Di sini pembaca akan mendapat maklumat tentang halogen, unsur kimia jadual berkala D. I. Mendeleev. Kandungan artikel akan membolehkan anda membiasakan diri dengan sifat kimia dan fizikalnya, lokasi di alam semula jadi, kaedah penggunaan, dll.
Maklumat am
Halogen ialah semua unsur jadual kimia D. I. Mendeleev, yang berada dalam kumpulan ketujuh belas. Mengikut kaedah pengelasan yang lebih ketat, ini semua adalah elemen kumpulan ketujuh, subkumpulan utama.
Halogen ialah unsur yang mampu bertindak balas dengan hampir semua bahan daripada jenis mudah, dengan pengecualian sejumlah bukan logam. Kesemua mereka adalah agen pengoksidaan tenaga, oleh itu, dalam keadaan semula jadi, sebagai peraturan, mereka berada dalam bentuk campuran dengan bahan lain. Penunjuk aktiviti kimia halogen berkurangan dengan peningkatan penomboran bersirinya.
Unsur berikut dianggap halogen: fluorin, klorin, bromin, iodin, astatin dan tennessine yang dicipta secara buatan.
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, semua halogen adalah agen pengoksida dengan sifat yang jelas, dan selain itu, semuanya bukan logam. Tahap tenaga luar mempunyai tujuh elektron. Interaksi dengan logam membawa kepada pembentukan ikatan ionik dan garam. Hampir semua halogen, kecuali fluorin, boleh bertindak sebagai agen penurunan, mencapai keadaan pengoksidaan tertinggi +7, tetapi ini memerlukan ia berinteraksi dengan unsur yang mempunyai tahap keelektronegatifan yang tinggi.
Ciri etimologi
Pada tahun 1841, ahli kimia Sweden J. Berzelius mencadangkan untuk memperkenalkan istilah halogen, merujuk kepada mereka F, Br, I yang dikenali ketika itu. Walau bagaimanapun, sebelum pengenalan istilah ini berhubung dengan keseluruhan kumpulan unsur tersebut, pada tahun 1811., saintis Jerman I. Schweigger memanggil klorin perkataan yang sama, istilah itu sendiri diterjemahkan daripada bahasa Yunani sebagai "garam".
Struktur atom dan keadaan pengoksidaan
Konfigurasi elektron bagi kulit atom luar halogen adalah seperti berikut: astatin - 6s26p5, iodin - 5s 25p5, bromin 4s24p5, klorin – 3s 23p5, fluorin 2s22p5.
Halogens ialah unsur yang mempunyai tujuh elektron pada kulit elektron jenis luar, yang membolehkannya "dengan mudah" melekatkan elektron yang tidak mencukupi untuk melengkapkan kulit. Biasanya, keadaan pengoksidaan muncul sebagai -1. Cl, Br, I dan At, bertindak balas dengan unsur yang mempunyai darjah yang lebih tinggi, mula menunjukkan keadaan pengoksidaan positif: +1, +3, +5, +7. Fluorin mempunyai keadaan pengoksidaan tetap -1.
Pengedaran
MemandangkannyaHalogen yang sangat reaktif biasanya dijumpai sebagai sebatian. Tahap pengedaran dalam kerak bumi berkurangan mengikut pertambahan jejari atom dari F ke I. Astatin dalam kerak bumi diukur dalam gram, dan tennessine dicipta secara buatan.
Halogens berlaku secara semula jadi paling biasa dalam sebatian halida, dan iodin juga boleh dalam bentuk kalium atau natrium iodat. Disebabkan kelarutannya dalam air, ia terdapat di perairan lautan dan air garam semulajadi. F ialah wakil halogen yang kurang larut dan paling kerap ditemui dalam batuan sedimen, dan sumber utamanya ialah kalsium fluorida.
Ciri kualiti fizikal
Halogens boleh menjadi sangat berbeza antara satu sama lain, dan ia mempunyai sifat fizikal berikut:
- Fluorin (F2) ialah gas kuning muda dengan bau pedas dan menjengkelkan serta tidak dimampatkan dalam keadaan suhu biasa. Takat lebur ialah -220 °C, dan takat didih ialah -188 °C.
- Klorin (Cl2) ialah gas yang tidak mampat pada suhu biasa, walaupun di bawah tekanan, mempunyai bau yang menyesakkan, tajam dan warna hijau-kuning. Ia mula cair pada -101 °C, dan mendidih pada -34 °C.
- Bromin (Br2) ialah cecair yang meruap dan berat dengan warna coklat dan bau busuk yang tajam. Mencair pada -7°C dan mendidih pada 58°C.
- Iodine (I2) - Bahan jenis pepejal ini mempunyai warna kelabu gelap, dan ia mempunyai kilauan logam, baunya agak tajam. Proses lebur bermula padamencapai 113.5 ° С, dan mendidih pada 184.885 ° С.
- Halogen yang jarang ditemui ialah astatin (Pada2), iaitu pepejal dan mempunyai warna hitam-biru dengan kilauan logam. Takat lebur sepadan dengan 244 ° C, dan pendidihan bermula selepas mencapai 309 ° C.
Sifat kimia halogen
Halogen ialah unsur dengan aktiviti pengoksidaan yang sangat tinggi, yang melemah dalam arah dari F ke At. Fluorin, sebagai wakil halogen yang paling aktif, boleh bertindak balas dengan semua jenis logam, tidak termasuk mana-mana logam yang diketahui. Kebanyakan wakil logam, yang masuk ke dalam atmosfera fluorin, tertakluk kepada penyalaan sendiri, sambil membebaskan haba dalam kuantiti yang banyak.
