Halogeny

Elementy to 5: fluor, chlor, brom, jod i powtórz

Co to są halogeny?

halogeny Są to elementy nie -metalowe należące do grupy VIIA lub 17 stolika okresowego. Mają wysokie elektroony elektroungatywacyjne i powinowactwa, które mają duży wpływ na charakter jonowy ich wiązań z metali. Słowo „halogenos” jest pochodzenia greckiego i oznacza „sole soli”. 

Halogeny to fluorek (F), chlor (CL), brom (BR), jod (I) oraz pierwiastek radioaktywny i efemeryczny ástato (AT). Są tak reaktywne, że reagują ze sobą, tworząc cząsteczki dwuatomiczne: F₂, Cl₂, Br₂, Siema₂ i w₂.

Cząsteczki te charakteryzują się podobnymi właściwościami strukturalnymi (cząsteczki liniowe), chociaż z różnymi stanami fizycznymi.

Jaki jest wygląd halogenów?

Na dolnym obrazie pokazano trzy halogeny. Od lewej do prawej: chlor, brom i jod. Ani fluor, ani jantean nie mogą być przechowywane w szklanych pojemnikach, ponieważ te ostatnie nie są odporne. Zwróć uwagę, jak zmieniają się właściwości organoleptyczne halogenów, gdy ich grupa jest zstąpiona do elementu jodu.

Wygląd halogenów. Źródło: Źródło: według W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)], przez Wikimedia Commons

Fluor jest gazem o żółtawych tonach; Chlor też, ale żółto-zielony; Bromo to ciemnoczerwony płyn; Jod, czarna substancja stała z fioletowymi wizami; I astat, ciemna i jasna metaliczna substancja stała.

Halogeny są w stanie reagować z prawie wszystkimi elementami stolika okresowego, nawet z niektórymi szlachetnymi gazami (takimi jak Xenon i Kripton). Kiedy to robią, mogą utleniać atomy do najbardziej pozytywnych stanów utleniania, czyniąc je potężnymi środkami utleniającymi.

Podobnie, dają one właściwości określonych cząsteczkom, gdy niektóre z ich atomów są połączone lub wymienione. Tego rodzaju związki nazywane są haluros. W rzeczywistości Halluros stanowią główne naturalne źródło halogenów, a wiele z nich rozpuszczono się w morzu lub jest częścią minerału; Tak jest w przypadku fluorytu (CAF₂).

Zarówno halogeny, jak i halluros mają szeroki zakres zastosowań, od przemysłowego lub technologicznego, po po prostu podkreślenie smaku niektórych pokarmów, tak jak sól klejnot (chlorek sodu) (chlorek sodu) (chlorek sodu).

Właściwości fizyczne i chemiczne halogenów

Wagi atomowe

Fluor (F) 18,99 g/mol; Chlor (CL) 35,45 g/mol; Bromo (BR) 79,90 g/mol; Jod (i) 126,9 g/mol i Astato (at) 210 g/mol.

Stan fizyczny

F Gas; Gaseous Cl; Płyn; Jestem solidny i solidny.

Kolor

F, jasnożółty grind; Cl, jasnozielona; BR, Reddish-Brown; Ja, fiolet i, metaliczny czarny * * (zakładany)

Punkty fuzji

F -219,6º C; CL -101,5º C; Br -7,3º C; I 113,7º C i w 302º C.

Punkty wrzenia

F -118,12º C; Cl -34,04º C; BR 58,8º C; I 184,3º C i ?W 337º c.

Gęstość w 25 ° C

F-0,0017 g/cm³; Cl- 0,0032 g/cm³; Br- 3,102 g/cm³; I- 4,93 g/cm³ i AT-6,2-6,5 g/cm³

Rozpuszczalność wody

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

Energia jonizacji

F- 1.681 kJ/mol; Cl- 1.251 kJ/mol; Br- 1140 kJ/mol; I- 1008 kJ/mol i AT-890 kJ/mol.

Elektronialiczność

F- 4.0; Cl-3.0; 2,8; I- 2,5 i AT-2,2.

