çok reaktiftir. Klor, oksijen, nitrojen ve inert gazlar hariç tüm basit maddelerle reaksiyona girebilir. Bu element aynı zamanda birçok karmaşık madde, ikame ve hidrokarbonlarla ilavelerle reaksiyona girer. Klor, ısıtıldığında bromu ve ayrıca iyotu metaller veya hidrojenle olan bileşiklerinden uzaklaştırır Kimyasal aktivite de oldukça yüksektir, ancak flor veya klordan daha az, bu nedenle brom esas olarak sıvı halde ve başlangıç ​​konsantrasyonlarında kullanılır. , diğer tüm şeyler klordan daha fazla eşittir. Bu element benzer şekilde suda çözünür ve kısmen onunla reaksiyona girerek "brom suyu" oluşturur. Çoğu metal olmayanla reaksiyona giremez ve metallerle yalnızca ısıtıldığında ve çok yavaş reaksiyona girer. Reaksiyon oldukça tersinir ve endotermiktir. İyot ise suda çözünmez ve ısıtıldığında bile onu oksitleyemez, dolayısıyla “iyotlu su” yoktur. İyot, kompleks anyonların oluşumu ile iyodür çözeltilerinde çözülebilir.Astatin, hidrojen ve metallerle reaksiyona girer.Halojenlerin kimyasal aktivitesi, sürekli olarak flordan iyodine doğru azalır. Her halojen, bir sonrakini metaller veya hidrojen ile bileşiklerinden uzaklaştırır, yani. basit bir madde biçimindeki her halojen, aşağıdaki halojenlerden herhangi birinin halojen iyonunu oksitleyebilir.

Genel özellikleri

Halojenler, periyodik tablonun VII grubunda yer alan beş ana metalik olmayan elementi içerir. Bu grup, flor F, klor Cl, brom Br, iyot I, astatin At gibi kimyasal elementleri içerir.

Halojenler isimlerini şuradan alırlar. Yunan kelimesi, çeviride bir tuz oluşturmak veya "tuz oluşturmak" anlamına gelir, çünkü prensipte halojen içeren bileşiklerin çoğuna tuz denir.

Halojenler, sadece birkaç metal dışında hemen hemen tüm basit maddelerle reaksiyona girer. Oldukça enerjik oksitleyici ajanlardır, çok güçlü ve keskin bir kokuya sahiptirler, su ile iyi etkileşime girerler ve ayrıca yüksek uçuculuk ve yüksek elektronegatifliğe sahiptirler. Ancak doğada sadece bileşikler olarak bulunabilirler.

Halojenlerin fiziksel özellikleri

1. Halojenler gibi basit kimyasallar iki atomdan oluşur;
2. Halojenleri normal şartlarda düşünürsek, bilmelisiniz ki flor ve klor gaz halindeyken brom sıvı, iyot ve astatin katı maddelerdir.

3. Halojenler için, artan atom kütlesi ile erime noktası, kaynama noktası ve yoğunluk artar. Aynı zamanda renkleri değişir, koyulaşır.
4. Seri numarasındaki her artışla kimyasal aktivite, elektronegatiflik azalır ve metalik olmayan özellikler zayıflar.
5. Halojenler, BrCl gibi kendi aralarında bileşik oluşturma özelliğine sahiptir.
6. Halojenler oda sıcaklığı maddenin üç hali de olabilir.
7. Halojenlerin oldukça zehirli kimyasallar olduğunu unutmamak da önemlidir.

Halojenlerin kimyasal özellikleri

Metallerle kimyasal olarak reaksiyona girdiğinde, halojenler oksitleyici ajanlar olarak işlev görür. Örneğin, flor alırsak, normal koşullar altında bile çoğu metalle reaksiyona girer. Ancak alüminyum ve çinko atmosferde bile tutuşur: + 2-1: ZnF2.

Halojenlerin elde edilmesi

Endüstriyel ölçekte flor ve klor üretiminde elektroliz veya tuz çözeltileri kullanılır.

Aşağıdaki şekle dikkatlice bakarsanız, bir elektroliz tesisi kullanılarak laboratuvarda klorun nasıl elde edilebileceğini göreceksiniz:

İlk şekil, sodyum klorürü eritmek için bir tesisi gösterir ve ikincisi, bir sodyum klorür çözeltisi elde etmek içindir.

Bir sodyum klorür eriyiğinin böyle bir elektroliz işlemi, bu denklem şeklinde temsil edilebilir:

Bu elektroliz yardımı ile klor elde etmenin yanı sıra hidrojen ve sodyum hidroksit de oluşur:

Tabii ki hidrojen daha basit ve daha ucuz bir şekilde elde ediliyor ki bu sodyum hidroksit için söylenemez. Klor gibi, hemen hemen her zaman sadece bir sodyum klorür çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir.

Yukarıdaki resme bakarsanız laboratuvar ortamında klorun nasıl elde edilebileceğini göreceksiniz. Ve hidroklorik asidin manganez oksit ile etkileşimi ile elde edilir:

Endüstride, bromür ve iyodür bu maddelerin klor ile yer değiştirmesiyle brom ve iyot elde edilir.

Halojenlerin uygulanması

Flor veya daha doğrusu bakır florür (CuF2) olarak adlandırılan, oldukça geniş bir uygulamaya sahiptir. Seramik, emaye ve çeşitli sırların imalatında kullanılır. Her evde bulunan teflon tava, buzdolapları ve klimalardaki soğutucu da flor sayesinde ortaya çıktı.

Teflon, evsel ihtiyaçların yanı sıra implant imalatında kullanıldığı için tıbbi amaçlar için de kullanılmaktadır. Optikte ve diş macunlarında lens üretiminde flor esastır.

Klor da hayatımızda kelimenin tam anlamıyla her adımda bulunur. Klorun en yoğun ve yaygın kullanımı elbette sofra tuzu NaCl'dir. Aynı zamanda bir detokslayıcı görevi görür ve buza karşı mücadelede kullanılır.

Ayrıca klor, plastik, sentetik kauçuk ve polivinil klorür üretiminde vazgeçilmezdir, bu sayede giysi, ayakkabı ve diğer ihtiyaçlarımızı elde ederiz. Gündelik Yaşamşeyler. Ağartıcılar, tozlar, boyalar ve diğer ev kimyasallarının üretiminde kullanılır.

Brom, fotoğraf baskısında genellikle ışığa duyarlı bir ajan olarak gereklidir. Tıpta sakinleştirici olarak kullanılır. Brom ayrıca insektisit ve pestisit vb. üretiminde de kullanılır.

Eh, herkesin ilk yardım çantasında bulunan iyi bilinen iyot, öncelikle antiseptik olarak kullanılır. Antiseptik özelliklerine ek olarak, ışık kaynaklarında bulunan iyot, aynı zamanda kağıt yüzeyindeki parmak izlerini tespit etmede yardımcıdır.

