Halogens: pisikal nga mga kabtangan, kabtangan sa kemikal. Ang paggamit sa mga compounds sa halogens ug sa ilang mga

Ang mga halogens sa periodic lamesa sa wala sa mga halangdon gas. Kini nga mga lima ka makahilong metal nga mga elemento nga nalakip sa grupo 7 sa Periodic Table. Kini naglakip sa fluorine, klorin, bromine, iodine ug astatine. Bisan tuod astatine radioactive ug adunay lamang sa usa ka mubo nga-nagpuyo isotopes, kini nagagawi ingon sa iodine ug sagad giisip nga halogens. Ingon nga ang mga halogen elemento mao ang pito ka Valence electron, kini nagkinahanglan lamang sa usa ka dugang nga electron sa pagporma sa usa ka bug-os nga octet. kinaiya Kini nga naghimo kanila mas aktibo kay sa ubang mga grupo sa mga non-metal.

Kinatibuk-ang mga kinaiya

Halogens pagporma sa usa ka diatomic molekula (X ₂ matang diin X mao ang usa ka halogen) - porma-lig-on nga kinabuhi halogens sama sa free nga mga selula. Contact sa diatomic molekula mga nonpolar, ug single covalent. Ang kemikal nga kabtangan sa halogens motugot kanila sa dali nga maporma compounds sa kadaghanan sa mga elemento, mao nga sila wala gayod makita diha sa mga mabugkos nga porma diha sa kinaiyahan. Fluoro - labing aktibo halogen ug astatine - dili kaayo.

Ang tanan nga mga halogens grupo Ako asin uban sa susama nga mga kabtangan. Sa niini nga mga compounds, halides anaa nga ingon sa usa ka halide anion uban sa usa ka katungdanan sa pagbantay sa -1 (pananglitan, CL ^-, Br ^-). Ending -id nagpakita sa atubangan sa halide anions; pananglitan CL ^- gitawag nga "chloride".

Dugang pa, ang mga kemikal nga kabtangan sa halogens motugot kanila sa paglihok nga ingon sa oxidizing ahente - oxidized metal. Labing kemikal nga mga reaksiyon nga naglambigit sa halogens - redox sa tubigon nga solusyon. Halogens maporma single talikala uban sa carbon o nitroheno sa organic compounds, diin ang mga matang sa oxidation (CO) mao ang katumbas sa -1. Sa diha nga gipulihan sa usa ka halogen atomo covalently gigapus atomo idroheno sa usa ka organic compound, halo prefix mahimong gigamit sa usa ka kinatibuk-ang pagbati, o mga prefix fluoro-, chloro-, bromo-, iodo- - piho nga halogens. Halogen elemento makabaton sa usa ka crisscross nga pamaagi sa bugkos sa pagporma diatomic molekula sa polar covalent ka talikala.

Klorin (CL ₂₎ mao ang unang halogen giablihan sa 1774, sa dayon giablihan iodine _(2), bromine (Br _2), fluorine (F ₂₎ ug astatine (Sa, nga makita sa katapusan sa 1940 YG). Ang ngalan nga "halogen" gikuha gikan sa Gregong gamut hal- ( «asin») ug -Gen ( «porma"). Mag-uban, kini nga mga pulong nagpasabot nga "asin-pagtukod", nagpasiugda sa kamatuoran nga ang halogen reacts uban sa mga metal sa pagporma salts. Halite - ang ngalan sa asin bato, natural nga mineral nga gilangkoban sa sodium chloride (NaCl). Sa katapusan, ang halogen nga gigamit diha sa balay - naglangkob plorayd sa toothpaste, chloro disinfect sa pag-inom sa tubig, iodine ug nagpasiugda sa kalamboan sa thyroid hormone.