Halogeny mają 7 elektronów w warstwie walencyjnej, stąd ich wielka chęć, aby wygrać elektron. Ponadto halogeny mają wysoką elektrooniczność ze względu na ich małe radia atomowe i wielkie przyciąganie, które wywiera rdzeń na elektronach Walencji.

Może ci służyć: prawo masowego działania

Reaktywność

Halogeny są bardzo reaktywne, co następnie wyjaśniałoby ich toksyczność. Ponadto są środkami utleniającymi.

Zmniejszająca kolejność reaktywności wynosi: f> cl> b> i> w.

Stan w naturze

Ze względu na ich wielką reaktywność atomy halogenowe nie mają wolnego charakteru, ale tworzą agregaty lub jako cząsteczki dwuatomiczne związane z kowalencyjnymi wiązaniami.

Struktury molekularne

Halogeny nie istnieją w naturze jako atomie elementarne, ale jako cząsteczki dwuatomiczne. Wszystkie mają jednak wspólną liniową strukturę molekularną, a jedyną różnicą jest długość ich powiązań i interakcje międzycząsteczkowe.

Cząsteczki liniowe X-X (x₂) Charakteryzują się niestabilnymi, ponieważ oba atomy silnie przyciągają do nich parę elektronów. Ponieważ? Ponieważ jego zewnętrzne elektrony mają bardzo wysokie skuteczne obciążenie jądrowe, ZEF. Główny ZEF, mniej będzie odległością łącza X-X.

Gdy grupa schodzi, ZEF staje się słabsza, a stabilność tych cząsteczek wzrasta. Zatem zmniejszająca się kolejność reaktywności wynosi: F₂> Cl₂> Br₂> I₂. Jednak porównywanie ostatu z fluorem jest niezgodne, ponieważ jest to nieznane izotop.

Interakcje międzycząsteczkowe

Z drugiej strony, jego cząsteczki nie mają momentu dipolowego, będąc apolarnym. Fakt ten jest odpowiedzialny za słabe interakcje międzycząsteczkowe, których jedyną utajoną siłą jest dyspersja lub Londyn, który jest proporcjonalny do masy atomowej i obszaru cząsteczkowego.

W ten sposób mała cząsteczka F₂ nie ma wystarczającej ilości masy ani elektronów, aby utworzyć ciało stałe. W przeciwieństwie do ja₂, Cząsteczka jodu, która jednak nadal jest stałą, która wydziela purpurowe opary.

Bromo reprezentuje pośrednie przykład między obiema końcami: cząsteczki BR₂ Wchodzą w interakcje na tyle, aby pojawić się w stanie płynnym.

Powtórzenie, prawdopodobnie ze względu na rosnący metaliczny charakter, nie przedstawia się jak w₂ Ale jako atomy Atefing Forming Metal Links.

Jeśli chodzi o jego kolory (żółty zielonkawo-czerwony-mudad-negro), najbardziej odpowiednie wyjaśnienie opiera się na teorii orbitalnej molekularnej (Tom). Odległość energii między ostatnią pełną orbitalą molekularną a najbliższą większą energią (antienlace) przekracza się przez wchłanianie fotonu o coraz większych i większych długościach fal.

Halluros

Halogeny reagują na formę halluros, zarówno nieorganicznych, jak i organicznych. Najbardziej znane są halogenki wodorowe: fluor wodorowy (HF), chlorek wodoru (HCl), bromek wodoru (HBR) i jodek wodoru (HI).

Wszystkie rozpuszczone w wodzie wytwarzają roztwory kwasowe; tak kwaśne, że HF może degradować każdy szklany pojemnik. Ponadto rozważane są materiały początkowe do syntezy wyjątkowo silnych kwasów.

Istnieją również halogenki metalowe SO, które mają wzory chemiczne, które zależą od metalowej walencji. Na przykład halogenki metali alkalicznych mają wzór MX, a wśród nich: NaCl, chlorek sodu; KBR, bromek potasu; CSF, fluor cezowy; i LII, jodek litowy.

Metale alkaliczne, metale przejściowe lub metale bloku P, mają formułę MX_N, N jest dodatnim obciążeniem metalu. Zatem niektóre ich przykłady to: FECL₃, Trichlorek żelazowy; Mgbr₂, bromek magnezu; Alf₃, Aluminiowy trifluoruro; i Cui₂, Jodek cupric.