Halojenlerin ve bileşiklerinin insan vücudu için rolü

Mağazada seçim yapmak diş macunu, muhtemelen, her biriniz flor bileşiklerinin içeriğinin etiketinde belirtildiğine dikkat ettiniz. Ve bu bir tesadüf değildir, çünkü bu bileşen diş minesinin ve kemiklerin yapımında yer alır, dişlerin çürüğe karşı direncini arttırır. Metabolik süreçlerde de önemli rol oynar, kemik iskeletinin yapımında görev alır ve bu tür oluşumların oluşmasını engeller. tehlikeli hastalık osteoporoz gibi.

Su-tuz dengesinin korunmasında ve ozmotik basıncın korunmasında aktif rol aldığı için insan vücudunda klora önemli bir rol verilir. Klor metabolizmaya katılır insan vücudu, bina dokuları ve ayrıca önemli olan - kurtulmak için fazla ağırlık. Mide suyunda bulunan hidroklorik asit büyük önem sindirim için vardır, çünkü onsuz yiyeceklerin sindirim süreci imkansızdır.

Klor vücudumuz için gereklidir ve günlük olarak gerekli dozlarda sağlanmalıdır. Ancak, vücuttaki alım oranı aşılırsa veya keskin bir şekilde azalırsa, hemen ödem, baş ağrısı ve sadece metabolizmayı bozmakla kalmayıp aynı zamanda bağırsak hastalıklarına da neden olan diğer hoş olmayan semptomlar şeklinde hissedeceğiz.

İnsanlarda beyinde, böbreklerde, kanda ve karaciğerde az miktarda brom bulunur. Tıbbi amaçlar için brom sakinleştirici olarak kullanılır. Ama doz aşımı ile, olabilir yan etkiler bu depresyona yol açabilir gergin sistem ve bazı durumlarda zihinsel bozukluklar. Ve vücuttaki brom eksikliği, uyarma ve engelleme süreçleri arasında bir dengesizliğe yol açar.

Tiroid bezimiz vücudumuza giren mikropları öldürebildiği için iyotsuz yapamaz. İnsan vücudunda iyot eksikliği ile guatr adı verilen bir tiroid hastalığı başlayabilir. Bu hastalık ile oldukça hoş olmayan semptomlar ortaya çıkar. Guatr olan bir kişi halsizlik, uyuşukluk, ateş, sinirlilik ve güç kaybı hisseder.

Bütün bunlardan, halojenler olmadan, bir kişinin sadece günlük yaşamda gerekli olan birçok şeyi kaybetmeyeceği, aynı zamanda onlarsız vücudumuzun normal şekilde çalışamayacağı sonucuna varabiliriz.

Halojenler - on yedinci grupta bulunan kimyasal periyodik tablonun elementleri bu şekilde belirlenir. Tuhaflık, sadece belirli metal olmayanlar hariç, basit tipteki hemen hemen tüm maddelerle reaksiyona girmeleridir. Enerji oksitleyici olarak hareket ettikleri için doğadaki diğer maddelerle karışırlar. Halojenlerin kimyasal aktivitesi doğrudan seri numarasına bağlıdır.

Halojenler hakkında genel bilgi

Bu elementlere halojenler denir: flor, klor, brom, iyot ve astatin. Hepsi belirgin metal olmayanlara aittir. Belirli koşullar altında metallere atfedilen özellikler yalnızca iyotta bulunabilir.

Başlangıçta, "halojen" terimi, 1811'de Alman bilim adamı I. Schweigger tarafından, kelimenin tam anlamıyla Yunanca'dan "tuz" olarak çevrilen kullanıldı.

Temel durumda olmak elektronik konfigürasyon halojen atomları için aşağıdaki ns 2 np 5'tir, burada n harfi ana kuantum sayısını veya periyodu gösterir. Klor atomunu diğer halojenlerle karşılaştırırsak, elektronlarının çekirdekten zayıf bir şekilde korunduğu fark edilir, bu nedenle yüksek özgül elektron yoğunluğu ve daha küçük bir yarıçap ile karakterize edilir ve ayrıca büyük iyonlaşma enerjilerine sahiptir. ve elektronegatiflik.

Flor (F), çeşitli şekillerde dağılmış tuzlar şeklinde mevcut bir elementtir. kayalar. En önemli bileşik mineral florit ve fluorspattır. Mineral kriyolit de bilinmiyor.

Klor (Cl) en yaygın halojendir. En önemli doğal bileşiği, diğer klorür bileşikleri elde edilecekse ana hammadde olarak kullanılan sodyum klorürdür. Sodyum klorür çoğunlukla denizlerin ve okyanusların sularında dağılır, ancak bazı göllerde de bulunabilir. Bu halojeni kaya tuzu denilen katı halde de bulabilirsiniz.

Brom (Br) - doğal koşullarda klorür tuzları ile eşleştirilmiş sodyum ve potasyum tuzları şeklindedir. Kural olarak, tuzlu göllerde ve denizlerde bulunur.

İyot (J) - kimyasal element, genellikle deniz suyunda bulunur, ancak çok küçük miktarlarda bulunur, bu nedenle nemden izolasyonu oldukça zor bir prosedürdür. Belirli bir tür deniz yosunu - yosun olduğuna dikkat edin, dokularında iyot birikimi vardır. İyot, bu alglerin küllerinden çıkarılır. Yeraltındaki sondaj sularında da iyotla karşılaşabilirsiniz.

Astatin (At), doğal koşullarda pratik olarak bulunmayan kimyasal bir elementtir. Bunu elde etmek için yapay olarak gerçekleştirildi nükleer reaksiyonlar. Astatin, 8.3 saatlik yarılanma ömrü ile en uzun ömürlü izotopa sahiptir.

Halojenlerin kimyasal özellikleri

Soruyu soran, halojenler - nedir, bunların hepsinin, her birinin kendi kimyasal aktivite göstergesine sahip olduğu Periyodik tablonun elementleri olduğunu cevaplamalısınız. Flor içinde ikincisi düşünüldüğünde, mümkün olduğu kadar yüksek olduğuna dikkat edilmelidir. Akademisyen A.E. Fersman, florin omnivor olduğunu söylüyor. Yani, oda sıcaklığını alırsak, demir, kurşun ve alkali metaller bir flor atmosferinde yanacaktır.

Önemli! Florun, yüzeyindeki bazı metaller (bakır, nikel) üzerinde hiçbir etkisi yoktur. koruyucu katman florür şeklinde. Ancak floru ısıtırsanız, reaksiyon görünmeye başlar.

