Aquí el lector trobarà informació sobre halògens, elements químics de la taula periòdica de D. I. Mendeleiev. El contingut de l'article us permetrà familiaritzar-vos amb les seves propietats físiques i químiques, la ubicació a la natura, els mètodes d'aplicació, etc.
Informació general
Els halògens són tots els elements de la taula química de D. I. Mendeleiev, que es troben en el dissetè grup. Segons un mètode de classificació més estricte, tots aquests són elements del setè grup, el subgrup principal.
Els halògens són elements capaços de reaccionar amb gairebé totes les substàncies d'un tipus simple, a excepció d'una certa quantitat de no metalls. Tots ells són agents oxidants energètics, per tant, en condicions naturals, per regla general, es troben en forma barrejada amb altres substàncies. L'indicador d'activitat química dels halògens disminueix amb l'augment de la seva numeració en sèrie.
Els elements següents es consideren halògens: fluor, clor, brom, iode, àstat i tenesina creada artificialment.
Com s'ha esmentat anteriorment, tots els halògens són agents oxidants amb propietats pronunciades i, a més, tots són no metalls. El nivell d'energia exterior té set electrons. La interacció amb metalls condueix a la formació d'enllaços iònics i sals. Gairebé tots els halògens, a excepció del fluor, poden actuar com a agent reductor, arribant a l'estat d'oxidació més alt de +7, però això requereix que interaccionin amb elements que tenen un alt grau d'electronegativitat.
Característiques de l'etimologia
L'any 1841, el químic suec J. Berzelius va proposar d'introduir el terme halògens, fent referència a ells el llavors conegut F, Br, I. No obstant això, abans de la introducció d'aquest terme en relació a tot el grup d'aquests elements, el 1811., el científic alemany I. Schweigger va anomenar clor amb la mateixa paraula, el terme en si es va traduir del grec com "sal".
Estructura atòmica i estats d'oxidació
La configuració electrònica de la capa atòmica exterior dels halògens és la següent: astatina - 6s26p5, iode - 5s 25p5, brom 4s24p5, clor – 3s 23p5, fluor 2s22p5.
Els halògens són elements que tenen set electrons a la capa d'electrons del tipus exterior, cosa que els permet connectar "fàcilment" un electró que no és suficient per completar la capa. Normalment, l'estat d'oxidació apareix com -1. Cl, Br, I i At, en reaccionar amb elements de grau superior, comencen a mostrar un estat d'oxidació positiu: +1, +3, +5, +7. El fluor té un estat d'oxidació constant de -1.
Distribució
A la vista del seuEls halògens altament reactius se solen trobar com a compostos. El nivell de distribució a l'escorça terrestre disminueix d'acord amb l'augment del radi atòmic de F a I. L'astatina a l'escorça terrestre es mesura en grams i la tenesina es crea artificialment.
Els halògens es troben de manera natural més freqüent en compostos d'halogenurs, i el iode també pot prendre la forma de iodat de potassi o de sodi. A causa de la seva solubilitat en aigua, estan presents en aigües oceàniques i salmorres naturals. F és un representant poc soluble dels halògens i es troba més sovint a les roques sedimentàries, i la seva font principal és el fluorur de calci.
Característiques de qualitat física
Els halògens poden ser molt diferents entre si i tenen les propietats físiques següents:
- El fluor (F2) és un gas groc clar amb una olor picant i irritant i no es comprimeix en condicions de temperatura normals. El punt de fusió és -220 °C i el punt d'ebullició és -188 °C.
- Clor (Cl2) és un gas que no es comprimeix a temperatura normal, fins i tot sota pressió, té una olor sufocant i picant i un color groc verd. Comença a fondre a -101 °С i bullir a -34 °С.
- El brom (Br2) és un líquid volàtil i pesat amb un color marró i una olor aguda i fètida. Es fon a -7 °C i bull a 58 °C.
- Iode (I2) - Aquesta substància de tipus sòlid té un color gris fosc i té una brillantor metàl·lica, l'olor és bastant aguda. El procés de fusió comença a lesarriba a 113,5 °С i bull a 184,885 °С.
- Un halògen rar és l'àstat (At2), que és sòlid i té un color blau negre amb una brillantor metàl·lica. El punt de fusió correspon a 244 °C i l'ebullició comença després d'arribar als 309 °C.
Natura química dels halògens
Els halògens són elements amb una activitat oxidant molt alta, que s'afebleix en la direcció de F a At. El fluor, essent el representant més actiu dels halògens, pot reaccionar amb tot tipus de metalls, sense excloure cap conegut. La majoria dels representants dels metalls, que entren a l'atmosfera del fluor, estan subjectes a l'autoignició, mentre alliberen calor en grans quantitats.
