Kaj so halogeni? Kemijske lastnosti, značilnosti, značilnosti proizvodnje

Halogeni so močno izraženi ne-metali. Ti vključujejo fluorid, astatin, jod, brom, klor in umetni element, imenovan ununseptium (tennessine). Te snovi imajo širok spekter kemičnih funkcij in jih je treba podrobneje opisati.

Visoka oksidativna aktivnost

To je prvo jasno izraženo lastnost, ki jo je treba omeniti. Vsi halogeni imajo visoko oksidativno aktivnost, predvsem pa fluor. Nadaljnje navzdol: klor, brom, jod, astatin, ununseptij. Ampak fluor reagira z vsemi kovinami brez izjeme. Poleg tega se večina njih, ki se pojavljajo v ozračju tega elementa, samo-vžgejo in ta proces spremlja sproščanje velike količine toplote.

Če se fluor ne segreva, se bo v tem primeru odzval s številnimi nemetalnimi snovmi. Na primer z žveplom, ogljikom, silicijom, fosforjem. Reakcije so zelo eksotermne in jih lahko spremlja eksplozija.

Prav tako je treba omeniti, da fluor oksidira vse druge halogene pri segrevanju. Shema je naslednja: Hal₂ + F₂ = 2HalF. In tukaj je Hal klor, brom in jod. V takih spojinah je njihova stopnja oksidacije +1.

In še ena kemična lastnost halogen-fluora je njegova reakcija s težkimi inertnimi plini pod vplivom obsevanja. Imenujejo se tudi plemenite. Takšni plini vključujejo helij, neon, argon, kripton, ksenon, radon in nedavno odkrit Oganeson.

Interakcija s kompleksnimi snovmi

To je še ena kemična lastnost halogenov. Da zapletene snovi, kot je znano, spojine, sestavljene iz dveh ali več elementov. Isti fluor se zelo močno kaže v takih reakcijah. Spremlja jih eksplozija. In tukaj, na primer, tako v obliki formule izgleda njegova reakcija z vodo: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂.

Klorov je tudi reaktiven, čeprav je njegova aktivnost manjša od fluorida. Vendar reagira z vsemi preprostimi snovmi, razen žlahtnimi plini, dušikom in kisikom. Tukaj je primer: Si + 2Cl₂ → SiCl₄ + 662kJ.

Toda reakcija klora z vodikom je še posebej zanimiva. Če ni ustrezne razsvetljave in temperature, med seboj ne pride ničesar. Ampak, če povečate svetlost in jih segrevate, potem bo prišlo do eksplozije in verižnega mehanizma. Reakcija poteka pod vplivom fotonov, kvantov elektromagnetnega sevanja, ki disociira Cl₂ na atomih. Sledi celotna veriga reakcij in v vsakem od njih nastane delec, ki sproži začetek naslednje faze.

Brom

Kot je bilo že mogoče opaziti, je večinoma rečeno o fluoro in malo manj o kloru. Vse, ker se kemijske lastnosti halogenov dosledno zmanjšujejo iz fluorida v astatin.

Brom je neke vrste sredi v svoji vrstici. Bolje kot drugi halogeni se raztopijo v vodi. Nastala raztopina je znana kot bromova voda, močna snov, ki lahko oksidira nikelj, železo, krom, kobalt in mangan.

Če govorimo o kemijskih lastnostih halogena, je treba omeniti, da po dejavnostih zaseda vmesni položaj med razvpitim klor in jodom. Mimogrede, ko reagira z jodidnimi raztopinami, se sprosti prosti jod. Izgleda takole: Br₂ + 2Kl → I₂ + 2KBr.

Tudi brom lahko reagira z nemetali (telur in selenom) in v tekočem stanju interagira z zlatom, zaradi česar je tribromid AuBr₃. Prav tako je sposoben združiti organske molekule s trojno vezjo. Če se greje v prisotnosti katalizatorja, lahko reagira z benzenom, da tvori bromobenzen C₆H₅Br, kako se imenuje nadomestna reakcija.