Florun hidrojen, iyot, karbon, bor ve diğerleri dahil olmak üzere birçok metal olmayana reaksiyonuna dikkat edin. Soğuk koşullar altında, patlamaya veya alev oluşumuna yol açabilecek ilgili bileşikler oluşur. Flor sadece oksijen, nitrojen ve karbon ile reaksiyona giremez (ikincisi elmas şeklinde olmalıdır).

Karmaşık maddeler için çok enerjik bir reaksiyon kaydedilmiştir. Bir flor atmosferinde, cam (yün) ve su buharı şeklindeki oldukça dirençli maddeler bile yanar. Florin suda çözülemeyeceğine dikkat edilmelidir, çünkü onu kuvvetli bir şekilde çözebilir.

Not! Flor en güçlü oksitleyici ajandır.

Her halojen bileşiğinin kendine has özellikleri vardır, örneğin klor, flordan daha düşük olmasına rağmen yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir. Bu element, yalnızca oksijen, azot ve soy gazlar hariç tüm basit maddeler üzerinde etki edebilir. Koşullarda Yüksek sıcaklık aşağıdaki metal olmayanlar: klor ile reaksiyona giren fosfor, arsenik, silikon ve antimon, büyük miktarda ısı yayar. Oda sıcaklığında ve ışıksız ortamda klorun hidrojen üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur, ancak ısıtılırsa veya parlak bir ışık eklenirse Güneş ışığı, reaksiyon bir patlamaya yol açabilir.

Klorun suya tepkimesi aşağıdaki gibidir: hidroklorik asit ve hipokloröz asit oluşur. Klora fosfor eklenirse, ikincisi alev alarak tri- ve pentaklorür fosfor oluşumuna neden olur.

Klor elde etmek için, konsantre sulu NaCl çözeltilerinin elektrolizini yapmak gerekir. Karbon anodunun yanından klor salınmaya başlayacak ve katotta - hidrojen. Kağıt ve kumaşları ağartmak ve gerekirse dezenfekte etmek için kullanılan klor, hidrojen klorür ve hidroklorik asit elde edilir. içme suyu.

Bromlu halojen bileşikleri, klordan daha düşük kimyasal aktiviteye sahiptir. Brom ve hidrojen sadece ısıtma koşulları altında birleşir. Brom elde etmek için HBr'yi oksitlemek gerekir. Endüstriyel koşullarda bromürler ve klorür çözeltisi kullanılır. Rusya topraklarında, bromun ana kaynağı yeraltı sondaj suyu ve bazı tuz göllerinin doymuş çözeltileridir.

İyot, diğer halojen bileşiklerinin sahip olduğu daha düşük bir reaktivite göstergesine sahiptir. Daha az aktif olmasına rağmen, bu element normal şartlar altında birçok metal olmayan madde ile reaksiyona girerek tuzların oluşmasına neden olabilir (dikkat ederseniz, "halojen" kelimesi "tuzun doğuşu" kelimesinden gelir).

İyotun hidrojen ile reaksiyonu oldukça güçlü ısıtma gerektirir. Sıvı hidrojen ayrışmaya başladığından reaksiyonun kendisi eksiktir.

Halojen bileşikleri karşılaştırıldığında, aktivitelerinin flordan astatine daha az olduğu not edilir. Halojenlerin özelliği, birçok basit madde ile reaksiyona girmeleridir. Metaller söz konusu olduğunda, büyük miktarda ısının salındığı hızlı bir reaksiyon gözlenir.

Halojenlerin ekstraksiyonu ve kullanımının özellikleri

AT canlı halojenler anyonlardır, bu nedenle serbest halojenler elde etmek için elektroliz veya oksitleyici maddeler kullanarak oksidasyon yöntemi kullanılır. Örneğin, klor elde etmek için bir adi tuz çözeltisini hidrolize etmek gerekir. Halojen bileşikleri birçok endüstride kullanılmaktadır:

• Flor. Yüksek reaktiviteye rağmen, bu kimyasal element endüstride sıklıkla kullanılır. Örneğin flor, Teflon ve diğer floropolimerlerde önemli bir elementtir. Ayrıca organik formda kimyasal maddeler Daha önce aerosollerde soğutucu ve itici gaz olarak kullanılan CFC'leri düşünün. Daha sonra, etkileme olasılıkları olduğu için durduruldular. çevre. Florür genellikle dişlerin bütünlüğünü korumayı amaçlayan diş macununun bileşiminde bulunur. Ayrıca, bu halojen, seramik üretimi ile ilgili olduğu yerlerde kilde bulunabilir;
• Klor. Çoğu Sık kullanılan klor - içme suyu ve yüzme havuzlarının dezenfeksiyonu. Ve sodyum hipoklorit gibi bir bileşik, ağartıcının ana bileşenidir. Endüstriyel yapılar ve laboratuvarlar hidroklorik asit kullanmadan yapamazlar. Polivinil klorürün bileşimi ayrıca florin yanı sıra boruları, kabloları ve diğer iletişimleri yalıtmak için kullanılan diğer polimerleri de içerir. Klor ayrıca ilaçların üretildiği, enfeksiyonların, alerjilerin ve diyabetin tedavi edildiği ilaçlarda da kullanılmıştır. Yukarıda belirtildiği gibi, klor iyi dezenfekte eder, bu nedenle hastane ekipmanı onunla sterilize edilir;
• Brom. ana özellik Bu kimyasal elementin yanıcı olmamasıdır. Bu nedenle yangın söndürmede başarıyla kullanılmaktadır. Kompozisyondaki brom, bir kerede diğer elementlerle birlikte üretime gitti özel araçlar tüm bakterilerin öldüğü bahçe için. Ancak zamanla, çare, ikincisinin sahip olduğu bahanesiyle yasaklandı. olumsuz etkiüzerinde ozon tabakası gezegenler. Brom ayrıca şu alanlarda da geçerlidir: benzin üretimi, fotoğraf filmi üretimi, yangın söndürücüler ve bazı ilaçlar;
• İyot. Tiroid bezinin düzgün işleyişinin bağlı olduğu önemli bir kimyasal element. Vücutta iyot eksikliği nedeniyle, ikincisi boyut olarak artmaya bile başlayabilir. İyot antiseptik olarak kendini kanıtlamıştır. İyot, yaraları temizlemek için kullanılan solüsyonlarda bulunur;
• Astatin. Bu halojen sadece nadir toprak elementi değil aynı zamanda radyoaktiftir, bu nedenle özel bir kullanım alanı bulmaz.