Tanpa mendedahkan fluorin kepada haba, ia boleh bertindak balas dengan sejumlah besar bukan logam, seperti H2, C, P, S, Si. Jenis tindak balas dalam kes ini adalah eksotermik dan mungkin disertai dengan letupan. Apabila dipanaskan, F memaksa baki halogen untuk teroksida, dan apabila terdedah kepada sinaran, unsur ini dapat bertindak balas sepenuhnya dengan gas berat yang bersifat lengai.
Apabila berinteraksi dengan bahan daripada jenis kompleks, fluorin menyebabkan tindak balas tenaga tinggi, contohnya, dengan mengoksidakan air, ia boleh menyebabkan letupan.
Klorin juga boleh menjadi reaktif, terutamanya dalam keadaan bebas. Tahap aktivitinya adalah kurang daripada fluorin, tetapi ia mampu bertindak balas dengan hampir semua bahan mudah, tetapi nitrogen, oksigen dan gas mulia tidak bertindak balas dengannya. Berinteraksi dengan hidrogen, apabila dipanaskan atau dalam cahaya yang baik, klorin menghasilkan tindak balas yang ganas, disertai dengan letupan.
Sebagai tambahan dan tindak balas penggantian, Cl boleh bertindak balas dengan sejumlah besar bahan daripada jenis kompleks. Mampu menggantikan Br dan I akibat pemanasan daripada sebatian yang dicipta olehnya dengan logam atau hidrogen, dan juga boleh bertindak balas dengan bahan beralkali.
Bromine secara kimia kurang aktif daripada klorin atau fluorin, tetapi masih menunjukkan dirinya dengan sangat terang. Ini disebabkan oleh fakta bahawa bromin Br paling kerap digunakan sebagai cecair, kerana dalam keadaan ini darjah kepekatan awal, dalam keadaan lain yang serupa, adalah lebih tinggi daripada Cl. Digunakan secara meluas dalam kimia, terutamanya organik. Boleh larut dalam H2O dan sebahagiannya bertindak balas dengannya.
Unsur halogen iodin membentuk bahan ringkas I2 dan mampu bertindak balas dengan H2O, larut dalam larutan iodida, membentuk anion kompleks. Saya berbeza daripada kebanyakan halogen kerana ia tidak bertindak balas dengan kebanyakan wakil bukan logam dan perlahan-lahan bertindak balas dengan logam, sementara ia mesti dipanaskan. Ia bertindak balas dengan hidrogen hanya apabila tertakluk kepada pemanasan yang kuat, dan tindak balas adalah endotermik.
Astatin halogen jarang (At) kurang reaktif daripada iodin, tetapi boleh bertindak balas dengan logam. Pemisahan menghasilkan kedua-dua anion dan kation.
Aplikasi
Sebatian halogen digunakan secara meluas oleh manusia dalam pelbagai bidang. kriolit semulajadi(Na3AlF6) digunakan untuk mendapatkan Al. Bromin dan iodin sering digunakan sebagai bahan mudah oleh syarikat farmaseutikal dan kimia. Halogen sering digunakan dalam pembuatan bahagian mesin. Lampu depan adalah salah satu daripada perkara itu. Adalah sangat penting untuk memilih bahan yang sesuai untuk komponen kereta ini, kerana lampu depan menerangi jalan pada waktu malam dan merupakan cara untuk mengesan anda dan pemandu lain. Xenon dianggap sebagai salah satu bahan komposit terbaik untuk mencipta lampu depan. Halogen, walau bagaimanapun, tidak begitu rendah kualitinya berbanding gas lengai ini.
Halogen yang baik ialah fluorin, bahan tambahan yang digunakan secara meluas dalam ubat gigi. Ia membantu mengelakkan berlakunya penyakit pergigian - karies.
Unsur halogen seperti klorin (Cl) mendapati penggunaannya dalam penghasilan HCl, sering digunakan dalam sintesis bahan organik seperti plastik, getah, gentian sintetik, pewarna dan pelarut, dsb. Serta sebatian klorin digunakan sebagai peluntur untuk linen, kapas, kertas dan sebagai agen melawan bakteria dalam air minuman.
Perhatian! Toksik
Disebabkan kereaktifannya yang sangat tinggi, halogen berhak dipanggil beracun. Keupayaan untuk memasuki tindak balas adalah paling ketara dalam fluorin. Halogen telah menyatakan sifat asfiksia dan mampu merosakkan tisu semasa interaksi.
Fluorin dalam wap dan aerosol dianggap sebagai salah satu yang paling berpotensibentuk halogen berbahaya yang berbahaya kepada hidupan sekeliling. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ia kurang ditanggapi oleh deria bau dan hanya dirasai selepas mencapai kepekatan yang tinggi.
Merumuskan
Seperti yang dapat kita lihat, halogen adalah bahagian yang sangat penting dalam jadual berkala Mendeleev, ia mempunyai banyak sifat, berbeza dalam kualiti fizikal dan kimia, struktur atom, keadaan pengoksidaan dan keupayaan untuk bertindak balas dengan logam dan bukan logam. Dalam industri, ia digunakan dalam pelbagai cara, daripada bahan tambahan dalam produk penjagaan diri kepada sintesis bahan kimia organik atau peluntur. Walaupun xenon ialah salah satu cara terbaik untuk mengekalkan dan mencipta cahaya dalam lampu kereta, halogen masih hampir sama baiknya dengan xenon dan juga digunakan secara meluas serta mempunyai kelebihannya.
Sekarang anda tahu apa itu halogen. Kata imbasan dengan sebarang soalan tentang bahan ini bukan lagi halangan untuk anda.
