Halogēns

Halogēns , kāds no sešiem nemetāliskajiem elementiem, kas veido Periodiskās tabulas 17. grupa (VIIa grupa). Halogēna elementi ir fluors (F), hlors (Cl), broms (Br), jods (I), astatīns (At) un tenesīns (Ts). Viņiem tika dots vārds halogēns , no grieķu saknēm Lieta - (sāls) un - gēns (ražot), jo viņi visi ražo nātrijs līdzīgu īpašību sāļi, no kuriem vislabāk pazīstams nātrija hlorīds - galda sāls vai halīts.

periodiskā tabula

periodiskā tabula Elementu periodiskās tabulas mūsdienu versija. Enciklopēdija Britannica, Inc.



fotosintēzes laikā zaļajos augos ūdens ir
Galvenie jautājumi

Kas ir halogēna elementi?

Halogēna elementi ir seši periodiskās tabulas 17. grupas elementi. 17. grupa ir periodiskās tabulas otrā kolonna no labās puses un satur sešus elementus: fluors (F), hlors (Cl), broms (Br), jods (I), astatīns (As) un tenesīns (Ts). Astatīns un tenesīns ir radioaktīvs elementi ar ļoti īsiem pussabrukšanas periods un tādējādi nenotiek dabiski.



Kādas ir galvenās halogēna elementu īpašības?

Halogēna elementi ir ļoti reaktīvi. Tie ražo sāļus ar nātrijs , no kura galda sāls (nātrija hlorīds, NaCl) ir vispazīstamākais. Halogēna elementu visattālākajā elektronu apvalkā ir septiņi valences elektroni. Tāpēc, kad šie elementi var saņemt elektronu no cita atoma, tie veido ļoti stabilu savienojumi jo to ārējais apvalks ir pilns.

Kādi ir halogēna elementu izmantošanas veidi?

Hloru izmanto ūdens attīrīšanai. Hlors ir arī daļa no sāls, nātrija hlorīda, kas ir viens no visplašāk izmantotajiem ķīmiskie savienojumi . Fluoros izmanto fluoru, ko pievieno ūdens krājumiem, lai novērstu kariesu. Jodu lieto kā antiseptisku līdzekli.



Kāpēc šos elementus sauc par halogēniem?

Kad šie elementi reaģē ar nātrijs , tie ražo sāļus. Vispazīstamākais no tiem ir nātrija hlorīds vai parastais galda sāls (saukts arī par halītu). Vārds halogēns nāk no grieķu saknēm Lieta- kas nozīmē sāli un -gen nozīmē ražot.

Lielās reaģētspējas dēļ brīvie halogēna elementi dabā nav sastopami. Kombinētā formā fluors ir visvairāk halogēnu Zemes garozā. Halogēnu procentuālais daudzums zemes garozas magmatiskajos iežos ir 0,06 fluors, 0,031 hlors, 0,00016 broms un 0,00003 jods. Astatīns un tenesīns dabā nenotiek, jo tie sastāv tikai no īslaicīgiem radioaktīvajiem izotopiem.

Halogēna elementi pēc savas vispārējās ķīmiskās uzvedības un to īpašībām ir ļoti līdzīgi viens otram savienojumi ar citiem elementiem. Tomēr ir pakāpeniskas īpašību izmaiņas no fluora līdz hloram, bromam un jodam uz astatīnu - atšķirība starp diviem secīgiem elementiem ir visizteiktākā ar fluoru un hloru. Fluors ir visreaktīvākais no halogēniem un faktiski no visiem elementiem, un tam ir dažas citas īpašības, kas to atšķir no citiem halogēniem.



vai princim Čārlzam ir māsa

Hlors ir vispazīstamākais no halogēna elementiem. Brīvo elementu plaši izmanto kā a ūdens attīrīšana aģents, un to izmanto vairākos ķīmiskos procesos. Galda sāls, nātrija hlorīds, protams, ir viens no pazīstamākajiem ķīmiskajiem savienojumiem. Fluorīdi ir pazīstami galvenokārt ar to, ka tie ir pievienoti ūdensapgādei, lai novērstu kariesu, bet organiskos fluorīdus izmanto arī kā dzesētājus un smērvielas. Jods ir vispazīstamākais kā antiseptisks līdzeklis, un bromu galvenokārt izmanto, lai sagatavotu broma savienojumus, kurus izmanto liesmas slāpētājos un kā vispārējus pesticīdus. Pagātnē etilēndibromīds tika plaši izmantots kā piedeva svina benzīnā.