Halojenler ve fiziksel özellikleri

Bazı kimyasalların varlığı ve fiziksel özellikler doğrudan elementin atomunun yapısına bağlıdır. Çoğunlukla, tüm halojenler benzer özelliklere sahiptir, ancak yine de bazı özellikler vardır:

• Flor. Zehirli özelliklere sahip açık yeşil gaz şeklinde bir element;
• Klor. Keskin, boğucu ve hoş olmayan bir kokuya sahip, aynı zamanda zehirli olan sarı-yeşil bir gazdır. Eleman, klorlu suyun oluşması nedeniyle suda kolayca çözülebilir;
• Brom. Metal olmayan tek sıvı olarak davranır. BT ağır eleman, kırmızı-kahverengi renkte yapılmıştır. Herhangi bir kaba bromu koyarsanız, ikincisinin duvarları halojen buharı ile serbest bırakılarak kırmızı-kahverengiye döner. Brom kokusu ağır ve hoş değildir. Brom, zemin tıpaları ve kapakları olan özel şişelerde saklanır. Eleman bu malzemeyi kolayca aşındırabileceğinden, ikincisinin kauçuktan yapılmaması gerektiğine dikkat etmek önemlidir;
• İyot. Koyu gri kristal madde, buharda mor. Olağan koşullar iyotu bir erime durumuna getirmeyi ve hatta daha da fazla kaynamayı mümkün kılmazlar, çünkü elementin hafif bir ısınması bile süblimleşmesine yol açar: katı halden gaz haline geçtiğinde. Bu özelliğe sadece iyot değil, aynı zamanda diğer bazı maddeler de sahiptir. Bu özellik, maddelerin safsızlıklardan arındırılmasında faydalıydı. İyot, suda az çözünür olan elementlerden biridir. İkincisi açık sarı bir renk alır. Özellikle iyi, iyot alkolde çözülebilir, bunun sonucunda iyot tentürü adı verilen% 5-10'luk bir iyot çözeltisi yapmaya başladılar.

Halojen bileşikleri ve insan vücudundaki rolleri

Bir diş macunu seçerken, çoğu bileşime dikkat eder: florür içerir mi. Bu bileşen bir nedenden dolayı eklenir, çünkü diş minesinin ve kemiklerin yapımına katkıda bulunan ve aynı zamanda dişleri çürüğe karşı daha dirençli hale getiren kişidir. Metabolik süreçler de flor yardımı olmadan tamamlanmaz.

İnsan vücudunda klor, su-tuz dengesinin korunmasına aktif olarak katılan ve ayrıca ozmotik basıncı koruyan önemli bir rol oynar. Klor sayesinde metabolizma ve doku oluşumu daha verimli çalışır. Daha iyi sindirime katkıda bulunan hidroklorik asittir, bu olmadan yiyecekleri sindirmek imkansızdır.

Klor insan vücudu için elzemdir ve belirli miktarlarda sağlanmalıdır. Elementin vücuda giriş hızını ihmal ederseniz, şişlik, baş ağrısı ve diğer hoş olmayan hislerle karşılaşabilirsiniz.

Brom beyinde, böbreklerde, kanda ve karaciğerde az miktarda bulunur. Tıpta brom mükemmel bir yatıştırıcı türüdür. Bununla birlikte, aşırı dozun sonuçları en iyi olmadığı için katı oranlarda verilmelidir: sinir sisteminin depresif bir durumu.

İyot, tiroid bezi için kesinlikle gereklidir ve ikincisinin vücuda giren bakterilerle aktif olarak savaşmasına yardımcı olur. İnsan vücudunda yeterli iyot yoksa tiroid hastalığı başlayabilir.

Sonuç olarak, halojenlerin sadece günlük birçok şeyin uygulanması için değil, aynı zamanda vücudumuzun etkin işleyişi için de gerekli olduğunu not ediyoruz. Bu kimyasal elementler, kullanılan bazı özelliklere sahiptir. çeşitli endüstriler insan yaşamı etkinliği.

Video

GENEL ÖZELLİKLERİ

Halojenler (Yunanca halelerden - tuz ve genler - oluşturan) - VII grubunun ana alt grubunun elemanları periyodik sistem: flor, klor, brom, iyot, astatin.

Masa. Halojenlerin atom ve moleküllerinin elektronik yapısı ve bazı özellikleri

1) Harici cihazın genel elektronik konfigürasyonu enerji seviyesi- nS2nP5.
2) Sıralı element sayısındaki artışla atom yarıçapları artar, elektronegatiflik azalır, metalik olmayan özellikler zayıflar (metalik özellikler artar); halojenler güçlü oksitleyici ajanlardır, artan atom kütlesi ile elementlerin oksitleyici gücü azalır.
3) Halojen molekülleri iki atomdan oluşur.
4) Atom kütlesindeki artışla renk koyulaşır, erime ve kaynama noktaları ile yoğunluk artar.
5) Hidrohalik asitlerin gücü artan atom kütlesi ile artar.
6) Halojenler birbirleriyle bileşik oluşturabilirler (örneğin, BrCl)

FLOR VE BİLEŞİKLERİ

Flor F2 - 1886'da A. Moissan tarafından keşfedildi

Fiziksel özellikler

Açık sarı gaz; t°pl.= -219°C, t°kaynama= -183°C.

Fiş

Potasyum hidroflorür KHF2 eriyiğinin elektrolizi:

Kimyasal özellikler

F2, tüm maddelerin en güçlü oksitleyici ajanıdır:

1. 2F2 + 2H2O ® 4HF + O2
2. H2 + F2 ® 2HF (patlamalı)
3. Cl2 + F2 ® 2ClF

Hidrojen florid

Fiziksel özellikler

Renksiz gaz, suda çözünür t°pl. = - 83.5 °C; t°kaynama = 19,5°C;

Fiş

CaF2 + H2SO4(kons.) ® CaSO4 + 2HF

Kimyasal özellikler

1) HF'nin sudaki çözeltisi - zayıf asit (hidroflorik):

HF « H+ + F-

Hidroflorik asit tuzları - florürler

2) Hidroflorik asit camı çözer:

SiO2 + 4HF ® SiF4+ 2H2O

SiF4 + 2HF ® H2 heksaflorosilisik asit

KLOR VE BİLEŞİKLERİ

Klor Cl2 - 1774'te K. Scheele tarafından keşfedildi

Fiziksel özellikler

Sarı-yeşil gaz, t°pl. = -101°C, bp = -34°С.

Fiş

Güçlü oksitleyici maddeler veya elektrik akımı ile Clion'ların oksidasyonu:

MnO2 + 4HCl ® MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl ® 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O
K2Cr2O7 + 14HCl ® 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H2O

NaCl çözeltisinin elektrolizi (endüstriyel yöntem):

2NaCl + 2H2O ® H2 + Cl2 + 2NaOH

Kimyasal özellikler

Klor güçlü bir oksitleyici ajandır.

