Halogeni

Elementi so 5: fluorid, klor, bromin, jod in ponovni

Kaj so halogeni?

The halogeni So nemetalni elementi, ki spadajo v skupino VIIA ali 17 periodične tabele. Imajo visoke elektronske elektronegativnosti in afinitete, ki močno vplivajo na ionski značaj njihovih vezi s kovinami. Beseda "halogenos" je grškega izvora in pomeni "soli soli". 

Halogeni so fluorid (F), klor (CL), bromin (BR), jod (I) in radioaktivni in efemerni element Ástato (AT). So tako reaktivni, da se med seboj reagirajo, da tvorijo diatomske molekule: F₂, Cl₂, Br₂, Yo₂ in ob₂.

Za te molekule je značilno, da imajo podobne strukturne lastnosti (linearne molekule), čeprav z različnimi fizičnimi stanji.

Kakšen je videz halogenov?

Na spodnji sliki so prikazani trije halogeni. Od leve proti desni: klor, bromin in joda. Niti fluora niti janteata se ne moreta shraniti v steklene posode, saj se slednji ne upirajo njihovi korozivnosti. Upoštevajte, kako se spreminjajo organoleptične lastnosti halogenov, ko se njihova skupina spušča na element joda.

Videz halogenov. Vir: Vir: avtor w. Oelen [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)], prek Wikimedia Commons

Fluor je plin rumenkastih tonov; Tudi klor, a rumeno-zelena; Bromo je temna rdečkasta tekočina; Jod, črna trdna snov z vijoličnimi visom; In astat, temna in svetla kovinska trdna.

Halogeni lahko reagirajo s skoraj vsemi elementi periodične tabele, tudi z nekaterimi plemenitimi plini (kot sta Xenon in Kripton). Ko to storijo, lahko oksidirajo atome v svoja najbolj pozitivna oksidacijska stanja, zaradi česar so močna oksidacijska sredstva.

Prav tako dajejo posebne lastnosti molekulam, ko so nekateri njihovi atomi povezani ali zamenjani. Te vrste spojin se imenujejo haluros. Pravzaprav je Haluros glavni naravni vir halogenov in mnogi so raztopljeni v morju ali so del minerala; Takšen je primer fluorita (CAF₂).

Tako halogeni kot haluros imajo široko paleto uporabe, od industrijskih ali tehnoloških, da preprosto poudarjajo okus določenih živil, kot to počne dragulja.

Fizikalne in kemijske lastnosti halogenov

Atomske uteži

Fluorid (f) 18,99 g/mol; Klor (CL) 35,45 g/mol; BROMO (BR) 79,90 g/mol; Jod (i) 126,9 g/mol in astato (at) 210 g/mol.

Fizično stanje

F plin; Plinasti CL; Tekočina; I trdno in trdno.

Barva

F, bledo rumeno-mletje; Cl, bledo zelena; Br, rdečkasto rjava; Jaz, vijolična in pri, kovinsko črno * * (predpostavljeno)

Fuzijske točke

F -219,6 ° C; Cl -101.5 ° C; Br -7,3 ° C; I 113,7 ° C in pri 302 ° C.

Vrelišča

F -118.12 ° C; Cl -34,04 ° C; Br 58,8 ° C; I 184,3 ° C in ?Pri 337 ° C.

Gostota pri 25 ° C

F- 0,0017 g/cm³; Cl- 0,0032 g/cm³; Br- 3.102 g/cm³; I- 4,93 g/cm³ in At- 6.2-6,5 g/cm³

Topnost vode

Cl- 0,091 mmol/cm³; Br- 0,21 mmol/cm³ in i- 0,0013 mmol/cm³.

Ionizacijska energija

F- 1.681 kJ/mol; Cl- 1.251 kJ/mol; Br- 1,140 kJ/mol; I- 1,008 kJ/mol in At- 890 kJ/mol.

Elektronegativnost

F- 4.0; Cl- 3.0; 2,8; I- 2,5 in at- 2,2.