Może ci służyć: siarczan potasu (K2SO4): struktura, właściwości, zastosowania, synteza

Jednak halogeny mogą również tworzyć powiązania z atomami węgla; Dlatego mogą zakłócać złożony świat chemii organicznej i biochemii. Związki te nazywane są halogenkami organicznymi i są ogólnie wzorem chemicznym, ponieważ X jest X Dowolna z halogenów.

Używa/halogenów

Chlor

W przemyśle

-Bromo i chlor są używane w przemyśle tekstylnym do wybielacza i leczenia wełny, unikając w ten sposób kurczenia się podczas mokrego.

-Jest stosowany jako dezinfekt Ditritus i do oczyszczania wody pitnej i basenów. Ponadto związki pochodzące z chloru są stosowane w pralni i w branży papierowej.

-Znajdź zastosowanie w produkcji baterii specjalnych i chlorowanych węglowodorów. Jest również stosowany w przetwarzaniu mięsa, warzyw, ryb i owoców. Również chlor działa jako środek bakteriobójczy.

-Służy do czyszczenia i odrzucania skóry oraz do wybielania celulozy. Wcześniej trichlorek azotowy zastosowano jako odżywkę miksera i mąki.

-Gaz fosfenowy (cocl₂) Jest stosowany w wielu procesach syntezy przemysłowej, a także w produkcji gazów wojskowych. Fosfan jest bardzo toksyczny i jest odpowiedzialny za liczne zgony w I wojnie światowej, gdzie użyto gazu.

-Ten gaz znajduje się również w środkach owadobójczych i fumigantach.

-NaCl jest bardzo obfitą solą, która jest używana do przyprawiania żywności i podczas ochrony bydła i ptaków. Ponadto jest stosowany w płynach nawadniających ciała, zarówno doustnie, jak i dożylnie.

W medycynie

-Atomy halogenowe, które wiążą się z lekami, czynią je bardziej lipofilowymi. Pozwala to na łatwiejsze przechodzenie przez leki błony komórkowe rozpuszczające się w tworzących się lipidach.

-Chlor rozprzestrzenia się we wnętrzu neuronów ośrodkowego układu nerwowego przez kanały jonowe powiązane z receptorami GABA neuroprzekaźnika, powodując w ten sposób efekt uspokajający. To jest mechanizm działania kilku przeciwlężek.

-HCl jest obecny w żołądku, gdzie interweniuje tworzenie środowiska redukującego, które sprzyja przetwarzaniu żywności. Ponadto HCl aktywuje pepsynę, enzym, który rozpoczyna hydrolizę białek, stadium przed absorpcją jelitową materiału białkowego.

Inni

-Kwas hydrochlorowy (HCL) jest wykorzystywany do czyszczenia łazienek, w laboratoriach dydaktycznych i badawczych oraz w wielu branżach.

-PVC (chlorek poliwinylu) to polimer chlorku winylu, który jest stosowany w ubraniach, podłogach do podłóg, kabli elektrycznych, elastycznych rurach, rurach, nadmuchiwanych konstrukcjach i dachach dachowych. Ponadto chlor jest stosowany jako pośrednik w opracowaniu innych materiałów z tworzyw sztucznych.

-Chlor jest stosowany w ekstrakcji bromu.

-Chlorek metylu wypełnia funkcję znieczulającą. Jest również stosowany w opracowaniu niektórych polimerów silikonowych oraz w ekstrakcji tłuszczów, olejów i żywic.

-Chloroform (CHCl₃) jest rozpuszczalnikiem stosowanym w wielu laboratoriach, szczególnie w laboratoriach chemii ekologicznej i biochemii, od nauczania, po naukowców.

-I wreszcie, w odniesieniu do chloru, trichloroetylen jest używany do degneracyjnej części metalowych.

Brom

-Bromo jest stosowany w procesie ekstrakcji wydobycia złota oraz w wierceniu studni olejowych i gazowych. Jest stosowany jako opóźniony w spalaniu w przemyśle z tworzyw sztucznych i gazowych. Bromo izoluje ogień tlenu, powodując jego wyłączenie.