1) Metallerle reaksiyonlar:

2Na + Cl2 ® 2NaCl
Ni + Cl2 ® NiCl2
2Fe + 3Cl2 ® 2FeCl3

2) Metal olmayan reaksiyonlar:

H2 + Cl2 –hn® 2HCl
2P + 3Cl2® 2PCl3

3) Su ile reaksiyon:

Cl2 + H2O « HCl + HClO

4) Alkalilerle reaksiyonlar:

Cl2 + 2KOH –5°C® KCl + KClO + H2O
3Cl2 + 6KOH –40°C® 5KCl + KClO3 + 3H2O
Cl2 + Ca(OH)2 ® CaOCl2(klor) + H2O

5) Brom ve iyodu hidrohalik asitlerden ve tuzlarından uzaklaştırır.

Cl2 + 2KI ® 2KCl + I2
Cl2 + 2HBr ® 2HCl + Br2

Klor bileşikleri
hidrojen klorür

Fiziksel özellikler

Keskin kokulu renksiz gaz, zehirli, havadan ağır, suda çözünür (1:400).
t° pl. = -114°C, bp = -85°С.

Fiş

1) Sentetik yöntem (endüstriyel):

H2 + Cl2® 2HCl

2) Hidrosülfat yöntemi (laboratuvar):

NaCl(katı) + H2SO4(kons.) ® NaHSO4 + HCl

Kimyasal özellikler

1) Sudaki HCl çözeltisi - hidroklorik asit - güçlü asit:

HCl « H+ + Cl-

2) Hidrojene kadar bir dizi voltajda duran metallerle reaksiyona girer:

2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2

3) metal oksitlerle:

MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O

4) bazlar ve amonyak ile:

HCl + KOH ® KCl + H2O
3HCl + Al(OH)3 ® AlCl3 + 3H2O
HCl + NH3® NH4Cl

5) tuzlarla:

CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + H2O + CO2
HCl + AgNO3 ® AgCl¯ + HNO3

Mineral asitlerde çözünmeyen beyaz bir gümüş klorür çökeltisinin oluşumu, çözeltideki Cl-anyonları saptamak için kalitatif bir reaksiyon olarak kullanılır.
Metal klorürler - hidroklorik asit tuzları, metallerin klor ile etkileşimi veya hidroklorik asidin metaller, oksitleri ve hidroksitleri ile reaksiyonları ile elde edilir; bazı tuzlarla değiştirilerek

2Fe + 3Cl2 ® 2FeCl3
Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2
CaO + 2HCl ® CaCl2 + H2O
Ba(OH)2 + 2HCl ® BaCl2 + 2H2O
Pb(NO3)2 + 2HCl® PbCl2¯ + 2HNO3

Çoğu klorür suda çözünür (gümüş, kurşun ve tek değerlikli cıva klorürler hariç).

Hipokloröz asit HCl+1O
H–O–Cl

Fiziksel özellikler

Sadece seyreltik sulu çözeltiler şeklinde bulunur.

Fiş

Cl2 + H2O « HCl + HClO

Kimyasal özellikler

HClO zayıf bir asit ve güçlü bir oksitleyici ajandır:

1) Ayrışır, atomik oksijeni serbest bırakır

HClO – ışığa maruz kalma® HCl + O

2) Alkalilerle tuz verir - hipokloritler

HClO + KOH ® KClO + H2O

2HI + HClO® I2¯ + HCl + H2O

Klorik asit HCl+3O2
H–O–Cl=O

Fiziksel özellikler

Sadece sulu çözeltilerde bulunur.

Fiş

Hidrojen peroksitin H2SO4 ortamında Berthollet tuzu ve oksalik asitten elde edilen klor (IV) oksit ile etkileşimi ile oluşur:

2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 ® K2SO4 + 2CO2 + 2СlO2 + 2H2O
2ClO2 + H2O2 ® 2HClO2 + O2

Kimyasal özellikler

HClO2, zayıf bir asit ve güçlü bir oksitleyici ajandır; hidroklorik asit - klorit tuzları:

HClO2 + KOH ® KClO2 + H2O

2) Kararsız, depolama sırasında ayrışır

4HClO2 ® HCl + HClO3 + 2ClO2 + H2O

Perklorik asit HCl+5O3

Fiziksel özellikler

Sadece sulu çözeltilerde kararlıdır.

Fiş

Ba (ClO3)2 + H2SO4 ® 2HClO3 + BaSO4¯

Kimyasal özellikler

HClO3 - Güçlü asit ve güçlü oksitleyici ajan; klorik asit - kloratların tuzları:

6P + 5HClO3 ® 3P2O5 + 5HCl
HClO3 + KOH ® KClO3 + H2O

KClO3 - Berthollet tuzu; ısıtılmış (40 ° C) bir KOH çözeltisinden klor geçirilerek elde edilir:

3Cl2 + 6KOH ® 5KCl + KClO3 + 3H2O

Berthollet tuzu oksitleyici ajan olarak kullanılır; ısıtıldığında ayrışır:

4KClO3 – cat® KCl + 3KClO4 olmadan
2KClO3 –MnO2 cat® 2KCl + 3O2

Perklorik asit HCl+7O4

Fiziksel özellikler

Renksiz sıvı, bp = 25°C, t°pl.= -101°C.

Fiş

KClO4 + H2SO4 ® KHSO4 + HClO4

Kimyasal özellikler

HClO4 çok güçlü bir asit ve çok güçlü bir oksitleyici ajandır; perklorik asit tuzları - perkloratlar.

HClO4 + KOH ® KClO4 + H2O

2) Isıtıldığında perklorik asit ve tuzları ayrışır:

4HClO4 –t°® 4ClO2 + 3O2 + 2H2O
KClO4 –t°® KCl + 2O2

BROM VE BİLEŞİKLERİ

Brom Br2 - 1826'da J. Balard tarafından keşfedildi

Fiziksel özellikler

Ağır toksik dumanlar içeren kahverengi sıvı; sahip kötü koku; r= 3.14 g/cm3; t° pl. = -8°C; t°kaynama = 58°C.

Fiş

Br iyonlarının oksidasyonu - güçlü oksitleyici ajanlar:

MnO2 + 4HBr ® MnBr2 + Br2 + 2H2O
Cl2 + 2KBr ® 2KCl + Br2

Kimyasal özellikler

Serbest halde brom güçlü bir oksitleyici ajandır; ve sulu çözeltisi - "bromlu su" (%3,58 brom içeren) genellikle zayıf bir oksitleyici ajan olarak kullanılır.

