Halogene sind ... Halogenverbindungen

Hier findet der Leser Informationen über Halogene,chemische Elemente des Periodensystems von DI Mendeleyev. Der Inhalt des Artikels ermöglicht es Ihnen, sich mit ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften vertraut zu machen, in der Natur zu finden, Methoden der Anwendung usw.

Allgemeine Informationen

Halogene sind alle Elemente der chemischen Tabelle von DI Mendeleyev, in der siebzehnten Gruppe. Nach einer strengeren Klassifizierungsmethode sind dies alles Elemente der siebten Gruppe, der Hauptuntergruppe.

Halogene sind Elemente, die sich verbinden könnenReaktionen mit fast allen Substanzen eines einfachen Typs, mit Ausnahme einer bestimmten Anzahl von Nichtmetallen. Alle von ihnen sind Energieoxidationsmittel, daher sind sie unter natürlichen Bedingungen in der Regel in einer gemischten Form mit anderen Substanzen. Der Index der chemischen Aktivität von Halogenen nimmt mit zunehmender Nummerierung ab.

Halogene sind die folgenden Elemente: Fluor, Chlor, Brom, Jod, Astat und künstlich erzeugte Spannungen.

Wie bereits erwähnt, sind alle HalogeneOxidantien mit ausgeprägten Eigenschaften, neben all diesen sind Nichtmetalle. Das externe Energieniveau hat sieben Elektronen. Die Wechselwirkung mit Metallen führt zur Bildung ionischer Bindungen und Salze. Fast alle Halogene, mit Ausnahme von Fluor, können sich als Reduktionsmittel manifestieren und einen höheren oxidativen Grad von +7 erreichen, aber dazu ist es notwendig, dass sie mit Elementen mit einem höheren Grad an Elektronegativität wechselwirken.

Merkmale der Etymologie

Im Jahre 1841 der schwedische Chemiker J. Berzelius schlug vor, den Begriff Halogene einzuführen, indem er sich auf sie damals F, Br, I bezieht. Vor der Einführung dieses Begriffes in Bezug auf die ganze Gruppe solcher Elemente, 1811 nannte der deutsche Wissenschaftler I. Shvegger das gleiche Wort Chlor, der Begriff selbst wurde aus dem Griechischen als "Salz" übersetzt.

Atomstruktur und oxidierende Kräfte

Die Konfiguration der Elektronen der äußeren Atomhülle von Halogenen ist wie folgt: astat - 6s²6p⁵, Jod - 5s²5p⁵, Brom 4s²4p⁵, Chlor - 3s²3p⁵Fluor 2s²2p⁵.

Halogene sind Elemente, die auf der elektronischen habenSchale des externen Typs von sieben Elektronen, die es ihnen "ohne viel Aufwand" ermöglicht, ein Elektron anzubringen, das nicht ausreicht, um die Schale zu vervollständigen. Typischerweise wird der Oxidationszustand als -1 ausgedrückt. Cl, Br, I und At, die mit Elementen höheren Grades reagieren, zeigen einen positiven oxidativen Grad: +1, +3, +5, +7. Fluorid hat einen konstanten Oxidationsgrad -1.

Verbreitung

Angesichts seines hohen ReaktionsgradesDie Fähigkeit von Halogenen ist gewöhnlich in Form von Verbindungen. Das Ausbreitungsniveau in der Erdkruste nimmt entsprechend der Zunahme des Atomradius von F nach I ab. Der Astat in der Erdkruste wird insgesamt in Gramm gemessen, und Tennessina wird künstlich erzeugt.

Halogene sind in der Natur am häufigsten in gefundenVerbindungen von Halogeniden und Jod können auch die Form von Kaliumiodat oder Natrium haben. Aufgrund ihrer Wasserlöslichkeit sind sie in Meeresgewässern und Salinen natürlichen Ursprungs vorhanden. F ist ein unlöslicher Vertreter von Halogenen und wird am häufigsten in Sedimentgesteinen gefunden, und seine Hauptquelle ist Calciumfluorid.