Halogeni imajo v svoji valenčni plasti 7 elektronov, od tod tudi njihova velika avidnost, da osvojijo elektron. Tudi halogeni imajo visoko elektronegativnost zaradi svojih majhnih atomskih radijskih sprejemnikov in velike privlačnosti, ki jo jedro na elektroni Valencije izvaja.

Vam lahko služi: zakon o množičnih ukrepih

Reaktivnost

Halogeni so zelo reaktivni, kar bi nato razložilo njihovo strupenost. Poleg tega so oksidacijska sredstva.

Padajoči vrstni red reaktivnosti je: f> cl> b> i> pri.

Stanje v naravi

Zaradi svoje velike reaktivnosti halogenski atomi niso proste narave, ampak tvorijo agregate ali kot diatomske molekule, ki jih povezujejo kovalentne vezi.

Molekularne strukture

Halogeni v naravi ne obstajajo kot osnovni atomi, ampak kot diatomske molekule. Vendar imajo vsi skupno linearno molekularno strukturo in edina razlika je v dolžini njihovih povezav in v njihovih medmolekulskih interakcijah.

X-X linearne molekule (x₂) Za njih je značilno, da so nestabilni, saj oba atoma nanje močno pritegneta par elektronov. Ker? Ker njeni zunanji elektroni doživljajo zelo učinkovito jedrsko obremenitev, ZEF. Glavni zef, manj bo razdalja povezave X-X.

Ko se skupina spušča, ZEF postane šibkejši in stabilnost teh molekul se poveča. Tako je padajoči vrstni red reaktivnosti: f₂> Cl₂> Br₂> I₂. Vendar je nepravilno primerjati ostato s fluorom, saj je neznan izotop.

Medmolekularne interakcije

Po drugi strani mu molekule nimajo dipolnega trenutka, apolarni. To dejstvo je odgovorno za njegove šibke medmolekularne interakcije, katerih edina latentna sila je disperzija ali London, ki je sorazmerna z atomsko maso in molekularno območje.

Na ta način je majhna molekula F₂ nima dovolj mase ali elektronov, da bi tvoril trdno snov. Za razliko od i₂, Molekula joda, ki je kljub temu še naprej trdna snov, ki oddaja vijolične hlape.

Bromo predstavlja vmesni primer med obema konci: BR molekula₂ Dovolj sodelujejo, da se pojavijo v tekočem stanju.

Ponovna, verjetno zaradi naraščajočega kovinskega značaja, se ne predstavlja kot pri₂ Toda kot atomi ate, ki tvorijo kovinske povezave.

Glede svojih barv (rumeno rumeno zelenkasto-rdeč-mudad-negro), najprimernejša razlaga temelji na molekularni orbitalni teoriji (Tom). Energetska razdalja med zadnjo polno molekularno orbitalo in naslednjo večjo energijo (Antienlace) presega absorpcija fotona z vse večjimi in večjimi valovnimi dolžinami.

Haluros

Halogeni reagirajo tako, da tvorijo haluros, bodisi anorganski ali organski. Najbolj znani so vodikovi halogenidi: vodikov fluorid (HF), vodikov klorid (HCl), vodikov bromid (HBR) in vodikov jodid (HI).

Vsi, raztopljeni v vodi, ustvarjajo kislinske raztopine; tako kisla, da lahko HF razgradi katero koli stekleno posodo. Poleg tega se upoštevajo izhodiščni materiali za sintezo izjemno močnih kislin.

Obstajajo tudi tako prilagojeni kovinski halogenidi, ki imajo kemične formule, ki so odvisne od kovinske Valencije. Na primer, alkalne kovinske halogenije imajo formulo MX, med njimi pa so: NaCl, natrijev klorid; KBR, kalijev bromid; CSF, cezijev fluorid; in lii, litijev jodid.

Alkalinoterne kovine, prehodne kovine ali kovine P bloka imajo formulo MX_n, N je pozitivna kovinska obremenitev. Tako je nekaj primerov le -teh: FECL₃, železni triklorid; MGBR₂, magnezijev bromid; Alf₃, Aluminijast trifluoruro; in cui₂, CuPric jodid.

