Halojenler (ana alt grubun VII. grubunun elemanları). Periyodik sistemin yedinci grup elementleri Ana alt grubun 7. grubunun elementleri olarak adlandırılır.

İyi çalışmalarınızı bilgi bankasına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve işlerinde kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim adamları size çok minnettar olacaklar.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

giriiş

Periyodik element sisteminin VII. Grubu, halojen olan manganez, teknetyum, renyum, bohriyumun yanı sıra eski terminolojiye göre flor, klor, brom, iyot, astatin içerir.

Grup 7 elementlerinin 7 değerlik elektronu vardır. Hepsi gümüş-beyaz refrakter metallerdir. Mn -- Tc -- Re dizisinde kimyasal aktivite azalır. Renyumun elektriksel iletkenliği tungstenden yaklaşık 4 kat daha azdır. Havada, kompakt metalik manganez, ısıtıldığında bile onu daha fazla oksidasyondan koruyan ince bir oksit film ile kaplanır. Aksine ince taneli halde oldukça kolay oksitlenir.

Dış enerji seviyesinde halojenler 7 elektrona sahiptir, güçlü oksitleyici maddelerdir. Metallerle etkileşime girdiğinde iyonik bir bağ oluşur ve tuzlar oluşur. Halojenler (flor hariç), daha elektronegatif elementlerle etkileşime girdiklerinde, aynı zamanda en yüksek derece oksidasyon +7.

Teknesyum ve bohriyum oldukça kısa bir yarı ömre sahip radyoaktiftir, bu nedenle doğada bulunmazlar. Manganez, yer kabuğundaki toplam atom sayısının %0,03'ünü oluşturan ortak elementlere aittir.

Halojenlere gelince, oldukça reaktiftirler, bu nedenle doğada genellikle bileşikler halinde bulunurlar. Atom yarıçapı flordan iyota doğru arttıkça yer kabuğundaki bollukları azalır.

halojen eleman astatin manganez

1. yedinciperiyodik sistemin inci grubu

1.1 grlav altındayedinci grubun grubu. halojenler

Grup VII'nin ana alt grubu, flor, klor, brom, iyot, astatin elementlerini içerir.

Halojenler (Yunanca ?lt - tuz ve gEnpt - doğum, köken; bazen eski adı halojenler kullanılır) - periyodik tablonun VII. grubunun kimyasal elementleri kimyasal elementler DI Mendeleyev

Bazı metal olmayanlar dışında hemen hemen tüm basit maddelerle reaksiyona girerler. Tüm halojenler enerjik oksitleyici maddelerdir, bu nedenle doğada yalnızca bileşikler biçiminde bulunurlar. Seri numarasının artmasıyla halojenlerin kimyasal aktivitesi azalır, halojenür iyonlarının kimyasal aktivitesi F ? ,Cl? Br? ,BEN? , Ne zaman? azalır.

Tüm halojenler metal değildir. Dış enerji seviyesinde, 7 elektron güçlü oksitleyici maddelerdir. Metallerle etkileşime girdiğinde iyonik bir bağ oluşur ve tuzlar oluşur. Halojenler (flor hariç), daha elektronegatif elementlerle etkileşime girdiklerinde, en yüksek oksidasyon durumu olan +7'ye kadar indirgeme özellikleri de sergileyebilirler.

Yukarıda bahsedildiği gibi, halojenler oldukça reaktiftir, bu nedenle doğada genellikle bileşikler halinde bulunurlar.

Atom yarıçapı flordan iyota doğru arttıkça yer kabuğundaki bollukları azalır. Yerkabuğundaki astatin miktarı gram cinsinden ölçülür ve doğada ununseptiyum yoktur. Flor, klor, brom ve iyot, endüstriyel ölçekte üretilir ve klor üretim hacimleri, diğer üç kararlı halojenden önemli ölçüde daha yüksektir.

