Halogenau: priodweddau ffisegol, priodweddau cemegol. Mae'r defnydd o'r cyfansoddion o halogenau a'u

Mae'r halogenau yn y tabl cyfnodol i'r chwith o'r nwyon nobl. Mae'r pum elfen metelig gwenwynig a gynhwysir yn y grŵp 7 o'r Tabl Cyfnodol. Mae'r rhain yn cynnwys fflworin, clorin, bromin, ïodin a astatin. Er mai dim ond isotopau byrhoedlog astatin ymbelydrol ac wedi, mae'n ymddwyn fel ïodin ac yn aml ystyrir halogenau. Gan fod yr elfennau halogen yn saith electron falens, mae angen dim ond un electron ychwanegol i ffurfio wythawd cyflawn. Mae hyn yn nodwedd yn eu gwneud yn fwy gweithredol na grwpiau eraill o anfetelau.

nodweddion cyffredinol

Halogenau ffurfio moleciwl deuatomig (X ₂ fath lle mae X yn halogen) - Ffurflen-sefydlog halogenau fodolaeth gelloedd mor rhydd. Cyswllt o foleciwlau deuatomig yn nonpolar, a cofalent sengl. Mae priodweddau cemegol halogenau yn eu galluogi i ffurfio cyfansoddion gyda'r rhan fwyaf o elfennau yn hawdd, felly nid ydynt yn cael eu gweld yn y ffurf heb eu rhwymo o ran eu natur. Fluoro - halogen ac astatin mwyaf gweithgar - llai.

Mae pob grŵp halogenau i ffurfio halwynau gydag eiddo tebyg. Yn y cyfansoddion hyn, halidau yn bresennol fel anion halid gyda ffi o -1 (e.e. Cl ^-, Br ^-). Diweddu -id yn dynodi presenoldeb anionau halid; ee Cl ^- a elwir yn "clorid".

Ar ben hynny, mae'r priodweddau cemegol halogenau yn eu galluogi i weithredu fel asiantau oxidizing - metelau oxidized. rhan fwyaf o adweithiau cemegol sy'n cynnwys halogenau - rhydocs mewn hydoddiant dyfrllyd. Halogenau ffurfio bondiau sengl gyda charbon neu nitrogen mewn gyfansoddion organig, lle y radd o ocsideiddio (CO) yn hafal i -1. Pan amnewidiwyd gan atom halogen atom hydrogen rhwymo covalently mewn cyfansoddyn organig, efallai y rhagddodiad halo yn cael ei ddefnyddio mewn ystyr gyffredinol, neu rhagddodiaid fluoro-, chloro-, bromo-, iodo- - halogenau penodol. Gall elfennau halogen yn cael bond crisscross i ffurfio moleciwlau deuatomig â bondiau sengl cofalent polar.

Clorin (Cl ₂₎ yn agor y halogen cyntaf yn 1774, ar hynny agorodd ïodin (I _2), bromin (Br _2), fflworin (F ₂₎ a astatin (Ar, dod o hyd ddiwethaf am 1940 YG). Mae'r enw "halogen" yn deillio o'r hal- Groeg gwraidd ( «halen») a -gen ( «ffurflen"). Gyda'i gilydd, y geiriau hyn olygu "halen sy'n ffurfio", gan bwysleisio y ffaith bod y halogen adweithio gyda'r metelau i ffurfio halwynau. Halite - enw'r halen craig, mwynol naturiol sy'n cynnwys sodiwm clorid (NaCl). Yn olaf, mae'r halogen a ddefnyddir yn y cartref - yn cynnwys fflworid mewn past dannedd, chloro ddiheintio dŵr yfed, ïodin a hyrwyddo datblygiad o hormonau thyroid.

