MuodostusToisen asteen koulutus ja koulujen

Halogeenit: fysikaaliset ominaisuudet, kemialliset ominaisuudet. Käyttö yhdisteiden halogeenien ja niiden

Halogeenit jaksollisen vasemmalla jalokaasut. Nämä viisi myrkyllinen metallinen sisältyvät elementit ryhmään 7 jaksollisen. Nämä ovat fluori, kloori, bromi, jodi ja astatiini. Vaikka Astatiini radioaktiivisia ja sillä on vain lyhytaikainen isotoopit, se käyttäytyy kuten jodi ja pidetään usein halogeenit. Kuten halogeeni elementit ovat seitsemän valenssielektroneja, se tarvitsee vain yhden ylimääräisen elektronin muodostavat täydellisen oktetti. Tämä ominaisuus tekee niistä enemmän aktiivisia kuin muut ryhmät ei-metalleja.

Yleiset ominaisuudet

Halogeenit muodostavat kaksiatomisen molekyyli (X 2 tyyppi, jossa X on halogeeni) - muodoltaan muuttumattoman olemassaolo halogeenit vapaana soluja. Kontakti kaksiatomisen molekyylit ovat ei-polaarisia, ja yhden kovalenttisen. Kemialliset ominaisuudet halogeeneja jotta ne voivat helposti muodostaa yhdisteitä, joilla on eniten elementtejä, joten niitä ei koskaan löydetty sitoutumattoman muodossa luonnossa. Fluori - aktiivisin halogeeni ja Astatiini - vähemmän.

Kaikki halogeenit ryhmän I muodostavat suoloja, joilla on samankaltaisia ominaisuuksia. Näissä yhdisteissä, halogenidit ovat läsnä halidi anioni vastaa -1 (esim., Cl -, Br -). Päättyy -ID osoittaa läsnä halogenidianionit; esim. Cl - nimeltään "kloridi".

Lisäksi kemialliset ominaisuudet halogeeneja, jotta ne voivat toimia hapettimet - hapettunut metalleja. Useimmat kemialliset reaktiot, joissa halogeenit - redox-vesiliuoksessa. Halogeenit muodostavat yhden sidoksia hiili- tai typen orgaanisia yhdisteitä, joissa hapetusaste (CO) on yhtä suuri kuin -1. Kun substituoitu halogeeniatomilla kovalenttisesti sitoutunut vetyatomi orgaanista yhdistettä, halogeeni etuliite voidaan käyttää yleisesti, tai etuliitteitä fluori-, kloori-, bromi-, jodi- - erityiset halogeeneja. Halogeeni elementit voivat olla ristikkäin ovat sitoutuneet, muodostaa kaksiatomiseksi molekyylejä, joissa on polaarisia kovalenttisen yksinkertaisen sidoksia.

Klooria (Cl 2) oli ensimmäinen halogeeni avattiin 1774, on sitten avattu jodia (I 2), bromia (Br 2), fluori (F 2) ja astatiini (At, löydetty viime at 1940 YG). Nimi "halogeeni" on peräisin kreikkalainen juuri hal ( «suola») ja -gen ( «muoto"). Yhdessä nämä sanat tarkoittaa "suolan muodostava", korostaen sitä, että halogeeni reagoi metallien kanssa muodostaen suoloja. Halite - nimi vuorisuola, luonnollinen mineraali, joka koostuu natriumkloridia (NaCl). Lopuksi, halogeeni käyttää kotona - sisältää fluorihammastahnan, kloori desinfioida juomaveden, jodi ja edistää kehitystä kilpirauhashormonien.

