Što su halogeni? Kemijska svojstva, svojstva, svojstva proizvodnje

Halogeni su jako izraženi ne-metali. To uključuje fluor, astatin, jod, brom, klor i umjetni element nazvan ununseptium (tennessine). Te tvari imaju širok raspon kemijskih funkcija, a one se trebaju detaljnije opisati.

Visoka oksidativna aktivnost

Ovo je prvo jasno izraženo svojstvo koje treba spomenuti. Svi halogeni imaju visoku oksidativnu aktivnost, ali najviše od fluora. Dalje prema dolje: klor, brom, jod, astatin, neuništivo. Ali fluor reagira sa svim metalima bez izuzetka. Štoviše, većina njih, koja se pojavljuje u atmosferi ovog elementa, samozapaljiva, a taj proces prati oslobađanje velike količine topline.

Ako se fluor ne zagrijava, tada će u tom slučaju reagirati s mnogim nemetalnim tvarima. Na primjer, s sumporom, ugljikom, silicijem, fosforom. Reakcije su izrazito egzotermne i mogu biti praćene eksplozijom.

Također je vrijedno napomenuti da fluor oksidira sve ostale halogene kada se zagrije. Shema je sljedeća: Hal₂ + F₂ = 2HalF. I ovdje Hal je klor, brom i jod. U takvim spojevima stupanj njihove oksidacije je +1.

A još jedna kemijska svojstva halogenog fluora je njegova reakcija s teškim inertnim plinovima pod utjecajem zračenja. Pozvani su i kao plemići. Takvi plinovi uključuju helij, neon, argon, kripton, ksenon, radon i nedavno otkriveni Oganeson.

Interakcija s kompleksnim tvarima

Ovo je još jedna kemijska svojstva halogena. K kompleksnih tvari, kao što je poznato, spojevi koji se sastoje od dva ili više elemenata. Isti fluor djeluje vrlo snažno u takvim reakcijama. Prate ih eksplozija. I ovdje, na primjer, tako u obliku formule njegova reakcija s vodom izgleda: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂.

Klor je također reaktivan, iako je njegova aktivnost manja od fluora. Ali reagira sa svim jednostavnim tvarima, osim plemenitih plinova, dušika i kisika. Ovdje je jedan primjer: Si + 2Cl₂ → SiCl₄ + 662kJ.

No reakcija klora s vodikom je osobito zanimljiva. Ako nema odgovarajuće rasvjete i temperature, onda se ništa između njih ne događa. Ali ako povećate svjetlinu i zagrijavate ih, onda će biti eksplozija i mehanizam lanca. Reakcija se odvija pod utjecajem fotona, kvage elektromagnetskog zračenja, koja disocira Cl₂ na atomima. Slijedi cijeli niz reakcija, a u svakoj od njih nastaje čestica koja inicira početak sljedeće faze.

brom

Kao što je već bilo moguće primijetiti, najčešće se govori o fluoru i malo manje o kloru. Sve zato što kemijska svojstva halogena dosljedno padaju od fluorida do astatina.

Brom je nekakva sredina u svom redu. Bolje je od ostalih halogena koji se otapaju u vodi. Rezultirajuća otopina poznata je kao bromna voda, moćna tvar koja može oksidirati nikal, željezo, krom, kobalt i mangan.

Ako govorimo o kemijskim svojstvima halogena, vrijedno je spomenuti da aktivnošću zauzima srednji položaj između zloglasnog klora i joda. Usput, kada reagira s jodidnim otopinama, slobodni jod se oslobađa. Izgleda ovako: fra₂ + 2Kl → I₂ + 2KBr.

Također, brom može reagirati s ne-metalima (telu i selen), te u tekućem stanju djeluje u interakciji sa zlatom, zbog čega je tribromid AuBr₃. Također je sposoban spojiti organske molekule s trostrukom vezom. Ako se zagrijava u prisutnosti katalizatora, može reagirati s benzenom da nastane bromobenzen C₆H₅Br, ono što se zove supstitucijsku reakciju.

jod

Sljedeća najaktivnija kemijska svojstva halogena u tablici jod. Njegova osobitost leži u činjenici da ona tvori niz različitih kiselina. To uključuje:

• Vodikov jodid. Bezbojna tekućina s pijanim mirisom. Snažna kiselina, što je snažno redukcijsko sredstvo.
• Yodnovatistaya. Nestabilna, može postojati samo u vrlo razrijeđenim rješenjima.
• Jodid. Obilježja su ista kao i prethodna. Oblici soli s jodom.
• Jodne. Kristalna bezbojna tvar s staklenim sjajom. Topivo u vodi, sklona polimerizaciji. Posjeduje oksidirajuća svojstva.
• Jod. Higroskopna kristalna tvar. Koristi se u analitičkoj kemiji kao oksidirajućem tijelu.

