Sự hình thành, Giáo dục trung học và trường học
Halogen: tính chất vật lý, tính chất hóa học. Việc sử dụng các hợp chất của halogen và họ
Các halogen trong bảng tuần hoàn bên trái của các khí trơ. Những năm yếu tố kim loại độc hại bao gồm trong nhóm 7 của bảng tuần hoàn. Chúng bao gồm flo, clo, brom, iot và astatin. Mặc dù chỉ là một đồng vị ngắn ngủi astatin phóng xạ và có, nó cư xử như iốt và thường được coi là halogen. Như các yếu tố halogen bảy electron hóa trị, nó chỉ cần một thêm electron để tạo thành một octet hoàn tất. Đặc điểm này làm cho họ tích cực hơn so với các nhóm khác của phi kim loại.
đặc điểm chung
Halogen tạo thành một phân tử hai nguyên (X 2 loại trong đó X là halogen) - Hình thức ổn định halogen tồn tại tế bào như miễn phí. Liên hệ với các phân tử hai nguyên là không phân cực, và kết cộng hóa trị duy nhất. Các tính chất hóa học của các halogen cho phép họ dễ dàng hình thành các hợp chất với hầu hết các yếu tố, vì vậy họ không bao giờ được tìm thấy trong các hình thức cởi ra trong tự nhiên. Fluoro - halogen tích cực nhất và astatin - ít hơn.
Tất cả các nhóm halogen tôi tạo muối với tính chất tương tự. Trong các hợp chất này, halogenua có mặt như một anion halogen với một khoản phí là -1 (ví dụ, Cl -, Br -). Kết thúc -ID chỉ ra sự hiện diện của các anion halogen; ví dụ Cl - được gọi là "clorua".
Hơn nữa, tính chất hóa học của các halogen cho phép họ làm đại lý oxy hóa - kim loại bị oxy hóa. phản ứng hóa học liên quan đến hầu hết các halogen - oxi hóa khử trong dung dịch nước. Halogen hình thành liên kết duy nhất với carbon hoặc nitơ trong hợp chất hữu cơ, nơi mức độ oxy hóa (CO) bằng -1. Khi thay thế bằng một nguyên tử halogen covalently ràng buộc nguyên tử hydro trong một hợp chất hữu cơ, quầng tiền tố có thể được sử dụng trong một cảm giác chung, hoặc các tiền tố fluoro-, chloro-, bromo-, iodo- - halogen cụ thể. yếu tố halogen có thể có một trái phiếu chéo để tạo thành phân tử hai nguyên với liên kết đơn kết cộng hóa trị phân cực.
Clo (Cl 2) là quầng đầu tiên, mở cửa vào năm 1774, và sau đó mở iốt (I 2), brom (Br 2), flo (F 2), và astatin (nay, thấy người cuối cùng vào năm 1940). Cái tên "halogen" có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp hal- root ( «muối») và -gen ( «hình thức"). Cùng với nhau, những lời này có nghĩa là "muối hình thành", nhấn mạnh một thực tế là halogen phản ứng với kim loại để tạo ra muối. Halit - tên của muối mỏ, khoáng sản tự nhiên bao gồm natri clorua (NaCl). Cuối cùng, các halogen được sử dụng trong nhà - có chứa florua trong kem đánh răng, chloro khử trùng nước uống, iốt và thúc đẩy sự phát triển của các hormon tuyến giáp.
nguyên tố hóa học
Fluoro - phần tử với nguyên tử số 9, được ký hiệu bởi F. Các nguyên tố flo lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1886 g bằng cách cách ly nó ra khỏi axít flohiđric.. Trong trạng thái tự do nó tồn tại dưới dạng phân tử hai nguyên fluoro (F 2) và là halogen phổ biến nhất, trong lớp vỏ. Fluoro - yếu tố âm điện hầu hết các bảng tuần hoàn. Ở nhiệt độ phòng, một loại khí màu vàng nhạt. Flo cũng có bán kính nguyên tử tương đối nhỏ. CO của nó - -1 trừ trạng thái hai nguyên tố trong đó trạng thái ôxi hóa của nó là zero. Flo vô cùng hóa học tích cực và tương tác trực tiếp với tất cả các yếu tố ngoại trừ heli (He), neon (Ne) và argon (Ar). H 2 O giải pháp, axit flohydric (HF) là một axit yếu. Mặc dù fluoro có độ âm điện, điện âm của nó không xác định độ axit; HF là một axit yếu do thực tế rằng các ion florua là cơ bản (pH> 7). Hơn nữa, fluoro sản xuất oxy hóa rất mạnh mẽ. Ví dụ, flo có thể phản ứng với các khí trơ xenon và tạo thành một difluoride oxy hóa xenon mạnh (XEF 2). Trong nhiều ứng dụng của florua.