kemialliset alkuaineet

Fluori - elementti atomi numero 9, on merkitty F. alkuainefluoria havaittiin ensimmäisen kerran 1886 g. Eristämällä se fluorivetyhapon. Vapaassa tilassa se on olemassa muodossa fluori kaksiatomisen molekyylien (F 2) ja on yleisin halogeeni, kuori. Fluori - useimmat electronegative elementti jaksollisen. Huoneenlämpötilassa, vaalean keltainen kaasua. Fluori on myös suhteellisen pieni atomisäde. Sen CO - -1 paitsi alkuaine kaksiatomiseksi tilaan, jossa sen hapetustilassa on nolla. Fluori erittäin kemiallisesti aktiivisia ja vuorovaikutuksessa suoraan kaikki elementit paitsi heliumia (He), neon (Ne) ja argonia (Ar). H 2 O liuos, fluorivetyhapon (HF) on heikko happo. Vaikka erittäin elektronegatiivisia fluori, sen elektronegatiivisuus ei määrätä happamuus; HF on heikko happo johtuu siitä, että fluoridi-ioni on emäksinen (pH> 7). Lisäksi, fluori tuottaa erittäin voimakas hapettimista. Esimerkiksi, fluori voi reagoida inertin kaasun ksenon ja muodostaa voimakas hapetin ksenondifluoridin (XeF2). Monissa sovelluksissa fluoria.

Kloori - elementti atomi numero 17 ja kemiallinen merkki Cl. Löydettiin vuonna 1774, jonka g. Erottavat sen suolahappoa. Sen alkuainemuodossa se muodostaa kaksiatomisen molekyyli Cl 2. Kloori on useita SB -1, 1, 3, 5 ja 7. Huoneenlämmössä se on vaalean vihreä kaasu. Koska sidosta, joka on muodostunut kahden kloori- atomia, on heikko, Cl 2-molekyyli on erittäin suuri kyky tehdä yhteyden. Kloori reagoi metallien kanssa muodostaen suoloja, joita kutsutaan klorideja. Kloridi-ionit ovat runsain ioneja merivedessä. Kloori on myös kaksi isotooppia: 35: lla ja 37: lla. Natriumkloridi on yleisin yhteys klorideja.

Bromi - kemiallinen elementti atomi numero 35 ja symboli Br. Se havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 1826 muodossa elementary bromia on kaksiatominen molekyyli, Br2. Huoneenlämpötilassa, se on punaruskea neste. Sen CO - -1, + 1, 3, 4 ja 5. bromi aktiivisempi kuin jodi, mutta ovat vähemmän aktiivisia kuin klooria. Lisäksi, bromi-isotooppi on kaksi 79 Br ja 81 Br. Bromi tapahtuu suolojen muodossa bromidia liuotettuna merivedessä. Viime vuosina tuotanto bromidia maailmassa on kasvanut merkittävästi, koska sen saatavuudesta, ja pitkä käyttöikä. Kuten muut halogeenit bromi ja hapetin se on erittäin myrkyllistä.

Jodi - alkuainetta atomi numero 53 ja symboli I. jodi hapetus on: -1, +1, +5 ja +7. Siellä on muodoltaan kaksiatomista molekyylin i2. Huoneenlämpötilassa kiinteä aine on violetti. Jodi on yksi vakaa isotooppi - 127 I. Ensimmäinen löydetty vuonna 1811, avulla levät ja rikkihappoa. Tällä hetkellä, jodi-ionit voidaan eristää merivedessä. Huolimatta siitä, että jodi ei ole kovin liukoinen veteen, sen liukoisuuden voidaan lisätä, kun käytetään erillisiä jodidit. Jodi on tärkeä rooli kehon, joka tuottaa kilpirauhashormonien.

Astatiini - radioaktiivinen alkuaine, jossa atomi numero 85 ja symboli At. Sen mahdollinen hapetus todetaan -1, 1, 3, 5 ja 7. vain halogeeni, joka ei ole kaksiatomisen molekyyli. Normaaleissa olosuhteissa, metallista kovaa materiaalia musta. Astatiini on hyvin harvinainen alkuaine, niin vähän tiedetään hänestä. Lisäksi Astatiini on hyvin lyhyt puoliintumisaika, ei enää kuin muutaman tunnin. Saivat vuonna 1940 seurauksena synteesin. Uskotaan, että astatiini samanlainen jodia. Tunnettu siitä, metallinen ominaisuudet.

Alla oleva taulukko esittää rakenteen halogeeniatomit, rakenteen uloin kerros elektroneja.

halogeeni

Kokoonpano elektronin

fluori

1s 2 2s 2 2p 5

kloori

2 3s 3p 5

bromi

3d 10 4s 2 4p 5

jodi

4d 2 10 5s 5p 5

astatiini

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

Tällainen rakenne aiheuttaa ulomman kerroksen elektronien että fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat samankaltaiset kuin halogeenit. Kuitenkin verrattaessa näitä elementtejä ja eroista.