Vam lahko služi: kalijev sulfat (K2SO4): struktura, lastnosti, uporabe, sinteza

Vendar lahko halogeni tvorijo tudi povezave z ogljikovimi atomi; Zato se lahko vmešajo v zapleten svet organske kemije in biokemije. Te spojine se imenujejo organski halogenidi in so na splošno kemijska formula, saj je X kateri koli od halogenov.

Uporaba/halogenske aplikacije

Klor

V industriji

-Bromo in klor se v tekstilni industriji uporabljata za beljenje in obdelavo volne, s čimer se izognete vašemu krčenju, ko se zmočijo.

-Uporablja se kot razkužitev ditrita in za čiščenje pitne vode in bazenov. Poleg tega se v pralnicah in v papirni industriji uporabljajo spojine, pridobljene s klorom.

-Poiščite uporabo pri izdelavi posebnih baterij in kloriranih ogljikovodikov. Uporablja se tudi pri predelavi mesa, zelenjave, rib in sadja. Tudi klor deluje kot baktericidno sredstvo.

-Uporablja se za čiščenje in odpuščanje usnja ter za beljenje celuloze. Prej je bil kot mešalnik in moka uporabljen dušikov triklorid.

-Fosfen plin (cocl₂) Uporablja se v številnih procesih industrijske sinteze, pa tudi pri proizvodnji vojaških plinov. Fosfan je zelo strupen in je odgovoren za številne smrti v prvi svetovni vojni, kjer so uporabljali plin.

-Ta plin najdemo tudi v insekticidih in fumiganti.

-NaCl je zelo obilna sol, ki se uporablja za začiniti hrano in pri ohranjanju goveda in ptičjega mesa. Poleg tega se uporablja v telesnih rehidracijskih tekočinah, tako peroralno kot intravensko.

V medicini

-Halogenski atomi, ki se vežejo na zdravila, naredijo bolj lipofilne. To omogoča, da se zdravila lažje celične membrane raztapljajo v lipidih, ki ga tvorijo.

-Klor se širi v notranjosti nevronov osrednjega živčnega sistema prek ionskih kanalov, povezanih z nevrotransmiterskimi receptorji GABA, s čimer ustvari sedativni učinek. To je mehanizem delovanja več anksiolitikov.

-HCL je prisoten v želodcu, kjer posreduje ustvarjanje zmanjšanja okolja, ki daje prednost predelavi hrane. Poleg tega HCl aktivira pepsin, encim, ki začne hidrolizo beljakovin, stopnjo pred črevesno absorpcijo beljakovinskega materiala.

Drugi

-Klorovodikova kislina (HCL) se uporablja pri čiščenju kopalnic, v učnih in raziskovalnih laboratorijih in v številnih panogah.

-PVC (polivinil klorid) je vinil kloridni polimer, ki se uporablja v oblačilih, tleh za tla, električnih kablov, fleksibilnih cevi, cevi, napihljivih konstrukcij in strešnih ploščicah. Poleg tega se klor uporablja kot posrednik pri izdelavi drugih plastičnih materialov.

-Klor se uporablja pri ekstrakciji broma.

-Metil klorid izpolnjuje anestetično funkcijo. Uporablja se tudi pri izdelavi nekaterih silikonskih polimerov in pri ekstrakciji maščob, olj in smol.

-Kloroform (chcl₃) je topilo, ki se uporablja v številnih laboratorijih, zlasti v organskih in biokemijskih kemijskih laboratorijih, od poučevanja, do raziskovalcev.

-In končno, glede na klor se trikloretilen uporablja za razmaščevanje kovinskih delov.

Bromin

-BROMO se uporablja v postopku ekstrakcije rudarjenja zlata in pri vrtanju naftnih in plinskih vrtin. Uporablja se kot zaviralca zgorevanja v plastični in plinski industriji. Bromo izolira ogenj kisika, zaradi česar se izklopi.