Doğada, bu elementler esas olarak halojenürler halinde bulunur (alkali metal nitrat yataklarında sodyum veya potasyum iyodat olarak da bulunan iyot hariç). Pek çok klorür, bromür ve iyodür suda çözünebildiğinden, bu anyonlar okyanusta ve doğal tuzlu sularda bulunur. Florin ana kaynağı, çok az çözünür olan ve tortul kayaçlarda bulunan (florit CaF2 olarak) kalsiyum florürdür.

Basit maddeler elde etmenin ana yolu halojenürlerin oksidasyonudur. Yüksek pozitif standart elektrot potansiyelleri E o (F 2 / F ?) \u003d +2.87 V ve E o (Cl 2 / Cl ?) \u003d +1.36 V, oksitleyici F iyonlarının olduğunu gösteriyor? ve Cl? sadece güçlü oksitleyici ajanlarla mümkündür. Endüstride sadece elektrolitik oksidasyon kullanılır. Flor elde edilirken sulu bir çözelti kullanılamaz çünkü su çok daha düşük bir potansiyelde (+1,32 V) oksitlenir ve elde edilen flor su ile hızla reaksiyona girer. Flor ilk olarak 1886'da Fransız kimyager Henri Moissan tarafından susuz hidroflorik asit içinde bir potasyum hidroflorür KHF 2 çözeltisinin elektrolizi sırasında elde edildi.

Endüstride, klor esas olarak sulu bir sodyum klorür çözeltisinin özel elektrolizörlerde elektrolizi ile elde edilir. Bu durumda aşağıdaki reaksiyonlar gerçekleşir:

anotta yarım reaksiyon:

katotta yarı reaksiyon:

Anotta suyun oksidasyonu, O2'ye göre Cl2'ye göre daha yüksek bir aşırı gerilime sahip bir elektrot malzemesi kullanılarak bastırılır (böyle bir malzeme özellikle Ru02'dir).

Modern elektrolizörlerde, katot ve anot boşlukları bir polimerik iyon değiştirici membran ile ayrılır. Zar, Na + katyonlarının anottan katot boşluğuna geçmesine izin verir. Elektroliz sırasında negatif iyonlar anottan ayrıldığından (2Cl y'nin Cl2'ye dönüşümü) ve katotta biriktiğinden (OH? oluşumu) katyonların geçişi hücrenin her iki kısmında da elektriksel nötrlüğü korur. Ah hareketi? ters yönde de elektronötraliteyi koruyabilir, ancak OH ? Cl2 ile reaksiyona girer ve tüm sonucu geçersiz kılar.

Brom, deniz suyunda bulunan bromür iyonunun kimyasal oksidasyonu ile elde edilir. Benzer bir işlem, I? açısından zengin doğal tuzlu sulardan iyot elde etmek için de kullanılır. . Her iki durumda da, daha güçlü oksitleyici özelliklere sahip olan klor, oksitleyici bir madde olarak kullanılır ve ortaya çıkan Br2 ve I2, bir hava akımı ile çözeltiden uzaklaştırılır.

Tablo 1, Bazı özelliklerhalojenler.

1.2 Flor

flor(lat. Fluorum), Mendeleev'in periyodik sisteminin VII. grubunun kimyasal bir elementi olan F, halojenleri ifade eder, atom numarası 9, atom kütlesi 18.998403; normal koşullar altında (0 ° C; 0,1 MN / m2 veya 1 kgf / cm2) - keskin kokulu soluk sarı bir gaz.

Doğal Flor, bir kararlı izotop 19 F'den oluşur. Bir dizi izotop yapay olarak elde edilmiştir, özellikle: yarı ömürlü T S ile 16 F< 1 сек, 17 F (T Ѕ = 70 сек) , 18 F (T Ѕ = 111 мин) , 20 F (T Ѕ = 11,4 сек) , 21 F (T Ѕ = 5 сек).

Tarihsel referans.İlk flor bileşiği - florit (fluorspar) CaF 2 - 15. yüzyılın sonunda "flor" adı altında tanımlandı (Latince fluo - akıştan, CaF 2'nin metalürji endüstrilerinin viskoz cüruflarını sıvı akan hale getirme özelliği ile) ). 1771'de K. Scheele hidroflorik asit elde etti. Serbest flor, A. Moissan tarafından 1886'da asidik potasyum florür KHF2 karışımı içeren sıvı susuz hidrojen florürün elektrolizi yoluyla izole edildi.