Määräajoin ominaisuudet halogeeniryhmä

Fysikaaliset ominaisuudet yksinkertainen aineiden halogeeni muuttui yhä järjestysluvun elementin. Paremman imeytymistä ja selkeyttä, tarjoamme sinulle muutamia pöytiä.

Sulamis- ja kiehumispisteet ryhmässä lisääntyy koko molekyylin (F

Taulukko 1. halogeenit. Fysikaaliset ominaisuudet: sulamispiste ja kiehumispiste

halogeeni

Sulamispiste T (C)

Kiehuva T (C)

fluori

-220

-188

kloori

-101

-35

bromi

-7,2

58.8

jodi

114

184

astatiini

302

337

  • Atomin säde kasvaa.

ytimen koko kasvaa (F

Taulukko 2: Halogeeni. Fysikaaliset ominaisuudet: atomi säteet

halogeeni

Kovalenttisen säde (pm)

Ion (X -) alue (pm)

fluori

71

133

kloori

99

181

bromi

114

196

jodi

133

220

astatiini

150

  • ionisaatioenergia pienenee.

Jos ulkoinen valenssielektroneja eivät sijaitse lähellä tumaan, niiden poistamiseksi ei vaadi paljon energiaa siitä. Siten, tarvittavan energian poisto ulomman elektroni ei ole niin korkea, että alaosassa elementtien ryhmän, koska on enemmän energiaa tasoilla. Lisäksi, korkea energian ionisaatio aiheuttaa elementti osoittaa ei-metallisten laatu. metallinen ominaisuuksia, koska ionisaatioenergiaan pienenee (At

Taulukko 3. halogeenit. Fysikaaliset ominaisuudet: ionisaatioenergialähteiden

halogeeni

Ionisaatioenergiaan (kJ / mol)

fluori

1681

kloori

1251

bromi

1140

jodi

1008

astatiini

890 ± 40

  • Elektronegatiivisuus pienenee.

Määrä valenssielektroneja atomissa lisääntyy energian tasoilla asteittain alemmilla tasoilla. Elektronit ovat progressiivisesti kauemmaksi ydin; Siten ydin ja elektronit eivät niin vetävät toisiaan puoleensa. Kasvu seulonta siellä. Näin ollen Elektronegatiivisuus pienenee yhä ajan (At

Taulukko 4. halogeenit. Fysikaaliset ominaisuudet: elektronegatiivisuutta

halogeeni

elektronegatiivisuutta

fluori

4.0

kloori

3.0

bromi

2.8

jodi

2.5

astatiini

2.2

  • Elektroni affiniteetti pienenee.

Koska koko atomin kasvaa ajan, elektroni affiniteetti yleensä pienenee (B

Taulukko 5. Affinity halogeeni elektroneja

halogeeni

Elektroni affiniteetti (kJ / mol)

fluori

-328,0

kloori

-349,0

bromi

-324,6

jodi

-295,2

astatiini

-270,1

  • Reaktiivisuus elementtejä pienenee.

Reaktiivisuus halogeeni vähenee yhä ajan (At

Epäorgaaninen kemia. Vety + halogeenit

Halidi muodostuu, kun halogeeni saatetaan reagoimaan muiden, vähemmän elektronegatiivinen elementti muodostaa binaarinen yhdiste. Vety reagoi halogeeneilla muodostamiseksi halogenidit HX tyyppi:

  • fluorivetyä HF;
  • kloridi HCI;
  • vetybromidi HBr;
  • vetyjodidia HI.

vetyhalideja liukenevat helposti veteen, jolloin muodostuu halogeenivetyhapon (fluorivetyhappo, suolahappo, bromivetyhappo, jodivetyhappo). Ominaisuuksia näiden happojen on annettu alla.

Hapot muodostettu seuraavalla reaktiolla: HX (aq) + H 2O (l) → X - (aq) + H 3O + (aq).

Kaikki vetyhalogenidin muodostaa vahvaa happoa, paitsi HF.

Happamuus kasvaa vetyhalogenidihapot: HF

Fluorivetyhappo voi syövyttää lasia ja tiettyjen epäorgaanisten fluoridien pitkään.