Vam lahko služi: natrijev metabisulfit (NA2S2O5): struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

-Je posrednik pri proizvodnji hidravličnih tekočin, hladilnih sredstev in dehumidifikatorjev ter pripravljen za oblikovanje las. Kalijev bromid se uporablja pri izdelavi krožnikov in fotografskih dokumentov.

-Kalijev bromid se uporablja tudi kot antikonvulziven, vendar zaradi možnosti, da sol lahko povzroči nevrološke disfunkcije, njegova uporaba se je zmanjšala. Poleg tega je druga njegova skupna uporaba kot tabletka za trdne vzorce infrardeče spektroskopije.

-BROMO spojine so prisotne v zdravilih, ki se uporabljajo pri zdravljenju s pljučnico. Prav tako so bromonske spojine vključene v zdravila, ki se uporabljajo v testih, ki se izvajajo pri zdravljenju Alzheimerjeve bolezni.

-Bromo se uporablja za zmanjšanje onesnaževanja živega srebra v električnih napravah, ki uporabljajo premog kot gorivo. Uporablja se tudi v tekstilni industriji za ustvarjanje različnih barvnih barvil.

-Metil brominat je bil uporabljen kot pesticid za zapiranje tal in domov, vendar je njegov škodljivi učinek na ozon omejil njegovo uporabo.

-Halogenske svetilke so žarnice in agregat majhnih količin broma in joda omogoča zmanjšanje velikosti žarnic.

Jod

-Jod posega v delovanje ščitnice, regulativni hormon presnove telesa. Ščitnica skriva hormona T3 in T4, ki svoje delovanje izvajajo na njihovih belih organih. Na primer, hormonsko delovanje na srčne mišice povzroči povečanje krvnega tlaka in srčnega utripa.

-Prav tako se jod uporablja pri identifikaciji prisotnosti škroba. Silver Yoduro je reagent, ki se uporablja pri razodetju fotografij.

Fluor

-Nekatere fluoridne spojine se dodajo zobnim pastom, da se prepreči videz kariesa. Fluorijski derivati ​​so prisotni v več anestetikih. V farmacevtski industriji vključujejo fluorid v zdravila, da preučijo možne izboljšave na njihove učinke na telo.

-Fluorhorska kislina se uporablja za snemanje stekla. Tudi pri proizvodnji halonov (gasilski aparat, kot je Fry). Za doseganje čiščenja se uporablja fluoridna spojina v aluminijasti elektrolizi.

-Premazi Antirreflejantes vsebujejo fluorovo spojino. To se uporablja pri izdelavi plazemskih zaslonov, ravnih zaslonov in mikroelektromehanskih sistemov. Fluor je prisoten tudi v glini, ki se uporablja v nekaterih keramiki.

Ponovite

Menijo, da bi lahko ponovno prispeval k jodu pri regulaciji delovanja ščitnice. Tudi njegov radioaktivni izotop (²¹⁰Je bil uporabljen v študijah raka pri miših.

Reference

1. Enciklopedija zdravja in varnosti pri delu. Halogeni in njegove spojine. [PDF]. Odvzet od:
2. zaposlitev.Gob.je
3. Kemija librettexts. Skupina 17: Splošne lastnosti halogenov. Vzet od: kem.Librettexts.org
4. Wikipedija. (2018). Halogen. Vzeto od: v.Wikipedija.org
5. Jim Clark. (Maj 2015). Atomske in fizikalne lastnosti elementov skupine 7 (halogeni). Vzet od: Chemguide.co.Združeno kraljestvo
6. Whitten, k. W., Davis, r. In., Peck, m. L. In Stanley, g. G. Kemija (2003), 8. izd. Cengage učenje.
7. Predmete. Halogeni. Vzeti iz: elementi.org.je
8. Rjava, Laurel. (24. aprila 2017). Halogenske značilnosti. Znanstvenik. Okrevano od: Znanstvenik.com