halogēna lampa

halogēna lampa Halogēna lampa ar volframa kvēldiegu. Planemad

Oksidēšana

Iespējams, vissvarīgākais vispārinājums, ko var izdarīt par halogēna elementiem, ir tas, ka tie visi ir oksidētāji; i., tie paaugstina citu elementu oksidācijas stāvokli jeb oksidācijas skaitu - īpašību, kuru agrāk pielīdzināja kombinācijai ar skābekli, bet kas tagad tiek interpretēta kā elektronu pārnešana no viena atoma uz otru. Oksidējot citu elementu, pats halogēns tiek samazināts; i., brīvā elementa oksidācijas skaitlis 0 tiek samazināts līdz −1. Halogēni var apvienoties ar citiem elementiem, veidojot savienojumus, kas pazīstami kā halogenīdi - fluorīdi, hlorīdi, bromīdi, jodīdi un astatīdi. Daudzus halogenīdus var uzskatīt par attiecīgo ūdeņraža halogenīdu sāļiem, kas ir bezkrāsainas gāzes istabas temperatūrā un atmosfēras spiediens un (izņemot fluorūdeņradi) ūdens šķīdumā veido spēcīgas skābes. Patiešām, vispārējais termins sāls ir iegūts no akmens sāls vai galda sāls (nātrija hlorīds). Halogēna elementu tieksme veidot sāļus (t.i., ļoti joniskus) savienojumus palielinās šādā secībā: astatīns< iodine < broms < chlorine < fluorine . Fluorides are usually more stable than the corresponding chlorides, bromides, or iodides. (Often astatine is omitted from general discussions of the halogens because less is known about it than about the other elements.)



jonu saite: nātrija hlorīds vai galda sāls

jonu saite: nātrija hlorīds vai galda sāls Jonu savienojums nātrija hlorīdā. Nātrija (Na) atoms ķīmiskā reakcijā ziedo vienu no saviem elektroniem hlora (Cl) atomam un iegūto pozitīvo jonu (Na+) un negatīvs jons (Cl-), pamatojoties uz šo jonu saiti, veido stabilu jonu savienojumu (nātrija hlorīds; parastais galda sāls). Enciklopēdija Britannica, Inc.

ir piramīdas Ēģiptē

Halogēnu oksidējošā izturība palielinās tādā pašā secībā - t.i., no astatīna līdz fluoram. Tāpēc no halogēna elementiem ar vislielākajām grūtībām gatavo elementu fluoru un vismazāk jodu. Kā klase halogēna elementi ir nemetāli, bet astatīnam ir noteiktas īpašības, kas līdzinās metālu īpašībām.



Elektroniskā struktūra

Halogēnelementu ķīmisko uzvedību visērtāk var apspriest, ņemot vērā to stāvokli elementu periodiskajā tabulā. Periodiskajā tabulā halogēni veido 17. grupu (saskaņā ar Starptautiskās Tīras un lietišķās ķīmijas savienības pieņemto numerācijas sistēmu) - tieši pirms cēlgāzēm. Halogēna atomi to ārējā elektronu apvalkā nes septiņus valences elektronus. Šie septiņi visattālākie elektroni atrodas divos dažādos orbitālēs, kas apzīmēti s (ar diviem elektroniem) un lpp (ar pieciem). Potenciāli halogēna atoms varētu turēt vēl vienu elektronu (a lpp orbītā), kas iegūtajam halogenīda jonam piešķir tādu pašu izvietojumu (konfigurāciju) kā cēlmetāla gāzei, kas atrodas blakus periodiskās tabulas. Šīs elektronu konfigurācijas ir ārkārtīgi stabilas. Šī izteiktā halogēnu tieksme iegūt papildu elektronu padara tos par spēcīgiem oksidētājiem.

hlora atoms

hlora atoms Bora hlora atoma modelis. Dimitars Marinovs / Dreamstime.com



Istabas temperatūrā un atmosfēras spiedienā halogēna elementi brīvajos stāvokļos pastāv kā diatomiskas molekulas. Molekulārā fluora (Fdivi) atomus tur kopā saite, kas izveidota no a savienojuma lpp orbītā no katra atoma, un šāda saite tiek klasificēta kā sigmas saite. Jāpiemin, ka fluora disociācijas enerģija (enerģija, kas nepieciešama F ― F saites pārrāvumam) ir vairāk nekā par 30 procentiem mazāka nekā hlora, bet ir līdzīga joda (Idivi). F ― F vienreizējās saites vājumu, salīdzinot ar hloru, var attiecināt uz mazo fluora izmēru, kā rezultātā samazinās saistošo orbitāļu pārklāšanās un palielinās nesaistošo orbitāļu atgrūšanās. Tomēr jodā lpp orbitāles ir difūzākas, kas nozīmē, ka saite kļūst vājāka nekā hlora vai broma savienojumos.