Clo - phần tử với nguyên tử số 17 và ký hiệu hóa học Cl. Được phát hiện vào năm 1774 bởi g. Phân biệt nó với axit clohiđric. Trong trạng thái nguyên tố của nó tạo thành một phân tử hai nguyên Cl 2. Clo có một số SB -1, 1, 3, 5 và 7. Ở nhiệt độ phòng nó là ánh sáng màu xanh lá cây xăng. Kể từ khi trái phiếu được hình thành giữa hai nguyên tử clo, là yếu, Cl 2 phân tử có khả năng rất cao để tham gia vào kết nối. Clo phản ứng với kim loại để tạo ra muối, được gọi là clorua. ion clorua là các ion dồi dào nhất chứa trong nước biển. Clo cũng có hai đồng vị: 35 Cl và 37 Cl. Natri clorua là kết nối phổ biến nhất của tất cả các clorua.
Brôm - một nguyên tố hóa học với nguyên tử số 35 và ký hiệu Br. Nó lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1826 dưới hình thức brom tiểu học là phân tử hai nguyên, Br 2. Ở nhiệt độ phòng, nó là một chất lỏng màu đỏ nâu. CO của nó - -1, + 1, 3, 4 và 5. Bromo tích cực hơn iốt, nhưng ít hoạt động hơn clo. Hơn nữa, bromo đồng vị có hai 79 Br và 81 Br. Brôm xảy ra ở dạng các muối bromua, hòa tan trong nước biển. Trong những năm gần đây, việc sản xuất các bromide trên thế giới đã tăng lên đáng kể vì sẵn có của nó, và tuổi thọ cao. Như với các halogen khác brom và oxy hóa nó là rất độc hại.
Iốt - nguyên tố hóa học với nguyên tử số 53 và biểu tượng I. Các quá trình oxy hóa iốt có: -1, +1, +5 và +7. Có trong các hình thức của một phân tử hai nguyên, I 2. Ở nhiệt độ phòng chất rắn là màu tím. Iốt có một đồng vị ổn định - 127 I. Đầu tiên phát hiện vào năm 1811, với sự giúp đỡ của tảo và axit sunfuric. Hiện nay, các ion iốt có thể bị cô lập trong nước biển. Mặc dù thực tế rằng iốt không phải là rất hòa tan trong nước, hòa tan của nó có thể tăng lên khi sử dụng iodides riêng biệt. Iốt đóng một vai trò quan trọng trong cơ thể, tham gia vào việc sản xuất hormone tuyến giáp.
Astatine - một nguyên tố phóng xạ với số nguyên tử 85 và biểu tượng Đồng. quá trình oxy hóa có thể của nó khẳng định -1, 1, 3, 5 và 7. Các halogen duy nhất mà không phải là một phân tử hai nguyên. Trong điều kiện bình thường, một kim loại cứng vật liệu màu đen. Astatine là một yếu tố rất hiếm, rất ít được biết về anh ta. Thêm vào đó, astatine có chu kỳ bán rã rất ngắn, không quá vài giờ. Nhận được vào năm 1940 là kết quả của sự tổng hợp. Người ta tin rằng astatin tương tự như i-ốt. Đặc trưng tính chất kim loại.
Bảng dưới đây cho thấy cấu trúc của các nguyên tử halogen, cấu trúc của các lớp ngoài của electron.
halogen | Cấu hình của electron |
chất hóa học | 1s 2 2s 2 2p 5 |
clo | 2 3s 3p 5 |
một hóa chất | 3d 10 4s 2 4p 5 |
iốt | 4d 2 10 5s 5p 5 |
astatin | 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5 |
cấu trúc như vậy sẽ làm cho lớp ngoài của electron mà các tính chất vật lý và hóa học tương tự như các halogen. Tuy nhiên, khi so sánh các yếu tố và sự khác biệt quan sát được.
tính chất định kỳ nhóm halogen
tính chất vật lý của các chất đơn giản của halogen thay đổi với sự gia tăng số thứ tự của nguyên tố này. Cho sự hấp thụ tốt hơn và rõ ràng hơn, chúng tôi cung cấp cho bạn một vài bảng.