kemikal nga mga elemento

Fluoro - elemento sa atomic nga gidaghanon 9, ang gipaila sa F. Ang bata nga pagtolon fluorine unang nadiskobrehan sa 1886 g pinaagi sa pagpalain sa niini gikan sa hydrofluoric acid.. Sa free nga kahimtang kini anaa sa dagway sa Fluoro diatomic molekula (F ₂₎ ug mao ang labing komon nga halogen, sa tinapay. Fluoro - labing electronegative elemento sa matag lamesa. Sa lawak temperatura, ang usa ka maluspad yellow nga gas. Fluorine usab nga adunay usa ka medyo gamay nga atomic radyos. Niini CO - -1 gawas bata nga pagtolon diatomic kahimtang nga oxidation estado niini zero. Fluoro hilabihan kemikal aktibo ug interact direkta uban sa tanan nga mga elemento gawas helium (Siya), neon (Neh) ug argon (Ar). Ang H ₂ O solusyon, hydrofluoric acid (HF) mao ang usa ka huyang nga acid. Bisan tuod kaayo electronegative Fluoro, ang electronegativity dili pagtino sa acidity; HF mao ang usa ka mahuyang nga acid tungod sa kamatuoran nga ang fluoride ion mao ang nag-unang mga (pH> 7). Dugang pa, Fluoro og gamhanan kaayo oxidants. Pananglitan, fluorine mahimong reaksiyon sa mga inert gas xenon ug porma sa usa ka lig-on nga oxidant xenon difluoride (XeF _2). Sa daghang mga aplikasyon sa fluoride.

Klorin - elemento sa atomic nga gidaghanon 17 ug sa kemikal nga simbolo CL. Nadiskobrehan sa 1774 pinaagi sa g. Ila niini gikan sa hydrochloric acid. Sa iyang bata nga pagtolon nga kahimtang kini nga mga porma sa usa ka diatomic molekula CL _2. Klorin adunay pipila SB -1, 1, 3, 5 ug 7. Sa lawak temperatura kini mao ang kahayag nga lunhaw gas. Sukad sa bugkos nga nag-umol sa taliwala sa duha ka mga klorin atomo, maluya, CL ₂ molekula adunay usa ka taas nga katakos sa pagsulod sa koneksyon. Klorin reacts uban sa mga metal sa pagporma salts, nga gitawag chlorides. Chloride ion mao ang labing madagayaon ion nga anaa sa tubig sa dagat. Klorin usab sa duha ka mga isotopes: ³⁵ CL ug ³⁷ CL. Sodium chloride mao ang labing komon nga koneksyon sa tanang mga chlorides.

Bromine - sa usa ka kemikal nga elemento sa atomic nga gidaghanon 35 ug simbolo Br. Kini mao ang una nga nadiskobrehan sa 1826 sa dagway sa elementary bromine mao diatomic molekula, Br _2. Sa lawak temperatura, kini mao ang usa ka mapula-pula-brown nga liquid. Niini CO - -1, + 1, 3, 4 ug 5. bromo mas aktibo kay sa iodine, apan dili kaayo aktibo kay sa klorin. Dugang pa, bromo isotope adunay duha ka ⁷⁹ Br ug ⁸¹ Br. Bromine mahitabo sa sa dagway sa salts bromide, dissolved sa tubig sa dagat. Sa bag-ohay nga mga tuig, sa produksyon sa bromide sa kalibutan nga misaka kamahinungdanon tungod sa iyang mabatonan, ug taas nga kinabuhi. Sama sa ubang mga halogens bromine ug ang oxidant kini mao ang kaayo makahilo.

Iodine - kemikal nga elemento sa atomic nga gidaghanon 53 ug sa simbolo I. Ang iodine oxidation adunay: -1, +1, +5 ug +7. Adunay diha sa dagway sa usa ka diatomic molekula, _{2 ako.} Sa lawak temperatura sa lig-on nga bahandi mao ang purpura. Iodine adunay usa ka lig-on nga isotope - ¹²⁷ I. Unang nadiskobrehan sa 1811, uban sa tabang sa lumot ug sulfuric acid. Sa pagkakaron, yodo ion mahimong inusara diha sa tubig sa dagat. Bisan pa sa kamatuoran nga yodo dili kaayo matunaw sa tubig, ang iyang solubility mahimo nga misaka sa diha nga ang paggamit sa lain nga iodides. Yodo pasundayag usa ka importante nga papel sa sa lawas, sa pagpakigbahin sa sa produksyon sa thyroid hormone.

Astatine - sa usa ka radioactive nga elemento sa atomic nga gidaghanon 85 ug simbolo sa. Ang mga posible nga oxidation nag-ingon -1, 1, 3, 5 ug 7. Ang bugtong halogen nga dili usa ka diatomic molekula. Ubos sa normal nga mga kahimtang, ang usa ka metallic malisud materyal nga itom. Astatine mao ang usa ka kaayo nga talagsaon nga elemento, sa ingon nga gamay nga nailhan bahin kaniya. Dugang pa, astatine adunay usa ka mubo nga katunga-nga-sa kinabuhi, wala na kay sa usa ka pipila ka oras. Nakadawat sa 1940 ingon nga sa usa ka resulta sa kalangkuban. Kini mao ang nagtuo nga astatine susama sa iodine. Nagtimaan sa metal kabtangan.