elfennau cemegol

Fluoro - elfen gyda rhif atomig 9, yn cael ei ddynodi gan F. Mae'r fflworin elfennol ei ddarganfod gyntaf ym 1886 g drwy ynysu oddi ar y asid hydrofflẅorig.. Yn y cyflwr rhydd mae'n bodoli ar ffurf moleciwlau deuatomig fluoro (F ₂₎ a yw'r halogen mwyaf cyffredin, yn y gramen. Fluoro - elfen fwyaf electronegatif o'r tabl cyfnodol. Ar dymheredd ystafell, nwy melyn golau. Mae gan Fflworin radiws atomig cymharol fach. Mae ei CO - -1 eithrio wladwriaeth deuatomig elfennol y mae'n cyflawni ei gyflwr ocsidiad yn sero. Fluoro hynod gemegol weithgar ac yn rhyngweithio uniongyrchol â phob elfen eithrio heliwm (Mae'n), neon (Ne) ac argon (Ar). Mae'r H ₂ O hydoddiant, asid hydrofflẅorig (HF) yn asid gwan. Er bod fluoro electronegatif iawn, ei electronegatifedd nid penderfynu ar y asidedd; HF yn asid gwan oherwydd y ffaith bod yr ïon fflworid yn sylfaenol (pH> 7). Ar ben hynny, fluoro cynhyrchu ocsidyddion pwerus iawn. Er enghraifft, gall fflworin adweithio gyda'r xenon nwy anadweithiol ac yn ffurfio difluoride xenon oxidant cryf (XeF _2). Mewn llawer o geisiadau o fflworid.

Clorin - elfen gyda rhif atomig 17 a'r symbol cemegol Cl. Darganfod yn 1774 gan g. Wahaniaethu oddi wrth asid hydroclorig. Yn ei gyflwr elfennol mae'n ffurfio moleciwl deuatomig Cl _2. Clorin wedi sawl SB -1, 1, 3, 5 a 7. Ar dymheredd ystafell, mae'n nwy gwyrdd golau. Gan fod y bond sy'n cael ei ffurfio rhwng y ddau atom clorin, yn wan, Cl ₂ moleciwl rhyw allu uchel iawn i fynd i mewn i'r cysylltiad. Clorin yn adweithio gyda metelau i ffurfio halwynau, a elwir yn gloridau. ïonau Clorid yw'r ïonau mwyaf niferus a geir mewn dŵr môr. Mae gan ddau isotop clorin: ³⁵ Cl a ³⁷ Cl. Sodiwm clorid yw'r cysylltiad mwyaf cyffredin o'r holl cloridau.

Bromin - elfen gemegol â'r atomig rhif 35 a symbol Br. Cafodd ei ddarganfod yn gyntaf yn 1826 ar ffurf bromin elfennol yw moleciwl deuatomig, Br _2. Ar dymheredd ystafell, ei fod yn hylif coch-frown. Mae ei CO - -1, + 1, 3, 4 a 5. Bromo fwy gweithgar nag ïodin, ond maent yn llai gweithgar na clorin. Ar ben hynny, isotop bromo ganddo ddau ⁷⁹ Br ac ⁸¹ Br. Ceir bromin yn y ffurf halwynau bromid, toddi mewn dŵr môr. Yn y blynyddoedd diwethaf, mae cynhyrchu bromid yn y byd wedi cynyddu'n sylweddol oherwydd ei fod ar gael, a bywyd hir. Fel gyda halogenau eraill bromin a'r oxidant, mae'n wenwynig iawn.

Ïodin - elfen gemegol gyda rhif atomig 53 a'r symbol I. Mae ocsideiddio ïodin wedi: -1, +1, 5 a 7. Mae ar ffurf moleciwl deuatomig, I _2. Ar dymheredd ystafell y sylwedd solet yn borffor. Mae gan ïodin un isotop sefydlog - ¹²⁷ I. ddarganfuwyd gyntaf yn 1811, gyda chymorth algâu a asid sylffwrig. Ar hyn o bryd, gall ïonau ïodin yn cael eu hynysu yn y dŵr môr. Er gwaethaf y ffaith nad yw ïodin yn hydawdd iawn mewn dŵr, gall ei hydoddedd yn cael ei gynyddu wrth ddefnyddio iodides wahân. Ïodin yn chwarae rhan bwysig yn y corff, cymryd rhan yn y cynhyrchu hormonau thyroid.

Astatin - yn elfen ymbelydrol gyda'r rhif atomig 85 a'r symbol Yn. Mae ei ocsideiddio posibl yn datgan -1, 1, 3, 5 a 7. Yr unig halogen sydd ddim yn foleciwl deuatomig. O dan amgylchiadau arferol, mae metelaidd deunydd caled du. Astatin yn elfen brin iawn, felly ychydig a wyddys amdano. Yn ogystal, mae gan astatin byr iawn hanner oes, dim mwy na ychydig oriau. Dderbyniwyd ym 1940 o ganlyniad i synthesis. Credir bod astatin tebyg i ïodin. Nodweddir eiddo metelaidd.