Nóng chảy và sôi điểm trong nhóm tăng với sự gia tăng kích thước của phân tử (F Bảng 1. Các halogen. Tính chất vật lý: nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi halogen Nóng chảy T (C) Sôi T (C) chất hóa học -220 -188 clo -101 -35 một hóa chất -7.2 58,8 iốt 114 184 astatin 302 337 kích thước hạt nhân tăng (F Bảng 2: Halogen. Tính chất vật lý: bán kính nguyên tử halogen Bán kính cộng hóa trị (pm) Ion (X -) phạm vi (chiều) chất hóa học 71 133 clo 99 181 một hóa chất 114 196 iốt 133 220 astatin 150 Nếu electron hóa trị bên ngoài không nằm gần hạt nhân, để loại bỏ của họ không đòi hỏi nhiều năng lượng từ nó. Như vậy, năng lượng cần thiết để phun các electron bên ngoài không phải là quá cao ở phần dưới của một nhóm các yếu tố, kể từ khi có mức năng lượng hơn. Bên cạnh đó, ion hóa năng lượng cao gây ra các yếu tố để hiển thị chất lượng phi kim loại. tính chất kim loại bởi vì năng lượng ion hóa giảm (Tại
Bảng 3. halogen. Tính chất vật lý: năng lượng ion hóa halogen Năng lượng ion hóa (kJ / mol) chất hóa học 1681 clo 1251 một hóa chất 1140 iốt 1008 astatin 890 ± 40 Số lượng các electron hóa trị trong một nguyên tử tăng với sự gia tăng mức năng lượng ở các cấp độ dần dần thấp hơn. Electron là dần dần xa hơn từ cốt lõi; Như vậy, hạt nhân và các electron không như thu hút lẫn nhau. Sự gia tăng trong việc kiểm tra đó. Do đó âm điện giảm dần theo thời gian tăng (Tại
Bảng 4. halogen. Tính chất vật lý: điện âm halogen điện âm chất hóa học 4,0 clo 3.0 một hóa chất 2.8 iốt 2,5 astatin 2.2 Kể từ khi kích thước của một nguyên tử tăng dần theo thời gian, ái lực điện tử thường được giảm (B
Bảng 5. Mối quan điện tử halogen halogen Electron ái lực (KJ / mol) chất hóa học -328,0 clo -349,0 một hóa chất -324,6 iốt -295,2 astatin -270,1 Phản ứng của halogen giảm dần theo thời gian tăng (Tại
Halogen hình thành khi halogen phản ứng với các yếu tố khác, ít âm điện để tạo thành một hợp chất nhị phân. Hydrogen phản ứng với halogen để tạo thành loại HX halogenua: halogenua hydro có thể dễ dàng hòa tan trong nước để tạo thành một halôgen (HF, HCl, hydrobromic, axit hydroiodic). Các tính chất của các axit được đưa ra dưới đây. Các axit hình thành bởi các phản ứng sau: HX (aq) + H 2 O (l) → X - (aq) + H 3 O + (aq). Tất cả các halogen hydro để tạo thành axit mạnh, trừ HF. Axit tăng axit halôgen như: HF axit hydrofluoric thể etch kính và florua vô cơ nhất định thời gian dài. Nó có thể có vẻ vô lý rằng HF là axit halôgen yếu nhất, vì flo chính nó có độ âm điện cao. Tuy nhiên H-F trái phiếu là rất mạnh mẽ, kết quả là một axit rất yếu. Một mối quan hệ mạnh mẽ được xác định bởi chiều dài trái phiếu ngắn và năng lượng phân ly lớn. Trong tất cả các hydro halogenua HF có độ dài kết nối ngắn nhất và năng lượng phân ly trái phiếu lớn nhất. Halogen axit oxo là axit với các nguyên tử hydro, oxy và halogen. axit của họ có thể được xác định bằng cách phân tích cấu trúc. oxoacids halogen được trình bày dưới đây: Trong mỗi một trong các axit proton ràng buộc với nguyên tử oxy, vì vậy việc so sánh độ dài trái phiếu proton là