Formacija, Srednjoškolsko obrazovanje i škola
Halogeni: fizikalna svojstva, kemijska svojstva. Upotreba spojeva i njihovih halogena
Halogeni u periodičkom sustavu lijevo od plemenitih plinova. Tih pet toksične metalni elementi uključeni u skupini 7 periodičkog. To uključuje fluor, klor, brom, jod i astat. Iako Astat radioaktivan i ima samo kratkotrajan izotopa, on se ponaša kao joda i često se smatra halogena. Kao halogeni elementi sedam valentni elektroni, treba samo jedan dodatni elektron da se formira kompletan oktet. Ova karakteristika čini ih aktivniji od drugih grupa nemetala.
Opće karakteristike
Halogena tvore molekulu dvoatomski (X2 tipa gdje X je halogen) - oblik stabilna postojanje halogeni kao slobodne stanice. Kontakt diatomski molekula su nepolarne, a jedan kovalentne. Kemijska svojstva halogenih im omogućiti da lako oblikovati spojevi s većinom elemenata, tako da nikada ne nalaze u nevezanom obliku u prirodi. Fluor - najaktivniji halogen i astat - manje.
Sve halogena skupina I tvore soli sa sličnim svojstvima. U ovim spojevima, halogenidi su prisutni u obliku halida aniona sa zadužen -1 (npr Cl, Br - -). Završava -id označava prisutnost aniona halide; primjerice Cl - naziva „klorid”.
Osim toga, kemijska svojstva halogena omogućuju im da djeluju kao oksidirajućih sredstava - oksidirati metala. Većina kemijske reakcije koje uključuju halogene - redoks u vodenoj otopini. Halogena tvore jednostruku vezu s ugljikom ili dušikom na organske spojeve, pri čemu je stupanj oksidacije (CO) jednak 1. Kada je supstituiran s atomom halogena kovalentno vezane vodikovim atomom u organskom spoju, halo prefiks može se koristiti u općem smislu, ili prefiksi fluor-, klor-, brom-, jod - specifična halogena. Halogeni elementi mogu imati križaju vezu dajući dvoatomski molekule s polarnim kovalentnim jednostruke veze.
Klor (Cl 2) bio je prvi halogen otvori 1774, na tada otvorena jod (I) 2, brom (Br) 2, fluor (F) i 2 astat (At, nađeno posljednji na 1940 ug). Naziv „halogen” potječe od grčke korijena Hal- ( «sol») i -gen ( «oblik"). Zajedno, ovi riječi znače „tvori sol”, naglašavajući činjenicu da je halogen reagira s metalima uz tvorbu soli. Halit - naziv kamene soli, prirodne mineralne se sastoji od natrijevog klorida (NaCl). Na kraju, halogen koristiti u kući - sadrži fluorida u pastu za zube, klor dezinfekciju pitke vode, jod i potiče razvoj tireoidnih hormona.
kemijski elementi
Fluor - element s atomskim brojem 9, je označen s F. elementarnog fluora je prvi otkriven u 1886 g po izoliranja iz fluorovodičnom kiselinom.. U slobodnom stanju postoji u obliku fluora dvoatomski molekula F (2), te je najčešći halogen, u kori. Fluor - većina elektronegativna element periodnog sustava. Na sobnoj temperaturi, blijedožute plina. Fluor ima relativno mali atomski radijus. Njegov CO - -1 osim elementarnog dvoatomsku stanja u kojima je njegova oksidacijsko stanje je nula. Fluor izuzetno aktivan kemijski i izravno reagira sa svim elementima osim helij (He), neon (Ne) i argona (Ar). H O 2 otopine, fluorovodična kiselina (HF) je slaba kiselina. Iako je vrlo elektronegativnog fluora, njegovo Elektronegativnost ne određuju kiselost; HF je slaba kiselina s obzirom na činjenicu da je fluorid iona je bazična (pH> 7). Nadalje, fluora proizvodi vrlo moćne antioksidanse. Na primjer, može reagirati s fluorom inertnog plina ksenona i čini jaku oksidans ksenon difluoridom (XEF 2). U mnogim primjenama fluorida.
Klor - element s atomskim brojem 17 i kemijski simbol Cl. Otkriven 1774. g. Razlikovati od klorovodične kiseline. U svom elementarnom stanju tvori diatomski molekula Cl 2. Klor ima nekoliko SB -1, 1, 3, 5 i 7. Na sobnoj temperaturi je svijetlo zelena plin. Budući da je veza koja je stvorena između dva atoma klora, slab, Cl2 molekula ima vrlo visoku sposobnost da uđe u vezu. Klor reagira s metalima za formiranje soli, koje se nazivaju kloride. Klorid ioni su najbrojnija ioni koji se nalaze u morskoj vodi. Klora i ima dva izotopa: 35 i 37 Cl Cl. Natrijev klorid je najčešći povezivanje svih klorida.