Mae'r tabl isod yn dangos strwythur y atomau halogen, strwythur y haen allanol o electronau.

strwythur o'r fath yn achosi i'r haen allanol o electronau sy'n briodweddau ffisegol a chemegol yn debyg i'r halogenau. Fodd bynnag, wrth gymharu elfennau hyn a'r gwahaniaethau a welir.

grŵp halogen eiddo Cyfnodol

priodweddau ffisegol sylweddau syml o halogen yn newid yw cynyddu nifer trefnolyn yr elfen. Er gwell amsugno a mwy o eglurder, rydym yn cynnig ychydig o dablau chi.

ymdoddbwyntiau a berwi yn y grŵp yn cynyddu gyda cynyddol maint y moleciwl (F

Tabl 1. Yr halogenau. priodweddau ffisegol: ymdoddbwynt a berwbwynt

• Mae'r cynnydd radiws atomig.

Maint y cnewyllyn yn cynyddu (F

Tabl 2: Halogen. priodweddau ffisegol: radiws atomig

• ynni ionization yn gostwng.

Os nad yw electronau falens allanol yn cael eu lleoli yn agos at y cnewyllyn, ar gyfer eu tynnu nid oes angen llawer o ynni ohono. Felly, nid yw'r egni sydd ei angen i alldafliad yr electron allanol mor uchel yn y rhan isaf o grŵp o elfennau, gan fod mwy o lefelau egni. Yn ogystal, ionization ynni uchel achosi i'r elfen i ddangos ansawdd anfetelig. eiddo metelaidd gan fod yr egni ionization cael ei ostwng (Ar

Tabl 3. halogenau. priodweddau ffisegol: ynni ïoneiddiad

• Electronegatifedd yn gostwng.

Mae nifer yr electronau falens mewn atom yn cynyddu gyda cynyddol lefelau egni ar lefelau cynyddol is. Electronau yn gynyddol farther oddi wrth y craidd; Felly, nid yw'r niwclews a'r electronau yn cael eu denu at fel ei gilydd. Mae'r cynnydd yn y sgrinio yno. Felly Electronegatifedd gostwng gydag cyfnod cynyddol (Ar

Tabl 4. halogenau. priodweddau ffisegol: electronegatifedd

• Electron affinedd yn gostwng.

Ers faint atom yn cynyddu gydag amser, affinedd electron yn cael ei ostwng yn gyffredinol (B

Tabl 5. Affinity electron halogen

• elfennau Adweithedd yn gostwng.

Adweithedd halogen gostwng gydag cyfnod cynyddol (Ar

cemeg anorganig. Hydrogen + halogenau

Halid ffurfio pan halogen yn adweithio gydag eraill elfen, llai electronegatif i ffurfio cyfansoddyn deuaidd. Hydrogen yn adweithio gyda halogenau i ffurfio halidau math HX:

• hydrogen fflworid HF;
• clorid HCl;
• hydrogen bromid HBr;
• hydrogen ïodid HI.

halidau hydrogen yn hawdd cael eu hydoddi mewn dŵr i ffurfio hydrohalic (hydrofflẅorig, hydroclorig hydrobromic asid,, hydroiodic). Mae priodweddau asidau hyn isod.

Mae'r asidau a ffurfiwyd gan yr adwaith canlynol: HX (d) + H ₂ O (h) → X ^- (d) + H ₃ O ⁺ (d).

Mae pob halid hydrogen i ffurfio asid cryf, ac eithrio HF.

Asidedd yn cynyddu asidau hydrohalic: HF

Gall asid hydrofflẅorig ysgythru gwydr a rhai fflworidau anorganig amser hir.