Flor kimyası 1930'larda, özellikle II. Dünya Savaşı (1939-45) sırasında ve sonrasında nükleer endüstri ve roket teknolojisinin ihtiyaçlarına bağlı olarak hızla gelişmeye başladı. A. Ampère tarafından 1810'da önerilen "Flor" adı (Yunanca phthoros - yıkım, ölüm) yalnızca Rusça'da kullanılır; birçok ülkede "flor" adı benimsenmiştir.

Doğada Flor dağılımı. Yerkabuğundaki (clarke) ortalama Flor içeriği ağırlıkça %6.25-10-2'dir; asit magmatik kayaçlarda (granitler) %8.10 -2, bazik - %3.7.10 -2, ultrabazik - %1.10 -2'dir. Flor, volkanik gazlarda bulunur ve termal sular. En önemli flor bileşikleri florit, kriyolit ve topazdır. Toplamda 80'den fazla flor içeren mineral bilinmektedir. Flor bileşikleri ayrıca apatitlerde, fosforitlerde ve diğerlerinde bulunur. Flor önemli bir biyojenik elementtir. Dünya tarihinde, biyosfere giren florin kaynağı volkanik patlamaların ürünleri (gazlar vb.) olmuştur.

Florin fiziksel özellikleri. Gaz halindeki Florin yoğunluğu 1,693 g/l (0°C ve 0,1 MN/m2 veya 1 kgf/cm2), sıvı - 1,5127 g/cm3 (kaynama noktasında); t pl -219.61 ° С; t kip -188.13 ° С. Flor molekülü iki atomdan oluşur (F2); 1000 °C'de moleküllerin %50'si ayrışır, ayrışma enerjisi yaklaşık 155 kJ/mol'dür (37 kcal/mol). Flor, sıvı hidrojen florürde az çözünür; çözünürlük -70 °C'de 100 g HF'de 2,5 · 10 -3 g ve -20 °C'de 0,4 · 10 -3 g; sıvı formda, sıvı oksijen ve ozonda sonsuz çözünür.

Florin kimyasal özellikleri. Flor atomunun dış elektronlarının konfigürasyonu 2s 2 2p 5'tir. Bileşiklerde, -1 oksidasyon durumu sergiler. Atomun kovalent yarıçapı 0.72E, iyonik yarıçapı 1.33E'dir. Elektron ilgisi 3,62 eV, iyonlaşma enerjisi (F > F+) 17,418 eV. Elektron ilgisi ve iyonlaşma enerjisinin yüksek değerleri, diğer tüm elementler arasında en büyüğü olan flor atomunun güçlü elektronegatifliğini açıklar. Florin yüksek reaktivitesi, flor molekülünün anormal derecede düşük ayrışma enerjisi ve flor atomunun diğer atomlarla bağlanma enerjisinin büyük değerleri ile belirlenen florlamanın ekzotermikliğini belirler. Direkt florlama zincirleme bir mekanizmaya sahiptir ve kolaylıkla yanma ve patlamaya dönüşebilir. Flor, helyum, neon ve argon dışındaki tüm elementlerle reaksiyona girer. Düşük sıcaklıklarda oksijen florürleri O2F2 , O3F2 ve diğerlerini oluşturan, parlak bir deşarjda oksijen ile etkileşime girer. Florin diğer halojenlerle reaksiyonları ekzotermiktir ve bu da halojenler arası bileşiklerin oluşumuyla sonuçlanır. Klor, 200-250 "C'ye ısıtıldığında Flor ile etkileşime girerek klor monoflorür ClF ve klor triflorür ClF 3 verir. ClF 3'ün yüksek sıcaklıkta ve 25 MN / m2 (250 kgf /) basınçta florlanmasıyla elde edilen ClF 5 de bilinmektedir. cm2) Brom ve iyot, Flor atmosferinde normal sıcaklıkta tutuşurken, BrF 3, BrF 5, IF 3, IF 2 elde edilebilir. Flor, kripton, ksenon ve radon ile doğrudan reaksiyona girerek karşılık gelen florürleri oluşturur (örneğin, XeF4, XeF6, KrF2 Ksenon oksiflorürler de bilinmektedir.