Se voi näyttää epäloogiselta että HF on heikoin halogeenivetyhapon, koska fluori itse on korkea elektronegatiivisuus. Kuitenkin H-F sidos on hyvin voimakas, jolloin tuloksena on erittäin heikko happo. Vahva suhde on määritetty lyhyt sidos pituus ja suuri dissosiaation energiaa. Kaikki vetyhalidit HF on lyhin yhteys pituus ja suurin sidoksen hajoamisen energian.

halogeeni oxoacids

Halogeeni okso happoja ovat hapot, joissa vetyatomeja, happi ja halogeeni. Happamuuden voidaan määrittää analysoimalla rakenne. Halogeeni oxoacids on esitetty alla:

  • Hypokloorihapon, HOCI.
  • Kloorihapokkeen HClO 2.
  • Kloorihapon HClO 3.
  • Perkloorihappoa HClO 4.
  • Hypobromi-, HOBr.
  • Bromihapon, HBrO 3.
  • Perbromic happo HBrO 4.
  • Hypojodihapokkeen HOI.
  • Jodihappo HIO 3.
  • Metayodnaya happo HIO4, H5IO6.

Kussakin näistä protonin happojen sitoutunut happiatomiin, niin vertailu sidospituudet protonien ovat hyödyttömiä. Hallitseva rooli on täällä elektronegatiivisuutta. Happamuus kasvaa happiatomien lukumäärää sitoutunut keskusatomiin.

Ulkonäkö ja olomuoto

Fyysiset ominaisuudet halogeeneja voidaan lyhyesti ilmaista seuraavassa taulukossa.

Aine ehto (huoneenlämpötilassa)

halogeeni

ulkomuoto

yritys

jodi

violetti

astatiini

musta

neste

bromi

punaruskea

kaasumainen

fluori

vaalean kellanruskea

kloori

vaalean vihreä

Selitys ulkonäkö

Väri johtuu halogeenit näkyvän valon absorptiota molekyylien aiheuttaa virittämien elektronien. Fluori imee violettia valoa, minkä vuoksi näyttää vaaleankeltainen. Jodia sen sijaan imee keltainen valo ja se näyttää violetti (keltainen ja violetti - komplementtivärit). Halogeeni väri tummenee kasvaessa aikana.

Suljettujen astioiden neste bromia ja kiinteät jodi ovat tasapainossa sen höyryä, joka voidaan havaita värillisenä kaasua.

Vaikka väri Astatiini tuntematon, uskotaan, että sen pitäisi olla tummempi jodia (t. E. Black) mukaisesti Havaittu.

Nyt, jos pyydettiin: "Kuvaile fyysiset ominaisuudet halogeeneja," sanot.

Hapetusaste halogeeneja yhdisteissä

Hapetusaste käytetään usein sijasta "valenssi halogeeneja." Tyypillisesti hapetustila yhtä suuri kuin -1. Mutta jos halogeeni on liitetty toiseen happea tai halogeeni, se voi toteuttaa muita tiloja: happi -2 SB on etusijalla. Jos kyseessä on kaksi erilaista halogeeniatomia sidottu yhteen enemmän elektronegatiivisen atomin vallitseva ja ottaa CO -1.

Esimerkiksi jodia kloridi (ICI) on CO kloori -1, +1 ja jodi. Kloori on enemmän elektronegatiivinen kuin jodi, siis CO on yhtä suuri kuin -1.

Bromihapon (HBrO 4) happi on CO -8 (-2 x 4 = -8-atomia). Vety on täyshapetuksen numero +1. Lisäksi näistä kahdesta arvosta antaa CO -7. Koska lopullisen yhdisteen SB pitäisi olla nolla, CO on seitsemän bromi.

Kolmas poikkeus tähän sääntöön on hapetusaste on halogeeni alkuaineina (X 2), jossa sen CO on nolla.

halogeeni

Yhdisteissä CO

fluori

-1

kloori

-1, +1, +3, +5, +7

bromi

-1, +1, +3, +4, +5

jodi

-1, +1, +5, +7

astatiini

-1, +1, +3, +5, +7

Miksi fluorin on aina -1?