Gall ymddangos yn afresymegol fod HF yw'r asid hydrohalic gwannaf, gan fod fflworin ei hun electronegatifedd uchel. Serch hynny H-F bond yn gryf iawn, gan arwain at asid gwan iawn. Mae perthynas gref yn cael ei ddiffinio gan hyd bond byr a egni daduniad mawr. O'r holl halidau hydrogen HF ganddo hyd cysylltiad byrraf a'r egni daduniad bond mwyaf.

oxoacids halogen

asidau OXO Halogen yn asidau gyda atomau hydrogen, ocsigen a halogen. Gall eu asidedd yn cael ei benderfynu drwy ddadansoddi y strwythur. oxoacids Halogen Cyflwynir isod:

• Hypochlorous asid, HOCl.
• Chlorous asid HClO _2.
• Chloric asid HClO _3.
• Perchloric asid HClO _4.
• Hypobromous asid, HOBr.
• asid Bromic, HBrO _3.
• Perbromic asid HBrO _4.
• Hoi asid Hypoiodous.
• HIO asid Iodic _3.
• Metayodnaya asid HIO4, H5IO6.

Ym mhob un o'r asidau proton hyn rhwymo wrth yr atom ocsigen, felly mae'r gymhariaeth o bond hydoedd protonau yn ddiwerth. Mae rôl ddominyddol yn cael ei chwarae yma gan electronegatifedd. Asidedd yn cynyddu gyda nifer o atomau ocsigen bondio i'r atom canolog.

Mae ymddangosiad a chyflwr mater

Gall y priodweddau ffisegol sylfaenol yr halogenau yn cael eu mynegi yn fyr yn y tabl canlynol.

ymddangosiad esboniad

Lliw yn ganlyniad halogenau amsugno golau gweladwy gan foleciwlau achosi electronau cyffroi. Fluoro amsugno golau fioled, ac o ganlyniad yn edrych yn felyn golau. Ïodin, mewn cyferbyniad, yn amsugno golau melyn a mae'n edrych porffor (melyn a phorffor - lliwiau cyflenwol). lliw halogen yn dod yn dywyllach gyda chyfnod cynyddol.

Mae'r cynwysyddion wedi'u selio bromin ac ïodin hylif solid yn mewn cydbwysedd â'i anwedd, y gellir eu gweld fel nwy lliw.

Er bod y astatin lliw anhysbys, credir y dylai fod yn ïodin tywyllach (t. E. Black) yn unol â'r patrwm a welwyd.

Yn awr, os gofynnwyd i chi: "Disgrifio priodweddau ffisegol halogenau," y byddwch yn ei ddweud.

Mae rhywfaint o ocsideiddio halogenau mewn cyfansoddion

Mae rhywfaint o ocsideiddio yn aml yn cael ei ddefnyddio yn lle "falens halogenau." Yn nodweddiadol, mae'r cyflwr ocsidiad cyfartal i -1. Ond os yw'r halogen yn gysylltiedig â ocsigen neu halogen arall, gall gymryd wladwriaethau eraill: Mae gan ocsigen -2 SB blaenoriaeth. Mewn achos o ddau atom halogen gwahanol bondio gyda'i gilydd yn fwy atom electronegatif geir yn bennaf ac yn cymryd CO -1.

Er enghraifft, yn y ïodin clorid (ICL) yn chloro CO -1, +1 ac ïodin. Clorin yn fwy electronegatif na ïodin, felly mae'r CO yn hafal i -1.

Mae gan y asid bromic (HBrO ₄₎ ocsigen yn CO -8 (-2 x 4 = -8 atom). Mae gan Hydrogen cyfanswm rhif ocsidiad +1. Ychwanegu o'r ddau werthoedd yn rhoi CO -7. Ers y cyfansoddyn terfynol y dylai SB fod yn sero, mae'r CO yn saith bromin.

Y trydydd eithriad i'r rheol hon yw i ba raddau y ocsideiddio o halogen yn y ffurf elfennol (X _2), lle mae ei CO hafal sero.

Pam gyda fflworin bob amser yn -1?

Electronegatifedd yn cynyddu gydag amser. Felly, mae'r fflworin sydd â'r electronegatifedd uchaf o'r holl elfennau, fel y gwelir yn ei safle yn y tabl cyfnodol. Mae ei cyfluniad electronig 1s ² 2s ² 2c ^5. Os fflworid yn cael electron arall, orbitalau p eithafol yn cael eu llenwi'n llwyr ac yn ffurfio wythawd cyflawn. Oherwydd bod fflworin Mae electronegatifedd yn uchel, gall fod yn hawdd ddewis electron o atomau cyfagos. Fflworid yn yr achos hwn isoelectronic nwy anadweithiol (gydag wyth electron falens) a'i holl orbitalau allanol llenwi. Yn y wladwriaeth, fflworin yn llawer mwy sefydlog.

