الهالوجينات هي غير معادن. وهي تشمل الفلور والأستاتين واليود والبروم والكلور وعنصر اصطناعي يسمى أونسيبتوم (تينيسين). تحتوي هذه المواد على مجموعة واسعة من الوظائف الكيميائية وتستحق الحديث عنها بمزيد من التفصيل.
نشاط مؤكسد عالي
هذه هي الخاصية التي يتم نطقها لأول مرة. جميع الهالوجينات لها نشاط مؤكسد مرتفع ، لكن الفلور هو الأكثر نشاطًا. مزيد من التنازلي: الكلور ، البروم ، اليود ، الأستاتين ، أونسبتيوم. لكن الفلور يتفاعل مع جميع المعادن بدون استثناء. علاوة على ذلك ، فإن معظمهم ، كونهم في جو هذا العنصر ، يشتعلون ذاتيًا ، وهذه العملية مصحوبة بإطلاق كمية كبيرة من الحرارة.
إذا لم يتم تسخين الفلور ، في هذه الحالة سوف يتفاعل مع العديد من المواد غير المعدنية. على سبيل المثال ، مع الكبريت والكربون والسيليكون والفوسفور. يتم الحصول على ردود الفعلطارد للحرارة للغاية ، وقد يكون مصحوبًا بانفجار.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الفلور ، عند تسخينه ، يؤكسد جميع الهالوجينات الأخرى. المخطط على النحو التالي: هال2+ F2=2 نصف. وهنا هال هو الكلور والبروم واليود. علاوة على ذلك ، في مثل هذه المركبات ، درجة الأكسدة الخاصة بهم هي + 1.
ومن الخصائص الكيميائية الأخرى للهالوجين الفلور تفاعله مع الغازات الخاملة الثقيلة تحت تأثير الإشعاع. كما يطلق عليهم النبلاء. وتشمل هذه الغازات الهيليوم ، والنيون ، والأرجون ، والكريبتون ، والزينون ، والرادون ، والأوغانيسون المكتشف مؤخرًا.
التفاعل مع المواد المعقدة
هذه خاصية كيميائية أخرى للهالوجينات. المواد المعقدة ، كما هو معروف ، تشمل مركبات تتكون من عنصرين أو أكثر. يتجلى نفس الفلور في مثل هذه التفاعلات بقوة شديدة. كانوا مصحوبين بانفجار. ولكن ، على سبيل المثال ، هذا هو شكل تفاعله مع الماء في شكل صيغة: 2F2+ 2H2O → 4HF + يا2.
الكلور تفاعلي أيضًا ، على الرغم من أن نشاطه أقل من نشاط الفلور. لكنه يتفاعل مع جميع المواد البسيطة باستثناء الغازات النبيلة والنيتروجين والأكسجين. إليك أحد الأمثلة: Si + 2Cl2→ SiCl4+ 662kJ.
لكن تفاعل الكلور مع الهيدروجين مثير للاهتمام بشكل خاص. إذا لم تكن هناك إضاءة ودرجة حرارة مناسبة ، فلن يحدث شيء بينهما. ولكن إذا قمت بزيادة السطوع وتسخينها ، فسيحدث انفجار ، علاوة على ذلك ، بواسطة آلية سلسلة. يحدث التفاعل تحت تأثير الفوتونات ، كمات الإشعاع الكهرومغناطيسي ، والتييفصل جزيئات Cl2إلى ذرات. بعد ذلك ، تحدث سلسلة كاملة من التفاعلات ، وفي كل منها يتم الحصول على جزيء يبدأ بداية المرحلة التالية.
البروم
كما ترون ، معظم الحديث عن الفلور وأقل قليلاً عن الكلور. هذا لأن الخصائص الكيميائية للهالوجينات تتناقص باستمرار من الفلور إلى الأستاتين.
البروم هو نوع من الوسط في سلسلتهم. إنه أكثر قابلية للذوبان في الماء من الهالوجينات الأخرى. يُعرف المحلول الناتج باسم ماء البروم ، وهو مادة قوية يمكنها أكسدة النيكل والحديد والكروم والكوبالت والمنغنيز.
إذا تحدثنا عن الخصائص الكيميائية للهالوجين ، فمن الجدير بالذكر أنه من حيث النشاط يحتل موقعًا وسيطًا بين الكلور سيئ السمعة واليود. بالمناسبة ، عندما يتفاعل مع محاليل اليود ، يتم تحرير اليود الحر. يبدو كالتالي: Br2+ 2Kl → I2+ 2KBr.
أيضًا ، يمكن أن يتفاعل البروم مع غير المعادن (التيلوريوم والسيلينيوم) ، وفي الحالة السائلة يتفاعل مع الذهب ، مما يؤدي إلى تكوين ثلاثي بروميد AuBr3. كما أنه قادر على ربط الجزيئات العضوية برابطة ثلاثية. إذا تم تسخينه في وجود محفز ، فإنه يمكن أن يتفاعل مع البنزين لتكوين بروموبنزين C6H5Br ، وهو ما يسمى تفاعل الاستبدال.