Brom - kemijski element s atomskim brojem 35 i simbola Br. Je prvi put otkriven u 1826 u obliku elementarnog broma je dvoatomski molekula, Br2. Na sobnoj temperaturi, da je crvenkasto smeđa tekućina. Njegov CO - -1 + 1, 3, 4 i 5. bromo aktivniji od joda, ali su manje aktivni nego klor. Nadalje, bromo izotop ima dvije 79Br i 81Br. Brom javlja u obliku soli bromida, otopljenog u morskoj vodi. U posljednjih nekoliko godina, proizvodnja bromida u svijetu značajno povećala zbog svoje dostupnosti i dug život. Kao i kod drugih halogena broma i oksidansa je vrlo otrovan.
Jod - kemijski element s atomskim brojem 53, a simbol I. Oksidacija jod ima: -1, +1, +5 i + 7. Postoji u obliku dvoatomsku molekulu, I2. Na sobnoj temperaturi kruta tvar je ljubičasta. Jod je jedan stabilan izotop - 127 ja prvi otkrio 1811. godine, uz pomoć algi i sumporne kiseline. Trenutno, jod ioni mogu se izolirati u morskoj vodi. Unatoč činjenici da je jod nije dobro topljiv u vodi, njegova topivost može se povećati kada se koriste odvojene jodida. Jod igra važnu ulogu u tijelu, uključenje u proizvodnji hormona štitnjače.
Astat - radioaktivni element s atomskim brojem 85 i simbol u. Je moguće oksidacije -1, 1, 3, 5 i 7. Samo halogena koji nije dvoatomski molekula. U normalnim uvjetima, metalni tvrd materijal crno. Astat je vrlo rijetka elementa, pa se malo zna o njemu. Osim toga, astatin ima vrlo kratko vrijeme poluraspada, ne dulje od nekoliko sati. Primljeno u 1940 kao rezultat sinteze. Smatra se da je Astat sličan joda. Karakterizira svojstva metala.
Tablica u nastavku prikazuje strukturu atoma halogena, struktura vanjskog sloja elektrona.
halogen | Konfiguracija elektrona |
fluor | 1s 2 2s 2 2p 5 |
klor | 2 3s 3p 5 |
brom | 3d 10 4s 2 4p 5 |
jod | 4d 2 10 5s 5p 5 |
astatin | 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5 |
Kao struktura uzrokuje vanjski sloj elektrona da fizikalno-kemijska svojstva slična halogenima. Međutim, kada se uspoređuju ove elemente i razlike uočene.
Periodični svojstva halogen skupina
Fizikalna svojstva jednostavnih tvari halogenom mijenja s porastom redni broj elementa. Za bolju apsorpciju i veću jasnoću, nudimo vam nekoliko stolova.
Tališta i vrelišta u skupini povećava s povećanjem veličine molekule (F 'Cl
Tablica 1. halogena. Fizička svojstva: tališta i točku vrenja
halogen | T taljenja (˚C) | Vrelišta T (C) |
fluor | -220 | -188 |
klor | -101 | -35 |
brom | -7,2 | 58.8 |
jod | 114 | 184 |
astatin | 302 | 337 |
- Atomske radijus povećava.
zrna veličine povećava (F 'Cl
Tablica 2: halogen. Fizička svojstva: atomski polumjer
halogen | Kovalentna radijus (h) | Ion (X -) raspon (h) |
fluor | 71 | 133 |
klor | 99 | 181 |
brom | 114 | 196 |
jod | 133 | 220 |
astatin | 150 |
- energija ionizacije opada.
Ako vanjski valentni elektroni ne nalazi u neposrednoj blizini jezgre, za njihovo uklanjanje nije potrebno puno energije iz nje. Dakle, energija potrebna za izbacivanje vanjskog elektrona nije tako visoko u donjem dijelu skupine elemenata, budući da postoji više razina energije. Osim toga, visoka energija ionizacije uzrokuje elementa pokazati nemetalnih kvalitete. metalni svojstva jer energija ionizacije reducira (na
Tablica 3. halogena. Fizička svojstva: energija ionizacije
halogen | Ionizacija energije (kJ / mol) |
fluor | 1681 |
klor | 1251 |
brom | 1140 |
jod | 1008 |
astatin | 890 ± 40 |
- Elektronegativnost smanjuje.
Broj valencija elektrona je atom povećava s porastom razine energije na progresivno nižim razinama. Elektroni postupno dalje od jezgre; Dakle, jezgra i elektroni nisu toliko privlače jedni druge. Povećanje projekcije tamo. Stoga Elektronegativnost opada s povećanjem perioda (na
Tablica 4. halogena. Fizička svojstva: Elektronegativnost
halogen | Elektronegativnost |
fluor | 4.0 |
klor | 3.0 |
brom | 2.8 |
jod | 2.5 |
astatin | 2.2 |
- Elektronski afinitet smanjuje.
Od veličine atoma povećava s vremenom, elektron afinitet obično reducira (B
Tablica 5. Afinitet halogen elektron
halogen | Afinitet elektron (kJ / mol) |
fluor | -328,0 |
klor | -349,0 |
brom | -324,6 |
jod | -295,2 |
astatin | -270,1 |
- Reaktivnost elementi smanjuje.