Općim kemijskim svojstvima halogenog joda je visoka aktivnost. Iako je manji od klora s bromom, a posebno nije usporediv s fluorom. Najpoznatija reakcija je interakcija joda s škrobom, što rezultira plavim bojenjem potonjeg.

astatin

O njemu također treba reći nekoliko riječi u nastavku rasprave o cjelokupnim svojstvima halogena. Fizička i kemijska svojstva astata su bliska onima koje zloglasni jod i polonij (radioaktivni element) posjeduju. Evo njegovog kratkog opisa:

• Obrađuje netopljivu sol AgAt, poput svih halogena.
• Može se oksidirati u stanje At, kao i jod.
• Kod metala tvori spojeve koji pokazuju oksidacijsko stanje od -1. Kao i svi halogeni.
• Reagira s jodom i bromom, stvarajući interhalogene spojeve. Jodid i bromid astatina, točnije (AtI i AtBr).
• To se otapa u dušičnim i klorovodičnim kiselinama.
• Ako djelujete s vodikom, nastaje plinoviti vodikov hidrat - slaba plinovita kiselina.
• Kao i svi halogeni, može zamijeniti vodik u molekuli metana.
• Ima karakteristično alfa-zračenje. Svojom prisutnošću određuje se prisutnost astatina.

Usput, uvođenje astatina u obliku otopine u ljudskom tijelu tretira se sa štitnjačom. U radioterapiji ovaj element se aktivno koristi.

Tennesin

I treba obratiti pozornost, budući da govorimo o kemijskim svojstvima halogena. Povezanost s tennesinom nije jako poznata, budući da su njegove točne karakteristike i dalje predmet rasprave, budući da je uključen u tablicu tek u 2014. godini.

Najvjerojatnije, to je semimetalna. Gotovo da nema oksidativne sposobnosti, tako da je najslabiji od halogena, budući da su njihovi elektroni iz jezgre suviše daleko. Ali postoji velika vjerojatnost da će tennessin biti halogen, čija redukcijska svojstva će biti veća od oksidirajućeg.

Pokusno se provodi reakcija s vodikom. TsH je najjednostavnija veza. Rezultat Tennesinovodorod nastavlja većinu trendova za vodikov halogenide.

Fizička svojstva

Njima treba razgovarati ukratko. Dakle:

• Fluor je otrovni svjetlo žuti plin s oštrom mirisom.
• Klor je svijetlo zeleni plin. Također ima oštar miris i otrovniji je od fluorida.
• Brom je crveno-smeđa teška tekućina. Njegove pare su jako otrovne.
• Jod je tamno siva krutina s metalnim sjajom.
• Astat je plavo-crna krutina. Izgleda kao jod.

Priprema halogena

O ovom - napokon. Kemijska svojstva i produkcija halogena izravno su povezani. Prvo uzrokuje drugu. Evo načina za dobivanje tih tvari:

• Elektrolizom talina ili otopina halogenida - njihovih spojeva s drugim elementima ili radikalima.
• Koristeći interakciju njihovih čvrstih soli i sumporne kiseline. Ali ovo se odnosi samo na HF i HCl.
• HBr i HI mogu se dobiti hidrolizom fosfornih halogenida.
• Oksidacija halogenih kiselina.
• HClO se dobiva hidrolizom u vodenim otopinama klora.
• HOBr nastaje uslijed interakcije vode i halogena.

No, općenito, postoji mnogo više načina dobivanja, to su samo primjeri. Uostalom, halogeni su naširoko koristi u industriji. Fluor se koristi za proizvodnju maziva, klor se koristi za izbjeljivanje i dezinfekciju, brom se koristi u medicini i proizvodnja fotografskih materijala, a ja čak ne moram govoriti o jodu.