Florin kükürt ile etkileşimine ısı salınımı eşlik eder ve çok sayıda kükürt florürün oluşumuna yol açar. Selenyum ve tellür, daha yüksek floridler olan SeF 6 ve TeF 6'yı oluşturur. Hidrojenli flor ateşleme ile reaksiyona girer; bu hidrojen florür üretir. Bu bir radikal zincir dallanma reaksiyonudur:

HF* + H2 = HF + H2*; H 2 * + F 2 \u003d HF + H + F

(burada HF* ve H2*, titreşimle uyarılmış durumdaki moleküllerdir); reaksiyon kimyasal lazerlerde kullanılır. Flor nitrojen ile sadece elektrik deşarjında ​​reaksiyona girer. Kömür, Flor ile etkileşime girdiğinde normal sıcaklıklarda tutuşur; grafit, güçlü ısıtma altında onunla reaksiyona girerken, katı grafit florür (CF) X veya gaz halindeki perflorokarbonlar CF4 , C2F6 ve diğerlerinin oluşumu mümkündür. Flor, soğukta bor, silikon, fosfor ve arsenik ile reaksiyona girerek karşılık gelen florürleri oluşturur.

Flor, çoğu metalle kuvvetli bir şekilde birleşir; Alkali ve toprak alkali metaller, soğuk, Bi, Sn, Ti, Mo, W - hafif ısıtma ile bir Flor atmosferinde tutuşur. Hg, Pb, U, V Flor ile oda sıcaklığında, Pt - koyu kırmızı bir ısıda reaksiyona girer. Metaller flor ile reaksiyona girdiğinde, kural olarak daha yüksek florürler oluşur, örneğin UF6 , MoF6 , HgF2 . Bazı metaller (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) Flor ile reaksiyona girerek daha fazla reaksiyonu önleyen koruyucu bir florür filmi oluşturur.

Flor, soğukta metal oksitlerle etkileşime girdiğinde, metal florürler ve oksijen oluşur; metal oksiflorürlerin (örn. MoO 2 F 2) oluşumu da mümkündür. Metal olmayan oksitler ya Flor ekler, örneğin S02 + F2 = S02F2 veya içlerindeki oksijen Flor ile değiştirilir, örneğin Si02 + 2F2 = SiF4 + O2. Cam Flor ile çok yavaş reaksiyona girer; su varlığında reaksiyon hızla ilerler. Su, Flor ile etkileşime girer: 2Н 2 О + 2F 2 = 4HF + О 2 ; bu durumda OF 2 ve hidrojen peroksit H 2 O 2 de oluşur. Nitrojen oksitler NO ve NO2, sırasıyla nitrosil florür FNO ve nitril florür FNO2 oluşturmak için hali hazırda flor ekler. Karbon monoksit (II), karbonil florür oluşturmak için ısıtıldığında flor ekler:

CO + F 2 \u003d COF 2.

Metal hidroksitler, örneğin metal florür ve oksijen oluşturmak için flor ile reaksiyona girer.

2Ва(ОН) 2 + 2F 2 = 2BaF 2 + 2Н 2 О + О 2.

NaOH ve KOH'nin sulu çözeltileri Flor ile 0°C'de OF2 oluşturmak üzere reaksiyona girer.

Metal veya metal olmayan halojenürler soğukta Flor ile etkileşime girer ve Flor tüm halojenlerin yerini alır.

Sülfürler, nitrürler ve karbürler kolayca florlanır. Metal hidritler, soğukta flor ile metal florür ve HF oluşturur; amonyak (buharda) - N2 ve HF. Flor, asitlerdeki hidrojeni veya tuzlarındaki metalleri değiştirir, örneğin HNO3 (veya NaNO3) + F2 = FNO3 + HF (veya NaF); daha şiddetli koşullar altında flor, bu bileşiklerdeki oksijeni değiştirerek örneğin sülfüril florür oluşturur.