Sense exposar el fluor a la calor, pot reaccionar amb un gran nombre de no metalls, com ara H2, C, P, S, Si. El tipus de reaccions en aquest cas és exotèrmica i pot anar acompanyada d'una explosió. Quan s'escalfa, F obliga els halògens restants a oxidar-se i, quan s'exposa a la radiació, aquest element és capaç de reaccionar completament amb gasos pesants de naturalesa inert.
Quan interacciona amb substàncies de tipus complex, el fluor provoca reaccions d' alta energia, per exemple, en oxidar l'aigua, pot provocar una explosió.
El clor també pot ser reactiu, sobretot en estat lliure. El seu nivell d'activitat és inferior al del fluor, però és capaç de reaccionar amb gairebé totes les substàncies simples, però el nitrogen, l'oxigen i els gasos nobles no hi reaccionen. En interaccionar amb l'hidrogen, quan s'escalfa o amb bona llum, el clor crea una reacció violenta, acompanyada d'una explosió.
A més de les reaccions de substitució i d'addició, el Cl pot reaccionar amb un gran nombre de substàncies de tipus complex. Capaç de desplaçar Br i I com a conseqüència de l'escalfament dels compostos creats per ells amb metall o hidrogen, i també pot reaccionar amb substàncies alcalines.
El brom és químicament menys actiu que el clor o el fluor, però encara es mostra molt brillant. Això es deu al fet que el brom Br s'utilitza més sovint com a líquid, perquè en aquest estat el grau inicial de concentració, en altres condicions idèntiques, és superior al del Cl. Molt utilitzat en química, especialment orgànica. Es pot dissoldre en H2O i reaccionar parcialment amb ell.
L'element halogen iode forma una substància simple I2 i és capaç de reaccionar amb H2O, es dissol en solucions de iodur, formant-se mentre anions complexos. I difereix de la majoria dels halògens perquè no reacciona amb la majoria dels representants dels no metalls i reacciona lentament amb els metalls, mentre que s'ha d'escalfar. Reacciona amb l'hidrogen només quan se sotmet a un fort escalfament i la reacció és endotèrmica.
Astat halogen rar (At) és menys reactiu que el iode, però pot reaccionar amb metalls. La dissociació produeix tant anions com cations.
Aplicacions
Els compostos halògens són àmpliament utilitzats per l'home en una gran varietat de camps. criolita natural(Na3AlF6) s'utilitza per obtenir Al. El brom i el iode s'utilitzen sovint com a substàncies simples per les empreses farmacèutiques i químiques. Els halògens s'utilitzen sovint en la fabricació de peces de màquines. Els fars són una d'aquestes coses. És molt important triar el material adequat per a aquest component del cotxe, ja que els fars il·luminen la carretera a la nit i són una manera de detectar tant a tu com a la resta de motoristes. El xenó es considera un dels millors materials compostos per crear fars. L'halogen, però, no és molt inferior en qualitat a aquest gas inert.
Un bon halogen és el fluor, un additiu molt utilitzat en pasta de dents. Ajuda a prevenir l'aparició de mal alties dentals: càries.
L'element halogen com el clor (Cl) troba el seu ús en la producció de HCl, sovint utilitzat en la síntesi de substàncies orgàniques com ara plàstics, cautxú, fibres sintètiques, colorants i dissolvents, etc. Així com compostos el clor s'utilitza com a lleixiu per al lli, el cotó, el paper i com a agent de lluita contra els bacteris a l'aigua potable.
Atenció! Tòxic
A causa de la seva reactivitat molt alta, els halògens s'anomenen verinosos. La capacitat d'entrar en reaccions és més pronunciada en el fluor. Els halògens tenen propietats asfixiants pronunciades i són capaços de danyar els teixits amb la interacció.
El fluor en vapors i aerosols es considera un dels més potencialmentformes perilloses d'halògens que són perjudicials per als éssers vius del voltant. Això es deu al fet que és mal percebut pel sentit de l'olfacte i només se sent després d'arribar a una concentració elevada.
Resum
Com podem veure, els halògens són una part molt important de la taula periòdica de Mendeleiev, tenen moltes propietats, es diferencien en qualitats físiques i químiques, estructura atòmica, estat d'oxidació i capacitat de reaccionar amb metalls i no metalls.. A la indústria, s'utilitzen de diverses maneres, des d'additius en productes de cura personal fins a la síntesi de productes químics orgànics o lleixius. Tot i que el xenó és una de les millors maneres de mantenir i crear llum al far d'un cotxe, l'halogen segueix sent gairebé tan bo com el xenó i també s'utilitza àmpliament i té els seus avantatges.
Ara ja saps què és un halògen. Una paraula escanejada amb qualsevol pregunta sobre aquestes substàncies ja no és un obstacle per a tu.