Mae paratoi a defnyddio halogenau

Yn natur, halogenau wrth anion, felly mae'r halogen rhad ac am ddim yn cael ei gynhyrchu gan ocsideiddio drwy electrolysis neu drwy oxidants. Er enghraifft, clorin yn cael ei gynhyrchu gan hydrolysis o hydoddiant sodiwm clorid. Mae'r defnydd o halogenau a'u cyfansoddion amrywiol.

• Fflworid. Er gwaethaf y ffaith bod fflworin yn adweithiol iawn, mae'n cael ei ddefnyddio mewn llawer o ddiwydiannau. Er enghraifft, mae'n elfen allweddol o polytetrafluoroethylene (PTFE) a fluoropolymers eraill. Clorofflworocarbonau yn organig cemegau a ddefnyddiwyd yn flaenorol fel rhewyddion a thanwydd mewn aerosolau. Eu cais wedi dod i ben oherwydd eu heffaith posib ar yr amgylchedd. Cawsant eu disodli gan hydroclorofflworocarbonau. Fflworin cael ei ychwanegu at past dannedd (SNF ₂₎ a dŵr yfed (FfMC) i atal pydredd dannedd. Mae'r halogen wedi'i chynnwys yn y clai a ddefnyddir i gynhyrchu rhai mathau o cerameg (LIF), a ddefnyddir mewn ynni niwclear (UF ₆₎ i gael gwrthfiotig fluoroquinolone, alwmina (Na ₃ Alf ₆₎ ar gyfer inswleiddio offer foltedd uchel (SF _6).
• Clorin hefyd ddod o hyd i amrywiaeth o ddefnyddiau. Mae'n cael ei ddefnyddio ar gyfer diheintio dŵr yfed a phyllau nofio. Sodiwm hypoclorit (NaClO) yw prif elfen o asiantau cannu. asid hydroclorig yn cael ei defnyddio'n eang mewn diwydiant a labordai. Clorin bresennol yn polyfinyl clorid (PVC) a pholymerau eraill sy'n cael eu defnyddio ar gyfer gwifrau inswleiddio, tiwbiau ac electroneg. Ar ben hynny, clorin wedi bod yn ddefnyddiol yn y diwydiant fferyllol. Meddyginiaethau sy'n cynnwys clorin, yn cael eu defnyddio i drin heintiau, alergedd a diabetes. Ffurflen hydroclorid Niwtral - rhan o lawer o gyffuriau. Clorin cael ei ddefnyddio hefyd i sterileiddio cyfarpar ysbyty a diheintio. Mewn amaethyddiaeth, clorin yn elfen o lawer o blaladdwyr masnachol DDT (dihlorodifeniltrihloretan) yn cael ei ddefnyddio fel pryfleiddiad amaethyddol, ond mae ei ddefnydd i ben.

• Bromin, oherwydd ei nonflammability, a ddefnyddir i atal llosgi. Mae hefyd yn cynnwys methyl bromid, plaleiddiad a ddefnyddiwyd ar gyfer storio cnydau ac atal bacteria. Fodd bynnag, mae defnydd gormodol o methyl bromid wedi dod i ben oherwydd ei effaith ar yr haen oson. Bromin yn cael ei ddefnyddio wrth gynhyrchu gasoline, ffilm ffotograffig, diffoddwyr tân, meddyginiaethau ar gyfer trin niwmonia a chlefyd Alzheimer.
• Ïodin yn chwarae rhan bwysig yn y gweithrediad priodol y chwarren thyroid. Os nad yw'r corff yn cael digon o ïodin, y chwarren thyroid yn cael ei gynyddu. Ar gyfer atal goiter halogen gweithredol hychwanegu at halen bwrdd. Ïodin hefyd yn cael ei ddefnyddio fel antiseptig. Ïodin wedi'i chynnwys yn y datrysiadau a ddefnyddir ar gyfer y puro clwyfau agored a hefyd mewn chwistrellau diheintio. Ymhellach, ïodid arian yn bwysig yn y llun.
• Astatin - ymbelydrol a phrin halogen ddaear, nid felly mwy yn cael ei ddefnyddio. Credir y gall yr elfen hon o gymorth i ïodin wrth reoleiddio hormonau thyroid.