Na2S04 + 2F2 \u003d 2NaF + SO2F2 + O2.

Alkali ve toprak alkali metal karbonatlar normal sıcaklıklarda flor ile reaksiyona girer; bu karşılık gelen florürü, CO2 ve O2'yi verir.

Flor, organik maddelerle şiddetli reaksiyona girer.

Flor almak. Flor üretiminin kaynağı, esas olarak ya sülfürik asit H2S04 · florit CaF2 üzerindeki etkisiyle veya apatitlerin ve fosforitlerin işlenmesiyle elde edilen hidrojen florürdür. Flor üretimi, eriyik KF-HF hidrojen florür ile %40-41 HF içeriğine doyduğunda oluşan bir asidik potasyum florür KF-(1.8-2.0)HF eriyiğinin elektrolizi ile gerçekleştirilir. Hücrenin malzemesi genellikle çeliktir; elektrotlar - karbon anot ve çelik katot. Elektroliz 95-100 °C'de ve 9-11 V'luk bir voltajda gerçekleştirilir; Flor akımı çıkışı %90-95'e ulaşır. Nihai Flor, %5'e kadar HF içerir ve bu, dondurularak ve ardından sodyum florür ile emilerek çıkarılır. Flor, nikel ve nikel bazlı alaşımlar (monel metal), bakır, alüminyum ve alaşımları, pirinç ve paslanmaz çelikten yapılmış cihazlarda gaz halinde (basınç altında) ve sıvı halde (sıvı nitrojen ile soğutulmuş) depolanır.

Flor uygulaması. Gazlı Flor, uranyum ayırma izotopları için kullanılan UF 4 ila UF 6'nın florlanması için ve ayrıca klor triflorür ClF 3 (florlaştırıcı ajan), kükürt hekzaflorür SF 6 (elektrik endüstrisinde gazlı yalıtkan), metal florürler ( örneğin, W ve V ). Sıvı Flor, roket yakıtları için oksitleyici bir maddedir.

Çok sayıda flor bileşiği yaygın olarak kullanılmaktadır - hidrojen florür, alüminyum florür, silikon florürler, florosülfonik asit (çözücü, katalizör, bir grup içeren organik bileşikler elde etmek için reaktif - S02F), BF3 (katalizör), organoflor bileşikleri ve diğerleri.

Güvenlik mühendisliği. Flor toksiktir, havadaki izin verilen maksimum konsantrasyonu yaklaşık 2.10-4 mg/l'dir ve 1 saatten fazla olmayan maruz kalma üzerine izin verilen maksimum konsantrasyon 1.5-10-3 mg/l'dir.

Vücuttaki florür. Flor, hayvan ve bitki dokularının bileşimine sürekli olarak dahil edilir; eser element İnorganik bileşikler formunda, esas olarak hayvanların ve insanların kemiklerinde bulunur - 100-300 mg / kg; özellikle dişlerde çok fazla Florür. Deniz hayvanlarının kemikleri, karasal hayvanların kemiklerine kıyasla flor açısından daha zengindir. Hayvanların ve insanların vücuduna esas olarak içme suyuyla girer, optimal Flor içeriği 1-1,5 mg/l'dir. Flor eksikliği olan bir kişi, artan alım - floroz ile diş çürüğü geliştirir. Yüksek konsantrasyonlarda flor iyonları, biyolojik olarak önemli elementleri bağlamanın yanı sıra bir dizi enzimatik reaksiyonu inhibe etme yetenekleri nedeniyle tehlikelidir. (P, Ca, Mg ve diğerleri), vücuttaki dengelerini bozar. Organik flor türevleri yalnızca bazı bitkilerde bulunur (örneğin, Güney Afrika Dichapetalum cymosum'da). Ana olanlar, hem diğer bitkiler hem de hayvanlar için toksik olan floroasetik asit türevleridir. Flor değişimi ile oluşumu arasındaki bağlantı kemik dokusu iskelet ve özellikle dişler.