1) Metallerle reaksiyona girer:

2Al + 3Br2 ® 2AlBr3

2) Metal olmayanlarla reaksiyona girer:

H2 + Br2 « 2HBr
2P + 5Br2 ® 2PBr5

3) Su ve alkalilerle reaksiyona girer:

Br2 + H2O « HBr + HBrO
Br2 + 2KOH ® KBr + KBrO + H2O

4) Güçlü indirgeyici maddelerle reaksiyona girer:

Br2 + 2HI ® I2 + 2HBr
Br2 + H2S ® S + 2HBr

hidrojen bromür HBr

Fiziksel özellikler

Suda yüksek oranda çözünür, renksiz gaz; t°kaynama = -67°C; t° pl. = -87°С.

Fiş

2NaBr + H3PO4 –t°® Na2HPO4 + 2HBr

PBr3 + 3H2O ® H3PO3 + 3HBr

Kimyasal özellikler

Sulu bir hidrojen bromür - hidrobromik asit çözeltisi, hidroklorik asitten bile daha güçlüdür. HCl ile aynı reaksiyonlara girer:

1) Ayrışma:

HBr « H+ + Br -

2) Hidrojene kadar gerilim dizisinde duran metaller ile:

Mg + 2HBr ® MgBr2 + H2

3) metal oksitlerle:

CaO + 2HBr ® CaBr2 + H2O

4) bazlar ve amonyak ile:

NaOH + HBr ® NaBr + H2O
Fe(OH)3 + 3HBr ® FeBr3 + 3H2O
NH3 + HBr ® NH4Br

5) tuzlarla:

MgCO3 + 2HBr ® MgBr2 + H2O + CO2
AgNO3 + HBr ® AgBr¯ + HNO3

Hidrobromik asit tuzlarına bromür denir. Son reaksiyon - asitlerde çözünmeyen sarı bir gümüş bromür çökeltisinin oluşumu, çözeltideki Br - anyonunun tespit edilmesine hizmet eder.

6) HBr güçlü bir indirgeyici ajandır:

2HBr + H2SO4(kons.) ® Br2 + SO2 + 2H2O
2HBr + Cl2 ® 2HCl + Br2

Bromun oksiasitlerinden zayıf brom HBr+1O ve güçlü brom HBr+5O3 bilinmektedir.
İYOT VE BİLEŞİKLERİ

İyot I2 - 1811'de B. Courtois tarafından keşfedildi

Fiziksel özellikler

Kristal madde karanlık mor metalik bir parlaklık ile.
r= 4.9 g/cm3; t°pl.= 114°C; t°kaynama= 185 °C. Organik çözücülerde (alkol, CCl4) iyi çözünelim.

Fiş

Güçlü oksitleyici ajanlarla I-iyonlarının oksidasyonu:

Cl2 + 2KI ® 2KCl + I2
2KI + MnO2 + 2H2SO4 ® I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O

Kimyasal özellikler

1) metallerle:

2Al + 3I2 ® 2AlI3

2) hidrojen ile:

3) güçlü indirgeyici maddelerle:

I2 + SO2 + 2H2O ® H2SO4 + 2HI
I2 + H2S ® S + 2HI

4) alkaliler ile:

3I2 + 6NaOH ® 5NaI + NaIO3 + 3H2O

hidrojen iyodür

Fiziksel özellikler

Keskin kokulu renksiz gaz, suda çözünür, t°kip. = -35°С; t° pl. = -51°С.

Fiş

I2 + H2S ® S + 2HI

2P + 3I2 + 6H2O ® 2H3PO3 + 6HI

Kimyasal özellikler

1) HI'nın sudaki çözeltisi - güçlü hidroiyodik asit:

HI « H+ + I-
2HI + Ba(OH)2 ® BaI2 + 2H2O

Hidroiyodik asit - iyodür tuzları (diğer HI reaksiyonları için bkz. St. HCl ve HBr)

2) HI çok güçlü bir indirgeyici ajandır:

2HI + Cl2® 2HCl + I2
8HI + H2SO4(kons.) ® 4I2 + H2S + 4H2O
5HI + 6KMnO4 + 9H2SO4 ® 5HIO3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 9H2O

3) Çözeltide I- anyonlarının tanımlanması:

NaI + AgNO3 ® AgI¯ + NaNO3
HI + AgNO3 ® AgI¯ + HNO3

Asitlerde çözünmeyen koyu sarı bir gümüş iyodür çökeltisi oluşur.

İyot oksijen asitleri

İyodik asit HI+5O3

Renksiz kristal madde, t°pl.= 110°С, suda yüksek oranda çözünür.

Almak:

3I2 + 10HNO3 ® 6HIO3 + 10NO + 2H2O

HIO3 güçlü bir asit (tuz - iyodat) ve güçlü bir oksitleyici ajandır.

İyodik asit H5I+7O6

Kristal higroskopik madde, suda yüksek oranda çözünür, t°pl.= 130°C.
Zayıf asit (tuzlar - periyodatlar); güçlü oksitleyici ajan.

Halojenler periyodik tablo soy gazların solunda bulunur. Bu beş toksik metalik olmayan element, periyodik tablonun 7. grubundadır. Bunlara flor, klor, brom, iyot ve astatin dahildir. Astatin radyoaktif olmasına ve sadece kısa ömürlü izotoplara sahip olmasına rağmen, iyot gibi davranır ve genellikle halojen olarak sınıflandırılır. Halojen elementlerin yedi değerlik elektronu olduğundan, tam bir oktet oluşturmak için yalnızca bir ekstra elektrona ihtiyaçları vardır. Bu özellik onları diğer metal olmayan gruplardan daha aktif hale getirir.

Genel özellikleri

Halojenler, iki atomlu moleküller oluşturur (X2 formunda, burada X bir halojen atomunu belirtir) - serbest elementler şeklinde halojenlerin varlığının kararlı bir şekli. Bu iki atomlu moleküllerin bağları polar olmayan, kovalent ve tektir. Halojenlerin kimyasal özellikleri, çoğu elementle kolayca birleşmelerine izin verir, bu nedenle doğada asla birleşmemiş halde bulunmazlar. Flor en aktif halojendir ve astatin en az olanıdır.

Tüm halojenler, benzer özelliklere sahip grup I tuzları oluşturur. Bu bileşiklerde halojenler, -1 yüklü halojenür anyonları olarak bulunur (örneğin, Cl-, Br-). -id bitişi, halojenür anyonlarının varlığını gösterir; örneğin Cl- "klorür" olarak adlandırılır.

Ayrıca, Kimyasal özellikler halojenler, metalleri oksitlemek için oksitleyici ajanlar olarak hareket etmelerine izin verir. Çoğunluk kimyasal reaksiyonlar halojenlerin katıldığı - redoks sulu çözelti. Halojenler, oksidasyon durumlarının (CO) -1 olduğu organik bileşiklerde karbon veya azot ile tekli bağlar oluşturur. Organik bir bileşikte bir halojen atomu, kovalent olarak bağlı bir hidrojen atomu ile değiştirildiğinde, halo- öneki kullanılabilir. Genel anlamda, veya belirli halojenler için floro-, klor-, brom-, iyot- önekleri. Halojen elementler, polar kovalent tekli bağlara sahip iki atomlu moleküller oluşturmak için çapraz bağlanabilir.