Jod

Naslednje najbolj aktivne kemične lastnosti halogenov v tabeli je jod. Njena posebnost je v tem, da tvori več različnih kislin. Te vključujejo:

• Vodikov jodid. Brezbarvna tekočina z ostrim vonjem. Močna kislina, ki je močno redukcijsko sredstvo.
• Jodno. Nestabilen, obstaja le v zelo razredčenih rešitvah.
• Jod. Značilnosti so enake kot prejšnje. Nastane soli z jodom.
• Iodnovataya. Kristalinična brezbarvna snov s steklenim sijajem. Topen v vodi, nagnjen k polimerizaciji. Ima oksidacijske lastnosti.
• Jod. Higroskopska kristalinična snov. Uporablja se v analizni kemiji kot oksidant.

Za splošne kemijske lastnosti halogen-joda je visoka aktivnost. Čeprav je manjši od količine klora z bromom in še posebej ni primerljiv s fluorom. Najbolj znana reakcija je interakcija joda s škrobom, kar ima za posledico modro barvanje slednjega.

Astat

Tudi o njem je nekaj besed v nadaljevanju razprave o splošnih značilnostih halogenov. Fizikalne in kemijske lastnosti astata so blizu tistim, ki jih imajo razvpiti jod in polonij (radioaktivni element). Tu je njegov kratek opis:

• Nastaja netopna sol AgAt, tako kot vsi halogeni.
• Lahko se oksidira v stanje At, kot je jod.
• S kovinami tvori spojine, ki kažejo oksidacijsko stanje -1. Kot vsi halogeni, čeprav.
• Reagira z jodom in bromom, ki tvori interhalogenske spojine. Jodid in bromid astatina, natančneje (AtI in AtBr).
• Raztopi se v dušikovi in ​​klorovodikovi kislini.
• Če delate z vodikom, se tvorijo plinast hidrogen hidrat - šibka plinasta kislina.
• Tako kot vsi halogeni lahko nadomešča vodik v molekuli metana.
• Ima značilno alfa sevanje. S svojo prisotnostjo določimo prisotnost astatina.

Mimogrede, uvedba astatina v obliki raztopine v človeškem telesu se zdravi s ščitnico. Pri radioterapiji se ta element aktivno uporablja.

Tennessee

In on mora pozoren, ker govorimo o kemijskih lastnostih halogenov. Povezave s tennesinom niso zelo dobro znane, saj so njene natančne značilnosti še vedno predmet razprave, saj so bile vključene v tabelo šele leta 2014.

Najverjetneje je polimet. Ima skoraj brez oksidacijske sposobnosti, ki je tako najšibkejši od halogenov, saj so njegovi elektroni iz jedra preveč oddaljeni. Vendar obstaja velika verjetnost, da bo tennessin ta halogen, katerega redukcijska lastnost bo višja od oksidativne.

Eksperimentalno smo izvedli reakcijo z vodikom. TsH je najpreprostejša povezava. Nastali Tennesinovodorod nadaljuje večino trendov za halogenide vodika.

Fizične lastnosti

Na kratko bi jih bilo treba razpravljati. Torej:

• Fluor je strupen svetlo rumen plin z ostrim vonjem.
• Klor je svetlo zelen plin. Ima tudi oster vonj in je bolj strupena kot fluorid.
• Brom je rdeče-rjava težka tekočina. Hlapi so zelo strupeni.
• Jod je temno siva trdna s kovinskim sijajem.
• Astat je modro-črna trdna snov. Izgleda kot jod.

Priprava halogenov

O tem - končno. Kemijske lastnosti in proizvodnja halogenov so neposredno povezani. Prvi povzroči drugo. Tu so načini za pridobivanje teh snovi:

• Z elektrolizo talil ali raztopin halidov - njihove spojine z drugimi elementi ali radikali.
• Z interakcijo njihovih trdnih soli in žveplove kisline. Vendar to velja samo za HF in HCl.
• HBr in HI lahko dobimo s hidrolizo fosfornih halidov.
• Oksidacija hidrokhaličnih kislin.
• HClO dobimo s hidrolizo v vodnih raztopinah klora.
• HOBr se tvori zaradi interakcije vode in halogena.

Na splošno pa je veliko več načinov pridobivanja, to so samo primeri. Navsezadnje se v industriji pogosto uporabljajo halogeni. Fluor se uporablja za proizvodnjo maziv, klor se uporablja za beljenje in dezinfekcijo, brom se uporablja v medicini in pri izdelavi fotografskih materialov, niti o jodu ni treba govoriti.