Reaktivnost halogen smanjuje s povećanjem perioda (na
Anorganska kemija. Vodika + halogena
Halogenida nastaje kada halogen reagira s drugim, manje elektronegativnog elementa kako bi se dobilo binarno spoj. Vodik reagira s halogenima i oblikuje tip halidima HX:
- hidrogen fluorid HF;
- klorid HCl;
- bromovodik HBr;
- jodovodik HI.
halogenovodičnim lako se otopi u vodi da se formira halogenovodične (fluoridna, klorovodičnu, bromovodičnu, jodovodičnu kiselinu). Svojstva ovih kiselina su dane u nastavku.
Kiseline koje tvore sljedećoj reakciji: HX (aq) + H2O (l) → X - (aq) + H + 3 O (aq).
Svi vodik halid kako bi se dobilo jake kiseline, osim HF.
Kiselost povećava halogenovodične kiseline: HF Fluorovodična kiselina može rezati staklo i nekih anorganskih fluorida dugo vremena. To se može činiti nelogično da HF je najslabija halogenovodične kiseline, budući da je sam fluor ima visoku elektronegativnosti. Ipak H-F veza vrlo jak, što rezultira u vrlo slabom kiselinom. Jaka veza definiran duljine kratke veze i velikom energijom disocijacije. Svih vodikovih halida s HF ima najkraću duljinu veze i najveća veza disocijacije energije. Halogen okso kiseline kiseline s vodikovim atomima, kisika i halogena. Njihova kiselost može se odrediti analizom strukture. Halogena oxoacids prikazani su u nastavku: U svakoj od tih protonske kiseline vezane na atom kisika, tako da u usporedbi veze duljine protoni su beskorisni. Dominantna uloga je igrao ovdje elektronegativnosti. Kiselost povećava s brojem atoma kisika vezan na središnji atom. Osnovna fizikalna svojstva halogenih može ukratko izraziti u sljedećoj tablici. Tvar stanja (na sobnoj temperaturi) halogen izgled firma jod purpurna boja astatin crna tekući brom riđ plinovit fluor blijedo žuto-smeđe klor blijedo zelena Boja je rezultat halogena apsorpciju vidljivog svjetla od strane molekule uzrokuju elektrona ekscitira. Fluor upija ljubičastu svjetlost, a time i izgleda blijedo žuta. Jod, naprotiv, upija žuto svjetlo i to izgleda ljubičasta (žuta i ljubičasta - komplementarne boje). Halogena boja postaje tamnija s povećanjem razdoblja. Zapečaćene spremnici tekućina broma krutina joda u ravnoteži sa svojim parom, što se može promatrati kao obojena plin. Iako je boja Astat nepoznato, vjeruje se da bi trebao biti tamniji joda (t. E. crna), u skladu s promatranom uzorku. Sada, ako ste bili pitao: „Opišite fizikalna svojstva halogenih”, reći ćete. Stupanj oksidacije se često koristi umjesto „valence halogena.” Tipično, oksidacijskog stanja jednak 1. Ali ako se halogen vezan na drugi kisik ili halogena, može proći i drugim državama: kisik -2 SB ima prednost. U slučaju dva različita halogena atoma vezanih zajedno više atoma elektronegativna prevladava i dolazi CO-1. Na primjer, u jodoklorida (ICl) je CO klor -1, +1 i jod. Klora više od elektro jodom, pa je CO jednak 1. Bromic kiselina (HBrO 4) ima kisik CO -8 (-2 x 4 = -8 atom). Vodik ima ukupni oksidacijski broj +1. Dodavanje tih dviju vrijednosti daje CO -7. Od konačnog spoja SB bi trebao biti nula, CO je sedam brom. Treća iznimka ovom pravilu je stupanj oksidacije halogen u elementarnom obliku (X 2), gdje je njegova CO jednaka nuli. halogen U spojevima CO fluor -1 klor -1, +1, +3, +5, +7 brom -1, +1, +3, +4, +5 jod -1, +1, +5, +7 astatin -1, +1, +3, +5, +7 Elektronegativnost povećava s vremenom. Dakle, fluor ima najveću elektronegativnosti svih elemenata, kao što pokazuje njegovu položaju u periodnom sustavu. Elektronskom konfiguracijom 1s 2 2s 2 2p 5. Ako fluorida dobiva još jedan elektron, ekstremni p orbitale u potpunosti su ispunjeni i čine cjelinu oktet. Budući da fluor ima visoku elektronegativnosti, to se lako može odabrati jedan elektron iz susjednih atoma. Fluor u ovom slučaju izoelektronskim inertnog plina (s osam valentni elektroni) i svim svojim vanjskim orbitala popunjena. U tom stanju, fluor je mnogo stabilniji. U prirodi, halogeni su na anion, tako da slobodni halogen proizveden oksidacijom pomoću elektrolize ili oksidansa. Na primjer, klor generira hidrolizom otopine natrijevog klorida. Upotreba halogena i njihovih različitih spojeva. halogen oxoacids
Izgled i stanje materije
Objašnjenje izgled
Stupanj oksidacije halogena spojevima
Zašto s fluorom uvijek -1?
Priprava i uporaba halogena
Similar articles
Trending Now