Kimya endüstrisinde, flor içeren bileşiklerin sentezinde ve fosforlu gübrelerin üretiminde çalışanlar için flor zehirlenmesi mümkündür. Flor, solunum yollarını tahriş eder ve cilt yanıklarına neden olur. Akut zehirlenmede, gırtlak ve bronşların mukoza zarlarında tahriş, gözler, salivasyon, burun kanamaları meydana gelir; ağır vakalarda - pulmoner ödem, merkezi hasar gergin sistem ve diğerleri; kronik - konjonktivit, bronşit, pnömoni, pnömoskleroz, floroz. Egzama gibi cilt lezyonları ile karakterizedir. İlk yardım: cilt yanıkları için gözleri suyla yıkamak - %70 alkolle yıkamak; inhalasyon zehirlenmesi ile - oksijenin solunması. Önleme: güvenlik düzenlemelerine uygunluk, özel giysiler giymek, düzenli tıbbi muayeneler, diyete kalsiyum ve vitaminlerin dahil edilmesi.

1.3 Klor

Klor(lat. Chlorum), Cl, Mendeleev periyodik sisteminin VII. Grubunun bir kimyasal elementi, atom numarası 17, atom kütlesi 35.453; halojen ailesine aittir. Normal koşullar altında (0°C, 0,1 MN/m2 veya 1 kgf/cm2), keskin tahriş edici kokusu olan sarı-yeşil bir gaz. Doğal Klor iki kararlı izotoptan oluşur: 35 Cl (%75,77) ve 37 Cl (%24,23). Kütle numaraları 31-47 olan, özellikle: 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40, yarı ömürleri (TS) sırasıyla 0.31 olan yapay olarak elde edilmiş radyoaktif izotoplar; 2.5; 1,56 sn; 3.1 105 yıl; 37.3, 55.5 ve 1.4 dk. İzleyici olarak 36Cl ve 38Cl kullanılır.

Tarihsel referans. Klor ilk kez 1774 yılında K. Scheele tarafından hidroklorik asidin piroluzit Mn02 ile etkileşimi ile elde edilmiştir. Bununla birlikte, yalnızca 1810'da G. Davy, klorun bir element olduğunu tespit etti ve ona klor adını verdi (Yunanca kloros - sarı-yeşil). 1813'te J. L. Gay-Lussac bu element için Klor adını önerdi.

Doğada klor dağılımı. Klor doğada sadece bileşikler halinde bulunur. Yerkabuğundaki (clarke) ortalama Klor içeriği kütlece %1.7.10-2, asit magmatik kayaçlarda - granitler ve diğerleri 2.4-10-2, bazik ve ultrabazik 5.10-3'tür. Su göçü, yer kabuğundaki klor tarihinde önemli bir rol oynar. Cl iyonu şeklinde - Dünya Okyanusunda (%1.93), yer altı tuzlu sularında ve tuz göllerinde bulunur. Kendi minerallerinin sayısı (çoğunlukla doğal klorürler) 97'dir, en önemlisi halit NaCl'dir (Kaya tuzu). Büyük potasyum ve magnezyum klorür yatakları ve karışık klorürler de bilinmektedir: sylvin KCl, sylvinite (Na,K)Cl, carnalite KCl MgCl2 6H 2 O, kainit KCl MgSO 4 3H 2 O, bischofite MgCl 2 6H 2 O Tarihte Volkanik gazların içerdiği HCl'nin yer kabuğunun üst kısımlarına beslenmesi büyük önem taşıyordu.