اليود
ثاني أكثر الخصائص الكيميائية نشاطًا للهالوجينات في الجدول هو اليود. تكمن خصوصيته في حقيقة أنه يشكل عددًا من الأحماض المختلفة. وتشمل هذه:
- اليود. سائل عديم اللون ذو رائحة نفاذة. حمض قوي عامل اختزال قوي.
- اليود. غير مستقر ، يمكن أن توجد فقط في المحاليل المخففة للغاية.
- اليود. الخصائص هي نفسها السابقة. تشكل أملاح اليود.
- اليود. مادة بلورية عديمة اللون ذات بريق زجاجي. قابل للذوبان في الماء ، عرضة للبلمرة. له خصائص مؤكسدة.
- اليود. مادة بلورية مسترطبة. يستخدم في الكيمياء التحليلية كعامل مؤكسد.
تشمل الخصائص الكيميائية العامة للهالوجين اليود نشاطًا عاليًا. على الرغم من أنه أقل من الكلور مع البروم ، ولا يمكن مقارنته مع الفلور. أشهر تفاعلات هو تفاعل اليود مع النشا مما ينتج عنه لون أزرق لهذا الأخير.
أستاتين
يجدر أيضًا قول بضع كلمات عنها استمرارًا لمناقشة الخصائص العامة للهالوجينات. الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأستاتين قريبة من تلك الخاصة باليود والبولونيوم (عنصر مشع). ها هو وصفه المختصر:
- ينتج AgAt ملح غير قابل للذوبان ، مثل جميع الهالوجينات.
- يمكن أن يتأكسد إلى ، مثل اليود.
- يشكل مركبات مع المعادن ، تظهر حالة الأكسدة -1. مثل كل الهالوجينات على الرغم من
- يتفاعل مع اليود والبروم لتكوين مركبات بين الهالوجين. يوديد الأستاتين والبروميد ، على وجه الدقة (ATI و AtBr).
- يذوب في النيتروجين والهيدروكلوريكالأحماض.
- إذا كنت تعمل على ذلك باستخدام الهيدروجين ، فسيتم تكوين أستاتيد الهيدروجين الغازي - وهو حمض غازي غير مستقر.
- مثل كل الهالوجينات ، يمكن أن يحل محل الهيدروجين في جزيء الميثان.
- له إشعاع ألفا المميز. بحضوره يتحدد وجود الأستاتين.
بالمناسبة ، إدخال الأستاتين على شكل محلول في جسم الإنسان يعالج الغدة الدرقية. في العلاج الإشعاعي ، يتم استخدام هذا العنصر بنشاط.
تينيسين
وعليه أن ينتبه لأننا نتحدث عن الخواص الكيميائية للهالوجينات. لا يوجد الكثير من المركبات المعروفة مع التينيسين ، حيث لا تزال خصائصها الدقيقة موضع نقاش حتى الآن ، حيث تم تضمينها في الجدول فقط في عام 2014.
على الأرجح أنها شبه معدنية. لا تظهر أي قوة مؤكسدة تقريبًا ، وبالتالي فهي أضعف الهالوجينات ، لأن إلكتروناتها بعيدة جدًا عن النواة. لكن من المحتمل جدًا أن يكون التنيسين هو الهالوجين ، حيث ستكون خاصية الاختزال أعلى من خاصية الأكسدة.
تفاعل تجريبيًا مع الهيدروجين. TsH هو أبسط اتصال. يستمر هيدروجين التينيسين الناتج في معظم اتجاهات هاليدات الهيدروجين.
الخصائص الفيزيائية
يجب ذكرها بإيجاز. إذن:
- الفلور غاز أصفر فاتح سام ذو رائحة نفاذة.
- الكلور غاز أخضر فاتح. كما أن لها رائحة قوية وهي أكثر سمية من الفلور.
- البروم سائل ثقيل أحمر-بني. لهالأبخرة شديدة السمية.
- اليود مادة صلبة رمادية داكنة مع لمعان معدني.
- Astatine هو مادة صلبة زرقاء اللون. يشبه اليود.
الحصول على الهالوجينات
هذا هو آخر شيء. ترتبط الخصائص الكيميائية وإنتاج الهالوجينات ارتباطًا مباشرًا. الشرط الأول والثاني. فيما يلي بعض الطرق للحصول على هذه المواد:
- من خلال التحليل الكهربائي للذوبان أو محاليل الهاليدات - مركباتها مع عناصر أو جذور أخرى.
- من خلال تفاعل أملاحها الصلبة وحمض الكبريتيك المركز. لكن هذا ينطبق فقط على HF و HCl.
- HBr و HI بالتحلل المائي لهاليدات الفوسفور.
- أكسدة الأحماض المائية.
- HClO عن طريق التحلل المائي في المحاليل المائية للكلور.
- HOBr يتكون من تفاعل الماء والهالوجين.
يمكن الحصول على
يتم الحصول على
لكن بشكل عام هناك العديد من الطرق للحصول عليها ، هذه مجرد أمثلة. بعد كل شيء ، تستخدم الهالوجينات على نطاق واسع في الصناعة. يستخدم الفلور في إنتاج مواد التشحيم ، ويستخدم الكلور في التبييض والتطهير ، ويستخدم البروم في الطب وإنتاج مواد التصوير ، ولا يستحق اليود الحديث عنه.