Physische qualitative Eigenschaften

Halogene untereinander können sehr unterschiedlich sein und sie haben die folgenden physikalischen Eigenschaften:

1. Fluor (F2) ist ein Gas von hellgelber Farbe, hat einen scharfen und reizenden Geruch und unterliegt auch keiner Kompression unter normalen Temperaturbedingungen. Der Schmelzpunkt ist -220 ° C und der Siedepunkt -188 ° C.
2. Chlor (Cl₂) ist ein Gas, das nicht kontrahiertdie übliche Temperatur, selbst wenn sie dem Druck ausgesetzt ist, hat einen erstickenden, stechenden Geruch und eine grünlich-gelbe Farbe. Das Schmelzen beginnt bei -101 ° C und siedet bei -34 ° C.
3. Brom (Br₂) Ist eine flüchtige und schwere Flüssigkeit mit einer bräunlich-braunen Farbe und einem scharfen stinkenden Geruch. Es schmilzt bei -7 ° C und kocht bei 58 ° C.
4. Jod₂) - diese feste Substanz hat eine dunkelgraue Farbe, und sie hat einen metallischen Glanz, der Geruch ist ziemlich scharf. Der Schmelzprozess beginnt bei 113,5 ° C und siedet bei 184,885 ° C.
5. Ein seltenes Halogen ist ein Astat (At₂), das ist ein fester und hat eine schwarze und blaue Farbe mit einem metallischen Glanz. Der Schmelzpunkt entspricht einer Marke von 244 ° C und das Sieden beginnt nach Erreichen von 309 ° C.

Die chemische Natur von Halogenen

Halogene sind Elemente mit sehr hohenoxidative Aktivität, die in Richtung von F nach At geschwächt ist. Fluor, der aktivste Vertreter von Halogenen, kann mit allen Arten von Metallen reagieren, ohne irgendwelche bekannten auszuschließen. Die meisten Vertreter von Metallen, die in die Atmosphäre von Fluor gelangen, erleiden Selbstentzündung, während sie Wärme in großen Mengen abgeben.

Ohne Exposition gegenüber Fluor zu Hitze kann esreagieren mit einer großen Anzahl von Nichtmetallen, beispielsweise H2, C, P, S, Si. Die Art der Reaktionen ist in diesem Fall exotherm und kann von einer Explosion begleitet sein. Wenn es erhitzt wird, zwingt F die verbleibenden Halogene zur Oxidation, und wenn es bestrahlt wird, ist dieses Element in der Lage, mit schweren Gasen inerter Natur zu reagieren.

Durch die Wechselwirkung mit komplexen Substanzen verursacht Fluor hochenergetische Reaktionen, zum Beispiel durch oxidierendes Wasser, das eine Explosion verursachen kann.

Chlor kann auch reaktiv sein, insbesondere inFreistaat. Das Niveau seiner Aktivität ist geringer als das von Fluor, aber es ist in der Lage, mit fast allen einfachen Substanzen zu reagieren, aber Stickstoff, Sauerstoff und Edelgase reagieren nicht damit. In Wechselwirkung mit Wasserstoff, mit Erwärmung oder guter Beleuchtung, erzeugt Chlor eine heftige Reaktion, die von einer Explosion begleitet wird.

In den Additions- und Substitutionsreaktionen kann Clreagieren mit einer großen Anzahl von Substanzen eines komplexen Typs. Ist in der Lage, Br und I durch Erhitzen von den durch sie erzeugten Verbindungen mit einem Metall oder Wasserstoff zu ersetzen, und kann auch mit alkalischen Substanzen reagieren.

Brom ist chemisch weniger aktiv als Chlor oder Fluor,aber zeigt sich immer noch sehr hell. Dies liegt an der Tatsache, dass Brom als Flüssigkeit häufiger verwendet wird, weil in diesem Zustand der anfängliche Konzentrationsgrad unter anderen identischen Bedingungen höher ist als der von Cl. Weit verbreitet in der Chemie, besonders organisch. Kann in H aufgelöst werden₂O und reagiere damit teilweise.