Klorun fiziksel özellikleri. Klor t bp -34.05°C, t pl -101°C'ye sahiptir. Gaz halindeki klorun yoğunluğu normal koşullar altında 3.214 g/l'dir; 0°C'de doymuş buhar 12,21 g/l; 1.557 g/cm3 kaynama noktasında sıvı klor; - 102°C'de katı klor 1,9 g/cm3 . 0°C'de Klorun doymuş buhar basıncı 0,369; 25°C'de 0,772; 100°C'de sırasıyla 3,814 MN/m2 veya 3,69; 7.72; 38,14 kgf / cm2. Erime ısısı 90,3 kJ/kg (21,5 cal/g); buharlaşma ısısı 288 kJ/kg (68.8 cal/g); sabit basınçta gazın ısı kapasitesi 0,48 kJ/(kg K) . Klorun kritik sabitleri: sıcaklık 144°C, basınç 7,72 MN/m2 (77,2 kgf/cm2), yoğunluk 573 g/l, özgül hacim 1,745·10 -3 l/g. Çözünürlük (g / l cinsinden) 0,1 MN / m 2 veya 1 kgf / cm 2 kısmi basınçta klor, suda 14,8 (0 ° C), 5,8 (30 ° C), 2,8 ( 70 ° C); 300 g/l NaCl 1.42 (30°C), 0.64 (70°C) solüsyonunda. 9.6°C'nin altında sulu çözeltiler değişken bileşimli Cl2nH20 klor hidratları oluşur (burada n = 6-8); Bunlar, sıcaklık Klor ve suya yükseldiğinde ayrışan, kübik eşanlamlı sarı kristallerdir. Klor, TiCl4 , SiCl4 , SnCl4 ve bazı organik çözücülerde (özellikle heksan C6H14 ve karbon tetraklorür CCl4'te) iyi çözünür. Klor molekülü iki atomludur (Cl2). Cl2 + 243 kJ \u003d 2Cl'nin 1000 K'de termal ayrışma derecesi, 2500 K'de %0,909'da %2,07 10-4'tür.

Klorun kimyasal özellikleri. Atomun harici elektronik konfigürasyonu Cl 3s 2 Зр 5 . Buna göre bileşiklerdeki klor -1, +1, +3, +4, +5, +6 ve +7 oksidasyon durumları sergiler. Atomun kovalent yarıçapı 0.99E, Cl'nin iyonik yarıçapı 1.82E, Klor atomunun elektron ilgisi 3.65 eV ve iyonlaşma enerjisi 12.97 eV'dir.

Kimyasal olarak klor çok aktiftir, hemen hemen tüm metallerle (bazıları yalnızca nem varlığında veya ısıtıldığında) ve metal olmayanlarla (karbon, nitrojen, oksijen, inert gazlar hariç) doğrudan birleşerek karşılık gelen klorürleri oluşturur, reaksiyona girer. birçok bileşik ile hidrojen V'nin yerini alır doymuş hidrokarbonlar ve doymamış bileşikleri birleştirir. Klor, brom ve iyotu bileşiklerinden hidrojen ve metallerle değiştirir; bu elementlerle klor bileşiklerinden flor ile yer değiştirir. Alkali metaller eser miktarda nem varlığında tutuşma ile klor ile etkileşime girer, çoğu metal sadece ısıtıldığında kuru klor ile reaksiyona girer. Çelik ve bazı metaller düşük sıcaklıklarda kuru klora karşı dirençlidir, bu nedenle kuru klor için ekipman ve depolama tesislerinin imalatında kullanılırlar. Fosfor, bir klor atmosferinde tutuşarak РCl3 oluşturur ve daha fazla klorlama üzerine - РCl5 ; Klorlu kükürt ısıtıldığında S 2 Cl 2, SC 2 ve diğer S n Cl m verir. Arsenik, antimon, bizmut, stronsiyum, tellür, klor ile kuvvetli bir şekilde etkileşime girer. Klor ve hidrojen karışımı renksiz veya sarı-yeşil bir alevle yanarak hidrojen klorür oluşturur (bu bir zincirleme reaksiyondur).

Hidrojen-klor alevinin maksimum sıcaklığı 2200°C'dir. %5,8 ila %88,5 H2 içeren hidrojen ve klor karışımları patlayıcıdır.

Klor, oksijenle oksitler oluşturur: Cl20, Cl02 , Cl206 , Cl207 , Cl208 , ayrıca hipokloritler (hipokloröz asit tuzları), kloritler, kloratlar ve perkloratlar. Klorun tüm oksijen bileşikleri, kolayca oksitlenen maddelerle patlayıcı karışımlar oluşturur. Klor oksitler kararsızdır ve kendiliğinden patlayabilir, hipokloritler depolama sırasında yavaşça ayrışır, kloratlar ve perkloratlar başlatıcıların etkisi altında patlayabilir.