Może ci służyć: metabisulfit sodu (Na2S2O5): struktura, właściwości, zastosowania, ryzyko

-Jest to pośrednik w produkcji płynów hydraulicznych, czynników czynników chłodniczych i dehumidifierów i przygotowany do formowania włosów. Bromid potasowy jest używany do produkcji płyt i papierów fotograficznych.

-Bromid potasowy jest również stosowany jako przeciwdrowy, ale ze względu na możliwość powodowania dysfunkcji neurologicznych, jego stosowanie zostało zmniejszone. Ponadto kolejnym z jego powszechnych zastosowań jest pigułka do stałych próbek spektroskopii w podczerwieni.

-Związki bromo są obecne w lekach stosowanych w leczeniu zapalenia płuc. Podobnie związki bromu są włączone do leków stosowanych w testach przeprowadzonych w leczeniu choroby Alzheimera.

-Bromo służy do zmniejszenia zanieczyszczenia rtęci w roślinach elektrycznych, które wykorzystują węgiel jako paliwo. Jest również używany w branży tekstylnej do tworzenia różnych barwników kolorów.

-Brominian metylu zastosowano jako pestycyd do fumigacji gleby i domów, ale jego szkodliwy wpływ na ozon ograniczył jego użycie.

-Lampy halogenowe są żarliwe, a agregat niewielkich ilości bromu i jodu umożliwia zmniejszenie wielkości żarówek.

Jod

-Jod interweniuje w funkcjonowaniu hormonu regulacyjnego tarczycy, metabolizmu ciała. Tarczyca tajemnicza hormony T3 i T4, które wywierają swoje działanie na ich białe narządy. Na przykład działanie hormonalne na mięśnie sercowe powoduje wzrost ciśnienia krwi i częstości akcji serca.

-Podobnie jod stosuje się w identyfikacji obecności skrobi. Silver Yoduro to odczynnik używany w objawieniu zdjęć.

Fluor

-Niektóre związki fluorkowe są dodawane do past dentystycznych, aby zapobiec wyglądowi próchnicy. Pochodne fluorowe występują w kilku znieczuleniach. W branży farmaceutycznej włączają fluor do leków w celu zbadania możliwej poprawy ich wpływu na ciało.

-Kwas fluorowy służy do rejestrowania szkła. Również w produkcji halonów (gazowe gaśnicze, takie jak narybek). Związek fluorkowy stosuje się w elektrolizy glinu w celu osiągnięcia jego oczyszczania.

-Powłoki Antirreflejantes zawierają związek fluorowy. Jest to stosowane w produkcji ekranów plazmowych, płaskich ekranów i systemów mikroelektromechanicznych. Fluor jest również obecny w glinie stosowanej w niektórych ceramikach.

Powtórzyć

Uważa się, że powtórzenie może przyczynić się do jodu w regulacji funkcjonowania tarczycy. Również jego radioaktywny izotop (²¹⁰At) został zastosowany w badaniach raka u myszy.

Bibliografia

1. Encyklopedia zdrowia i bezpieczeństwa w pracy. Halogeny i jego związki. [PDF]. Pochodzi z:
2. zatrudnienie.Gęba.Jest
3. Chemia librettexts. Grupa 17: Ogólne właściwości halogenów. Zaczerpnięte z: chem.Librettexts.org
4. Wikipedia. (2018). Fluorowiec. Zaczerpnięte z: w.Wikipedia.org
5. Jim Clark. (Maj 2015). Właściwości atomowe i fizyczne elementów grupy 7 (halogeny). Zaczerpnięte z: chemguide.współ.Wielka Brytania
6. Whitten, k. W., Davis, r. I., Peck, m. L. I Stanley, G. G. Chemistry (2003), wydanie 8. Cengage Learning.
7. Rzeczy. Halogeny. Zaczerpnięte z: elementów.org.Jest
8. Brown, Laurel. (24 kwietnia 2017). Charakterystyka halogenowa. Naukowe. Odzyskane z: naukowe.com