Das Halogenelement Iod bildet eine einfache Substanz I₂ und kann mit H reagieren₂O löst sich in Iodidlösungen auf und bildetDies sind die komplexen Anionen. Von den meisten Halogenen unterscheidet sich I darin, dass es nicht mit den meisten nichtmetallischen Mitteln reagiert und langsam mit Metallen reagiert, während es erhitzt werden muss. Mit Wasserstoff reagiert nur eine starke Erwärmung und die Reaktion ist endotherm.

Ein seltener Halogenastat (At) zeigt eine geringere Reaktivität als Iod, kann aber mit Metallen reagieren. Als Folge der Dissoziation entstehen sowohl Anionen als auch Kationen.

Anwendungen

Verbindungen von Halogenen werden vom Menschen in einer großen Vielfalt von Tätigkeitsbereichen häufig verwendet. Natürlicher Kryolith (Na₃AlF₆) wird verwendet, um Al vorzubereiten. Brom und Jod werden oft von pharmazeutischen und chemischen Firmen als einfache Substanzen verwendet. Bei der Herstellung von Ersatzteilen für Autos werden häufig Halogene verwendet. Scheinwerfer sind eines dieser Details. Qualitativ wählen Sie das Material für diese Komponente der Maschine ist sehr wichtig, da die Lichter die Straße in der Nacht beleuchten und eine Möglichkeit, Sie und andere Autofahrer zu erkennen. Eines der besten Verbundwerkstoffe für die Herstellung von Scheinwerfern ist Xenon. Halogen ist jedoch qualitativ schlechter als dieses Inertgas.

Ein gutes Halogen ist Fluor, ein bei der Herstellung von Zahnpasten weit verbreitetes Additiv. Es hilft, das Auftreten einer Zahnerkrankung - Karies zu verhindern.

Ein solches Element-Halogen, wie Chlor (Cl), findetseine Anwendung bei der Herstellung von HCl, wird häufig bei der Synthese von organischen Substanzen wie Kunststoff, Gummi, synthetischen Fasern, Farbstoffen und Lösungsmitteln usw. eingesetzt. Ebenso werden Chlorverbindungen als Bleichmittel für Leinen- und Baumwollmaterial, Papier und als Mittel zur Bekämpfung von Bakterien in Trinkwasser.

Achtung bitte! Giftig!

Angesichts der sehr hohen Reaktivitätdie Fähigkeit von Halogenen wird zu Recht als giftig bezeichnet. Am deutlichsten ist die Fähigkeit, sich der Reaktion anzuschließen, in Fluor ausgedrückt. Halogene haben erstickende Eigenschaften und sind in der Lage, Gewebe während der Interaktion zu beeinflussen.

Fluor in Dampf und Aerosolen gilt als einer der am meistenpotenziell gefährliche Formen von Halogenen, schädlich für die umliegenden Lebewesen. Dies liegt daran, dass es vom Geruchssinn schlecht wahrgenommen wird und erst nach Erreichen einer hohen Konzentration empfunden wird.

Zusammenfassung

Wie wir sehen, sind Halogene sehr wichtigTeil des Periodensystems von Mendelejew, haben sie viele Eigenschaften, unterscheiden sich in physikalischen und chemischen Eigenschaften, Atomstruktur, Oxidationsgrad und die Fähigkeit, mit Metallen und Nichtmetallen zu reagieren. In der Industrie werden sie auf vielfältige Weise eingesetzt, von Additiven über Körperpflegeprodukte bis hin zur Synthese von organischen Chemikalien oder Bleichmitteln. Trotz der Tatsache, dass eine der besten Möglichkeiten, Licht in den Scheinwerfern eines Autos zu erhalten und zu erzeugen, Xenon ist, ist Halogen dennoch praktisch nicht minderwertig und ist auch weit verbreitet und hat seine Vorteile.

Jetzt wissen Sie, was Halogen ist. Skanvord mit Fragen zu diesen Substanzen ist für Sie kein Hindernis mehr.