Elektronegatiivisuus kasvaa ajan. Näin ollen, fluoria on korkein elektronegatiivisuus kaikki elementit, kuten käy ilmi sen asema jaksollisen. Sähköisen kokoonpano 1s 2 2s 2 2p 5. Jos fluoridi saa toisen elektroneja, äärimmäinen s orbitaaleja on täytetty kokonaan ja muodostavat täydellisen oktetti. Koska fluori on korkea elektronegatiivisuus, se voi helposti valita elektronin naapurilohkosta atomia. Fluoridi tässä tapauksessa isoelektronisia inerttiä kaasua (kahdeksan valenssielektroneja) ja kaikki sen ulkoisen orbitaalien täytetty. Tässä tilassa, fluori on paljon vakaampi.

Valmistusta ja käyttöä halogeeneja

Luonnossa, halogeenit ovat anioni, niin vapaa halogeeni hapettumisen elektrolyysillä tai hapettimista. Esimerkiksi, klooria tuotetaan hydrolysoimalla natriumkloridiliuosta. Käyttö halogeeneja ja niiden erilaisia yhdisteitä.

  • Fluoria. Huolimatta siitä, että fluorin on hyvin reaktiivinen, sitä käytetään monilla teollisuudenaloilla. Esimerkiksi, se on keskeinen osa polytetrafluorieteenistä (PTFE) ja muut fluoripolymeerejä. Kloorifluorihiilivetyjä ovat orgaanisia kemikaaleja, jotka on aikaisemmin käytetty jäähdytysaineina ja ponneaineet aerosoleissa. Niiden soveltaminen on pysähtynyt, koska niiden mahdolliset vaikutukset ympäristöön. Ne korvattiin kloorifluorihiilivetyjen. Fluoria lisätään hammastahnaa (SnF 2) ja juomavesi (NaF) estää hampaiden reikiintymistä. Halogeeni on sisältyvät savi käytetään tuottamaan tietyntyyppisten keramiikka (LiF), jota käytetään ydinvoiman (UF 6), jolloin saatiin fluorokinoloniantibiootti, alumiinioksidia (Na 3 AlF 6) eristys korkea jännite laitteet (SF 6).
  • Kloori on myös löytää erilaisia käyttötapoja. Sitä käytetään juomaveden desinfiointiin ja uima-altaat. Natriumhypokloriittia (NaClO) on tärkein komponentti valkaisuaineita. Suolahappoa käytetään laajasti teollisuudessa ja laboratorioissa. Klooria läsnä polyvinyylikloridi (PVC) ja muiden polymeerien, joita käytetään eristys johdot, putket ja elektroniikka. Lisäksi, kloori on ollut käyttökelpoinen lääketeollisuudessa. Lääkkeet, joissa on klooria, käytetään infektioiden hoitoon, allergiaan ja diabetekseen. Neutraali hydrokloridina - komponentin monet lääkkeet. Kloori käytetään myös steriloida sairaalalaitteiden ja desinfiointi. Maataloudessa, klooria on osa monia kaupallisia torjunta DDT (dihlorodifeniltrihloretan) käytettiin maataloushyönteismyrkylle, mutta sen käyttö on lopetettu.

  • Bromi, koska sen nonflammability, käytetään estämään palaminen. Se sisältää myös metyylibromidin, torjunta käytetään sadon varastointi ja tukahduttaminen bakteereja. Kuitenkin liiallinen käyttö metyylibromidin on lopetettu, koska sen vaikutus otsonikerrokseen. Bromia käytetään bensiinin valmistuksen, valokuvausfilmikasetti sammuttimet, lääkkeitä hoitoon keuhkokuume ja Alzheimerin tauti.
  • Jodi on tärkeä rooli asianmukaisen toiminnan kilpirauhanen. Jos elimistö ei saa tarpeeksi jodia, kilpirauhanen kasvaa. Ehkäisyyn struuman aktiivista halogeenia lisätään ruokasuolan. Jodi käytetään myös antiseptinen. Jodi sisältyy käytettyjen liuosten puhdistamiseksi avoimia haavoja ja myös desinfiointiin suihkeita. Edelleen, Hopeajodidin on tärkeää kuvassa.
  • Astatiini - radioaktiivinen ja harvinaisten maametallien halogeeni, joten lisää ei käytetä. Uskotaan, että tämä elementti voi auttaa jodin sääntelyn kilpirauhashormonien.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

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