Klor (Cl2) 1774'te keşfedilen ilk halojendi, bunu iyot (I2), brom (Br2), flor (F2) ve astatin (At, en son 1940'ta keşfedildi) izledi. "Halojen" adı, Yunanca hal- ("tuz") ve -gen ("oluşturmak") köklerinden gelir. Birlikte, bu kelimeler "tuz oluşturan" anlamına gelir ve halojenlerin metallerle reaksiyona girerek tuzları oluşturduğunu vurgular. Halit, sodyum klorürden (NaCl) oluşan doğal bir mineral olan kaya tuzunun adıdır. Ve son olarak, halojenler günlük yaşamda kullanılır - diş macununda florür bulunur, klor içme suyunu dezenfekte eder ve iyot tiroid hormonlarının üretimini teşvik eder.

Kimyasal elementler

Flor, sahip olduğu bir elementtir. atomik numara 9, F sembolü ile gösterilir. Elemental flor ilk olarak 1886'da hidroflorik asitten izole edilerek keşfedilmiştir. Serbest halde, flor iki atomlu bir molekül (F2) olarak bulunur ve yerkabuğunda en bol bulunan halojendir. Flor, periyodik tablodaki en elektronegatif elementtir. Oda sıcaklığında soluk sarı bir gazdır. Flor ayrıca nispeten küçük bir atom yarıçapına sahiptir. Oksidasyon durumunun sıfır olduğu temel iki atomlu durum dışında CO'su -1'dir. Flor son derece reaktiftir ve helyum (He), neon (Ne) ve argon (Ar) dışındaki tüm elementlerle doğrudan etkileşime girer. H2O çözeltisinde hidroflorik asit (HF) zayıf bir asittir. Flor güçlü bir şekilde elektronegatif olmasına rağmen, elektronegatifliği asitliği belirlemez; HF, flor iyonunun bazik olması (pH > 7) nedeniyle zayıf bir asittir. Ek olarak, flor çok güçlü oksitleyiciler üretir. Örneğin, flor, güçlü bir oksitleyici ajan olan ksenon diflorür (XeF2) oluşturmak için inert gaz ksenon ile reaksiyona girebilir. Florun birçok kullanım alanı vardır.

Klor, atom numarası 17 ve kimyasal sembolü Cl olan bir elementtir. 1774 yılında hidroklorik asitten izole edilerek keşfedilmiştir. Temel durumunda, iki atomlu bir Cl2 molekülü oluşturur. Klorun birkaç CO'su vardır: -1, +1, 3, 5 ve 7. Oda sıcaklığında açık yeşil bir gazdır. İki klor atomu arasında oluşan bağ zayıf olduğu için Cl2 molekülünün bileşiklere girme yeteneği çok yüksektir. Klor, klorür adı verilen tuzları oluşturmak için metallerle reaksiyona girer. Klor iyonları deniz suyunda bulunan en yaygın iyonlardır. Klorun ayrıca iki izotopu vardır: 35Cl ve 37Cl. Sodyum klorür, tüm klorürlerin en yaygın bileşiğidir.

Brom, atom numarası 35 ve sembolü Br olan kimyasal bir elementtir. İlk olarak 1826'da keşfedilmiştir. Temel formunda brom, iki atomlu bir Br2 molekülüdür. Oda sıcaklığında kırmızımsı kahverengi bir sıvıdır. CO'su -1, +1, 3, 4 ve 5'tir. Brom, iyottan daha aktif, ancak klordan daha az aktiftir. Ayrıca bromun iki izotopu vardır: 79Br ve 81Br. Brom, deniz suyunda çözünmüş bromür tuzları olarak oluşur. Başına son yıllar Dünya bromür üretimi, bulunabilirliği ve uzun kap ömrü nedeniyle önemli ölçüde artmıştır. Diğer halojenler gibi brom da oksitleyici bir maddedir ve oldukça zehirlidir.

İyot, atom numarası 53 ve sembolü I olan kimyasal bir elementtir. İyotun oksidasyon durumları vardır: -1, +1, +5 ve +7. İki atomlu bir molekül olarak bulunur, I2. Oda sıcaklığında Katı madde mor. İyotun bir kararlı izotopu vardır, 127I. İlk olarak 1811'de deniz yosunu ve sülfürik asit kullanılarak keşfedildi. Şu anda, iyot iyonları deniz suyunda izole edilebilmektedir. İyot suda çok çözünür olmamasına rağmen, ayrı iyodürler kullanılarak çözünürlüğü arttırılabilir. İyot, tiroid hormonlarının üretimine katılarak vücutta önemli bir rol oynar.

Astatin, atom numarası 85 ve At sembolü olan radyoaktif bir elementtir. Olası oksidasyon durumları -1, +1, 3, 5 ve 7'dir. İki atomlu bir molekül olmayan tek halojendir. AT normal koşullar siyah metalik bir katıdır. Astatin çok nadir bir elementtir, hakkında çok az şey bilinmektedir. Ek olarak, astatinin çok kısa bir yarı ömrü vardır, birkaç saatten fazla değildir. 1940 yılında sentez sonucu alınmıştır. Astatinin iyodine benzer olduğuna inanılmaktadır. Metalik özelliklerde farklılık gösterir.

Aşağıdaki tablo halojen atomlarının yapısını, elektronların dış tabakasının yapısını göstermektedir.

Dış elektron tabakasının benzer yapısı, halojenlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin benzer olduğunu belirler. Ancak bu unsurlar karşılaştırıldığında farklılıklar da görülmektedir.

Halojen grubundaki periyodik özellikler

Fiziksel özellikler basit maddeler Halojenler artan element atom numarası ile değişir. Daha iyi özümseme ve daha fazla netlik için size birkaç tablo sunuyoruz.

Molekülün boyutu arttıkça bir grubun erime ve kaynama noktaları artar (F

Tablo 1. Halojenler. Fiziksel özellikler: erime ve kaynama noktaları

Çekirdek boyutu artar (F< Cl < Br < I < At), так как увеличивается число протонов и нейтронов. Кроме того, с каждым периодом добавляется всё больше уровней энергии. Это приводит к большей орбитали, и, следовательно, к увеличению радиуса атома.