Ang lamesa sa ubos nagpakita sa istruktura sa halogen atomo, ang istruktura sa gawas nga layer sa mga electron.

Ang maong gambalay hinungdan sa gawas nga layer sa mga electron nga ang pisikal ug kemikal nga mga kabtangan nga susama sa halogens. Apan, sa dihang pagtandi niini nga mga elemento ug sa mga kalainan naobserbahan.

Matag kabtangan halogen grupo

Pisikal nga mga kabtangan sa mga yano nga mga butang sa halogen nausab sa pagdugang sa ordinal gidaghanon sa mga elemento. Kay mas maayo pagsuyup ug mas dako nga katin-awan, kita sa paghalad kamo sa usa ka pipila ka lamesa.

Pagkatunaw ug Nagabukal puntos sa pagtaas grupo uban sa pagdugang sa gidak-on sa molekula (F

Table 1. Ang halogens. Pisikal nga mga kabtangan: pagkatunaw ug Nagabukal punto

• Ang atomic radyos pagtaas.

unud gidak-on pagtaas (F

Table 2: halogen. Pisikal nga mga kabtangan: atomic radii

• ionization enerhiya pagminus, mga pagmobu.

Kon gawas nga sa Valence electron dili nahimutang duol sa nucleus, alang sa ilang pagtangtang wala magkinahanglan og usa ka daghan sa enerhiya gikan niini. Busa, ang enerhiya nga gikinahanglan alang sa ejection sa sa gawas nga electron dili sa ingon nga hatag-as diha sa ubos nga bahin sa usa ka grupo sa mga elemento, kay adunay labaw nga lebel sa enerhiya. Dugang pa, nga hatag-as nga enerhiya ionization hinungdan sa elemento sa pagpakita sa mga dili-metallic kalidad. metallic kabtangan tungod kay ang ionization enerhiya mao ang pagkunhod (Sa

Table 3. halogens. Pisikal nga mga kabtangan: ionisation enerhiya

• Electronegativity pagminus, mga pagmobu.

Ang gidaghanon sa mga Valence electron sa usa ka atomo pagtaas sa pagdugang sa lebel sa enerhiya sa anam-anam ubos nga ang-ang. Electron mga anam-anam nga unahan gikan sa kinauyokan; Busa, ang nucleus ug ang mga electron nga dili ingon nadani sa usag usa. Ang abut sa screening didto. Busa electronegativity pagminus, mga pagmobu uban sa pagdugang sa panahon (Sa

Table 4. halogens. Pisikal nga mga kabtangan: electronegativity

• Electron affinity pagminus, mga pagmobu.

Sukad sa gidak-on sa usa ka atomo pagtaas sa panahon, ang electron inigsoonay sagad pagkunhod (B

Table 5. affinity halogen electron

• Reactivity elemento pagminus, mga pagmobu.

Reactivity sa halogen pagminus, mga pagmobu uban sa pagdugang sa panahon (Sa

Organikong chemistry. Hydrogen + halogens

Halide umol sa diha nga halogen ang reaksiyon sa uban nga mga, dili kaayo electronegative elemento sa pagporma sa usa ka duha compound. Hydrogen reaksiyon sa mga halogens sa pagporma sa halides HX matang:

• hydrogen fluoride HF;
• chloride HCl;
• hydrogen bromide HBr;
• hydrogen iodide HI.

hydrogen halides daling dissolved sa tubig aron sa pagporma sa usa ka hydrohalic (hydrofluoric, hydrochloric, hydrobromic, hydroiodic acid). Ang kabtangan sa niini nga mga mga asido nga gihatag sa ubos.

Ang asido nag-umol sa mga mosunod nga reaksyon: HX (aq) + H ₂ O (l) → X ^- (aq) + H ₃ Oh ⁺ (aq).

Ang tanan nga hydrogen halide sa pagporma lig-on nga acid, gawas HF.

Acidity pagtaas hydrohalic asido: HF

Hydrofluoric acid mahimong etch sa baso ug sa pipila ka mga organikong fluoride hataas nga panahon.