vô ích. Vai trò chi phối được chơi ở đây bởi điện âm. Axit tăng với số lượng nguyên tử oxy liên kết với các nguyên tử trung tâm. Các tính chất vật lý cơ bản của các halogen có thể được diễn tả vắn tắt trong bảng sau. tình trạng chất (ở nhiệt độ phòng) halogen xuất hiện chắc chắn iốt đỏ tía astatin đen nước một hóa chất mộc mạc khí chất hóa học màu vàng nhạt nâu clo màu xanh lá cây nhạt Màu sắc là một kết quả của các halogen hấp thụ ánh sáng nhìn thấy bởi các phân tử gây ra các electron kích thích. Fluoro hấp thụ ánh sáng màu tím, và do đó trông màu vàng nhạt. Iốt, ngược lại, hấp thụ ánh sáng màu vàng và có vẻ tím (màu vàng và màu tím - màu bổ sung). Halogen màu trở nên sẫm màu hơn với thời gian ngày càng tăng. Các container kín brom lỏng và iốt rắn đang trong trạng thái cân bằng với hơi của nó, có thể được quan sát như một loại khí màu. Mặc dù chưa biết màu astatin, người ta tin rằng nó phải là một iốt tối hơn (t. E. Đen) phù hợp với mô hình quan sát. Bây giờ, nếu bạn đã hỏi: "Mô tả các tính chất vật lý của các halogen," bạn sẽ nói. Mức độ oxy hóa thường được sử dụng thay vì "hóa trị của các halogen." Thông thường, trạng thái ôxi hóa bằng -1. Nhưng nếu halogen được liên kết với một oxy hoặc halogen, có thể mất các tiểu bang khác: oxy -2 SB có ưu tiên. Trong trường hợp của hai nguyên tử halogen khác nhau liên kết với nhau nhiều hơn nguyên tử âm điện chiếm ưu thế và mất CO -1. Ví dụ, trong clorua iốt (ICL) là CO chloro -1, +1 và iốt. Clo là nhiều âm điện hơn iốt, do đó CO bằng -1. Các axit Bromic (HBrO 4) oxy có CO -8 (-2 x 4 = -8 nguyên tử). Hydrogen có tổng số oxi hóa 1. Ngoài ra trong hai giá trị này mang đến cho CO +7. Kể từ khi hỗn hợp thức SB nên zero, CO là bảy brôm. Ngoại lệ thứ ba cho quy tắc này là mức độ của quá trình oxy hóa của các halogen dưới dạng nguyên tố (X 2), nơi CO của nó bằng không. halogen Trong các hợp chất của CO chất hóa học -1 clo -1, +1, +3, +5, +7 một hóa chất -1, +1, +3, +4, +5 iốt -1, +1, +5, +7 astatin -1, +1, +3, +5, +7 Độ âm điện tăng theo thời gian. Do đó, flo có độ âm điện cao nhất của tất cả các yếu tố, bằng chứng là vị trí của nó trong bảng tuần hoàn. cấu hình điện tử của nó 1s 2 2s 2 2p 5. Nếu florua được điện tử khác, quỹ đạo p cực được hoàn toàn đầy và tạo thành một octet hoàn tất. Bởi vì flo có độ âm điện cao, nó có thể dễ dàng chọn một electron từ một nguyên tử lân cận. Florua trong trường hợp này isoelectronic khí trơ (với tám electron hóa trị) và tất cả các quỹ đạo bên ngoài của nó lấp đầy. Trong trạng thái này, flo là ổn định hơn nhiều. Trong tự nhiên, các halogen là tại các anion, vì vậy halogen tự do được tạo ra bởi quá trình oxy hóa bằng phương pháp điện hoặc bằng cách oxy hóa. Ví dụ, clo được tạo ra bởi quá trình thủy phân dung dịch natri clorua. Việc sử dụng halogen và các hợp chất đa dạng của họ. hóa học vô cơ. Hydrogen + halogen
oxoacids halogen
Sự xuất hiện và trạng thái của vật chất
xuất hiện giải thích
Mức độ oxy hóa của các halogen trong hợp chất
Tại sao với flo luôn -1?
Việc lập và sử dụng các halogen
Similar articles
Trending Now