Tablo 2. Halojenler. Fiziksel özellikler: atom yarıçapları

Dış değerlik elektronları çekirdeğe yakın değilse, onları çıkarmak için fazla enerji gerekmeyecektir. Böylece, daha fazla enerji seviyesi olduğu için, dış elektronu dışarı itmek için gereken enerji, element grubunun alt kısmında o kadar yüksek değildir. Ayrıca yüksek iyonlaşma enerjisi, elementin metalik olmayan nitelikler sergilemesine neden olur. İyot ve astatin gösterimi, iyonlaşma enerjisi azaldığı için metalik özellikler gösterir (At< I < Br < Cl < F).

Tablo 3. Halojenler. Fiziksel özellikler: iyonlaşma enerjisi

Bir atomdaki değerlik elektronlarının sayısı, giderek daha düşük seviyelerde artan enerji seviyeleri ile artar. Elektronlar giderek çekirdekten uzaklaşır; Böylece çekirdek ve elektronlar birbirini çekmez. Korumada bir artış gözlemlenir. Bu nedenle, elektronegatiflik artan periyotla azalır (At< I < Br < Cl < F).

Tablo 4. Halojenler. Fiziksel özellikler: elektronegatiflik

Bir atomun boyutu artan periyotla arttığından elektron ilgisi azalma eğilimindedir (B< I < Br < F < Cl). Исключение – фтор, сродство которого меньше, чем у хлора. Это можно объяснить меньшим размером фтора по сравнению с хлором.

Tablo 5. Halojenlerin elektron ilgisi

Halojenlerin reaktivitesi artan periyotla azalır (At

İnorganik kimya. Hidrojen + halojenler

Bir halojen, ikili bir bileşik oluşturmak üzere daha az elektronegatif başka bir element ile reaksiyona girdiğinde bir halojenür oluşur. Hidrojen, halojenlerle reaksiyona girerek HX halojenürleri oluşturur:

Hidrojen halojenürler suda kolayca çözülerek hidrohalik (hidroflorik, hidroklorik, hidrobromik, hidroiyodik) asitler oluşturur. Bu asitlerin özellikleri aşağıda verilmiştir.

Asitler aşağıdaki reaksiyonla oluşur: HX (sulu) + H2O (l) → X- (sulu) + H3O + (sulu).

HF hariç tüm hidrojen halojenürler güçlü asitler oluşturur.

Hidrohalik asitlerin asitliği artar: HF

Hidroflorik asit, camı ve bazı inorganik florürleri uzun süre kazıyabilir.

Flor en yüksek elektronegatifliğe sahip olduğundan, HF'nin en zayıf hidrohalik asit olduğu mantıksız görünebilir. Bununla birlikte, H-F bağı çok güçlüdür ve çok zayıf bir asit ile sonuçlanır. Güçlü bir bağ, kısa bir bağ uzunluğu ve yüksek bir ayrışma enerjisi ile belirlenir. Tüm hidrojen halojenürler arasında HF, en kısa bağ uzunluğuna ve en büyük bağ ayrışma enerjisine sahiptir.

halojen okso asitler

Halojen okso asitler, hidrojen, oksijen ve halojen atomlarına sahip asitlerdir. Asitlikleri yapı analizi kullanılarak belirlenebilir. Halojen oksoasitler aşağıda listelenmiştir:

Bu asitlerin her birinde, bir oksijen atomuna bir proton bağlanmıştır, bu nedenle burada proton bağ uzunluklarını karşılaştırmak işe yaramaz. Elektronegatiflik burada baskın bir rol oynar. Asidin aktivitesi, merkez atomla ilişkili oksijen atomlarının sayısındaki artışla artar.

Görünüş ve maddenin durumu

Halojenlerin temel fiziksel özellikleri aşağıdaki tabloda özetlenebilir.

Görünüm açıklaması

Halojenlerin rengi, elektronların uyarılmasına neden olan görünür ışığın moleküller tarafından soğurulmasının sonucudur. Flor, mor ışığı emer ve bu nedenle açık sarı görünür. İyot ise sarı ışığı emer ve mor görünür (sarı ve mor tamamlayıcı renklerdir). Halojenlerin rengi süre arttıkça koyulaşır.

Kapalı kaplarda, sıvı brom ve katı iyot, renkli bir gaz olarak görülebilen buharlarıyla denge halindedir.

Astatinin rengi bilinmemekle birlikte, gözlenen desene göre iyottan daha koyu (yani siyah) olması gerektiği varsayılmaktadır.

Şimdi size "Halojenlerin fiziksel özelliklerini karakterize edin" diye sorulursa, söyleyecek bir şeyiniz olacak.

Bileşiklerdeki halojenlerin oksidasyon durumu

Oksidasyon durumu genellikle "halojen değerlik" kavramı yerine kullanılır. Kural olarak, oksidasyon durumu -1'dir. Ancak halojen oksijene veya başka bir halojene bağlanırsa, başka durumlar da alabilir: oksijen-2'nin CO'su önceliklidir. İki farklı halojen atomunun birbirine bağlanması durumunda, daha elektronegatif olan atom hakim olur ve CO-1'i kabul eder.

Örneğin, iyot klorürde (ICl), klorda CO-1 ve iyot +1 bulunur. Klor, iyottan daha elektronegatiftir, bu nedenle CO'su -1'dir.

Bromik asitte (HBrO4) oksijen CO -8'e sahiptir (-2 x 4 atom = -8). Hidrojenin genel oksidasyon durumu +1'dir. Bu değerlerin eklenmesi CO -7 verir. Bileşiğin son CO'su sıfır olması gerektiğinden, bromun CO'su +7'dir.

Kuralın üçüncü istisnası, halojenin CO'sunun sıfır olduğu elemental formdaki (X2) oksidasyon durumudur.

Florun SD'si neden her zaman -1'dir?

Artan periyotla elektronegatiflik artar. Bu nedenle, flor, periyodik tablodaki konumundan da anlaşılacağı gibi, tüm elementlerin en yüksek elektronegatifliğine sahiptir. Elektronik konfigürasyonu 1s2 2s2 2p5'tir. Flor bir elektron daha kazanırsa, en dıştaki p-orbitalleri tamamen doldurulur ve tam bir sekizli oluşturur. Flor, yüksek bir elektronegatifliğe sahip olduğundan, yakındaki bir atomdan kolayca bir elektron çalabilir. Bu durumda flor, inert gaza göre izoelektroniktir (sekiz değerlik elektronlu), tüm dış yörüngeleri doldurulur. Bu durumda, flor çok daha kararlıdır.

Halojenlerin üretimi ve kullanımı

Doğada halojenler anyon halindedir, bu nedenle serbest halojenler, elektroliz yoluyla oksidasyon veya oksitleyici ajanlar kullanılarak elde edilir. Örneğin klor, bir tuz çözeltisinin hidrolizi ile üretilir. Halojenlerin ve bunların bileşiklerinin kullanımı çeşitlidir.