Kini daw makataronganon nga HF mao ang labing huyang hydrohalic acid, kay fluorine sa iyang kaugalingon adunay hataas nga electronegativity. Bisan pa niana H-F bugkos mao ang lig-on kaayo, nga miresulta sa usa ka kaayo nga huyang nga acid. Ang usa ka lig-on nga relasyon ang gihubit sa usa ka mubo nga gitas-on nga bugkos ug sa usa ka dako nga dissociation enerhiya. Sa tanan nga mga halides idroheno HF ang labing mubo nga gitas-on nga koneksyon ug sa kinadak-ang bugkos dissociation enerhiya.

halogen oxoacids

Halogen oxo asido mga asido uban sa hydrogen atomo, oxygen ug halogen. Ang ilang acidity mahimong determinado pinaagi sa pag-analisar sa mga istruktura. Halogen oxoacids gipresentar sa ubos:

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

Sa matag usa niining mga proton asido gigapos sa atomo sa oksiheno, mao ang pagtandi sa bugkos kutob proton mga walay pulos. Ang nagpatigbabaw nga papel ang nanaghoni dinhi pinaagi sa electronegativity. Acidity pagtaas sa gidaghanon sa mga atomo sa oksiheno bonded sa sentral nga atomo.

Ang dagway ug kahimtang sa butang

Ang nag-unang mga pisikal nga mga kabtangan sa mga halogens mahimong sa mubo nga gipahayag diha sa mosunod nga lamesa.

Pagpasabut panagway

Kolor mao ang usa ka resulta sa halogens pagsuyup sa makita nga kahayag sa mga molekula hinungdan electron makuratan. Fluoro mosuhop azul kahayag, ug sa ingon tan-awon maluspad yellow nga. Yodo, sa kasukwahi, mosuhop yellow nga kahayag ug kini tan-awon purpura (yellow ug purpura - complementary kolor). Halogen kolor mahimong darker sa pagdugang sa panahon.

Ang sealed sudlanan liquid bromine ug lig-on nga iodine anaa sa normal nga mga buluhaton uban sa iyang mga inalisngaw, nga makita nga ingon sa usa ka kolor nga gas.

Bisan tuod nga ang kolor astatine wala mailhi, nga kini gituohan nga kini mahimo nga usa ka darker iodine (t. E. Black) sumala sa obserbahan sumbanan.

Karon, kon ikaw nangutana: "Ihulagway ang pisikal nga mga kabtangan sa mga halogens," moingon ka.

Ang matang sa oxidation sa halogens sa mga compounds

Ang matang sa oxidation sagad gigamit inay sa "sa Valence sa mga halogens." Kasagaran, ang oxidation sa estado nga sama sa -1. Apan kon ang halogen ang nalambigit sa laing oxygen o sa halogen, mahimo kini sa ubang mga nag-ingon: oksiheno -2 SB adunay prayoridad. Sa kaso sa duha ka lain-laing mga atomo halogen nagkasuod sa tingub nga mas electronegative atomo mopatigbabaw ug makakuha CO -1.

Pananglitan, diha sa yodo chloride (ICl) mao ang CO chloro -1, +1 ug yodo. Klorin mao ang labaw electronegative kay sa yodo, busa ang CO mao nga sama sa -1.

Ang bromic acid (HBrO ₄₎ oksiheno nga adunay usa ka CO -8 (-2 x 4 = -8 atomo). Hydrogen adunay usa ka kinatibuk-oxidation gidaghanon +1. Dugang pa niini nga mga duha ka mga mithi naghatag CO -7. Sukad sa katapusan nga compound SB kinahanglan nga zero, ang CO mao ang pito ka bromine.

Ang ikatulo nga gawas niini nga lagda mao ang matang sa oxidation sa halogen sa mga bata nga pagtolon porma (X _2), diin ang iyang CO katumbas sa zero.

Nganong uban sa fluorine kanunay -1?

Electronegativity nagdugang sa panahon. Busa, ang fluorine ang labing taas nga electronegativity sa tanan nga mga elemento, sama sa ebidensya sa posisyon niini diha sa matag lamesa. Ang mga electronic kontorno 1s ² 2s ² 2p ^5. Kon fluoride gets laing electron, grabeng p orbitals hingpit napuno ug sa usa ka bug-os nga octet. Tungod kay ang fluorine adunay usa ka hataas nga electronegativity, kini dali pagpili sa usa ka electron gikan sa usa ka silingang mga atomo. Fluoride sa niini nga kaso isoelectronic inert gas (uban sa walo ka Valence electron) ug ang tanan sa iyang mga sa gawas orbitals puno. Sa niini nga kahimtang, fluorine mas lig-on.

Ang pag-andam ug sa paggamit sa halogens

Sa kinaiyahan, ang mga halogens anaa sa anion, mao nga ang mga libre nga halogen nga sang oxidation sa electrolysis o sa oxidants. Pananglitan, klorin nga namugna pinaagi sa hydrolysis sa sodium chloride solusyon. Ang paggamit sa mga halogens ug sa ilang lain-lain nga compounds.

• Fluoride. Bisan pa sa kamatuoran nga ang fluorine kaayo sumbalik, kini gigamit sa daghang mga industriya. Pananglitan, kini mao ang usa ka yawe nga bahin sa Polytetrafluoroethylene (PTFE) ug sa ubang mga fluoropolymers. Chlorofluorocarbon mga organic nga mga kemikal nga kaniadto gigamit ingon nga refrigerants ug propellants sa aerosols. Ang ilang aplikasyon nga mihunong tungod sa ilang posible nga epekto sa palibot. Sila gipulihan sa hydrochlorofluorocarbons. Fluorine ang dugang pa sa toothpaste (SnF ₂₎ ug pag-inom sa tubig (NaF) sa pagpugong sa ngipon pagkadunot. halogen ang anaa sa yuta nga kolonon nga gigamit sa pagmugna sa pipila ka matang sa seramiko (LiF), nga gigamit sa nukleyar nga gahum (UF ₆₎ sa pag-angkon sa usa ka fluoroquinolone antibiotic, alumina (Nah ₃ Alf ₆₎ alang sa pagbulag sa hatag-as nga boltahe ekipo (SF _6).
• Klorin usab usa ka matang sa mga gamit. Kini gigamit alang sa disinfection sa pag-inom sa tubig ug sa swimming linaw. Sodium hypochlorite (NaClO) mao ang nag-unang nga sangkap sa mga bleaching ahente. Hydrochloric acid ang kaylap nga gigamit sa industriya ug laboratoryo. Klorin karon sa polyvinyl chloride (PVC) ug sa ubang mga polymers nga gigamit alang sa pagbulag alambre, tubo ug mga electronics. Dugang pa, klorin nga mapuslanon sa pharmaceutical industry. Tambal nga adunay sulod nga klorin, gigamit sa pagtratar sa mga impeksiyon, alerdyi ug diabetes. Neyutral hydrochloride porma - sa usa ka bahin sa daghan nga mga drugas. Klorin gigamit usab sa sterilize ospital ekipo ug disinfection. Sa agrikultura, klorin mao ang usa ka component sa daghang commercial nga pestisidyo DDT (dihlorodifeniltrihloretan) gigamit ingon nga usa ka agrikultura nga insecticide, apan sa paggamit niini gihunong.

• Bromine, tungod sa iyang nonflammability, gigamit sa likway pagkasunog. Kini usab naglakip sa methyl bromide, usa ka pestisidyo nga gigamit alang sa paghipos sa mga tanom ug pagpanumpo sa mga bakterya. Apan, sobra nga paggamit sa methyl bromide nga gihunong tungod sa epekto sa ozone layer. Bromine gigamit sa produksyon sa gasolina, photographic film, sa kalayo extinguisher, tambal alang sa pagtambal sa pneumonia ug sakit nga Alzheimer.
• Yodo pasundayag usa ka importante nga papel sa tukma nga ninglihok sa mga thyroid gland. Kon ang lawas dili igo nga yodo, ang thyroid gland nagadugang. Kay ang paglikay sa goiter aktibo nga halogen dugang sa lamesa asin. Yodo gigamit usab ingon nga usa ka antiseptic. Iodine nga anaa sa mga solusyon nga gigamit alang sa paghinlo sa bukas nga mga samad ug usab sa disinfecting sprays. Dugang pa, salapi iodide importante sa sa hulagway.
• Astatine - radioactive ug talagsaon nga yuta halogen, mao nga labaw pa ang wala gigamit. Kini gituohan nga elemento niini nga makatabang sa iodine sa regulasyon sa thyroid hormone.