Sudaki klor hidrolize edilerek hipokloröz ve hidroklorik asitler oluşturur: Cl2 + H20 \u003d HClO + HCl. Alkalilerin sulu çözeltilerini soğukta klorlarken, hipokloritler ve klorürler oluşur: 2NaOH + Cl2 \u003d NaClO + NaCl + H20 ve ısıtıldığında - kloratlar. Kuru kalsiyum hidroksitin klorlanmasıyla ağartıcı elde edilir.

Amonyak klor ile reaksiyona girdiğinde nitrojen triklorür oluşur. Organik bileşiklerin klorlanmasında, klor ya hidrojenin yerini alır ya da çoklu bağlar yoluyla katılarak çeşitli klor içeren organik bileşikler oluşturur.

Klor, diğer halojenlerle interhalojen bileşikler oluşturur. Florürler ClF, ClF3 , ClF3 çok reaktiftir; örneğin, ClF atmosferinde 3 cam yünü kendiliğinden tutuşur. Oksijen ve flor içeren klor bileşikleri bilinmektedir - Klor oksiflorürler: ClO3F, ClO2F3 , ClOF, ClOF3 ve florin perklorat FCl04 .

Klor almak. Klor, 1785 yılında hidroklorik asidin manganez (II) oksit veya piroluzit ile etkileşime girmesiyle endüstride üretilmeye başlandı. 1867'de İngiliz kimyager G. Deacon, HCl'yi bir katalizör varlığında atmosferik oksijenle oksitleyerek klor üretmek için bir yöntem geliştirdi. 19. yüzyılın sonları - 20. yüzyılın başlarından beri, klor, alkali metal klorürlerin sulu çözeltilerinin elektrolizi ile üretilmiştir. Bu yöntemler dünyadaki klorun %90-95'ini üretir. Erimiş klorürlerin elektrolizi ile magnezyum, kalsiyum, sodyum ve lityum üretiminde tesadüfen az miktarda klor elde edilir. NaCl sulu çözeltilerinin iki ana elektroliz yöntemi kullanılır: 1) katı katotlu ve gözenekli filtre diyaframlı elektrolizörlerde; 2) cıva katodlu elektrolizörlerde. Her iki yönteme göre, gaz halindeki klor bir grafit veya oksit titanyum-rutenyum anot üzerinde salınır. Birinci yönteme göre, katotta hidrojen salınır ve sonraki işlemlerle ticari kostik sodanın izole edildiği bir NaOH ve NaCl çözeltisi oluşur. İkinci yönteme göre katot üzerinde sodyum amalgam oluşur, ayrı bir aparatta saf su ile ayrıştırıldığında tekrar üretime giren NaOH çözeltisi, hidrojen ve saf cıva elde edilir. Her iki yöntem de 1 ton Klor başına 1.125 ton NaOH vermektedir.

Diyafram elektrolizi, klor üretimi için daha az sermaye yatırımı gerektirir ve daha ucuz NaOH üretir. Cıva katod yöntemi çok saf NaOH üretir, ancak cıva kaybı çevreyi kirletir.

Klor kullanımı. Kimya sanayisinin önemli kollarından biri de klor sanayidir. Ana klor miktarları, üretim yerinde klor içeren bileşikler halinde işlenir. Klor sıvı halde silindirlerde, varillerde, demiryolu tanklarında veya özel donanımlı gemilerde depolanır ve taşınır. Sanayileşmiş ülkeler için, aşağıdaki yaklaşık klor tüketimi tipiktir: klor içeren organik bileşiklerin üretimi için - %60-75; -%10-20 Klor içeren inorganik bileşikler; kağıt hamuru ve kumaşların ağartılması için - %5-15; sıhhi ihtiyaçlar ve su klorlaması için - toplam çıktının %2-6'sı.

Klor ayrıca titanyum, niyobyum, zirkonyum ve diğerlerini çıkarmak için bazı cevherlerin klorlanmasında da kullanılır.

Vücuttaki klor Klor, bitki ve hayvan dokularının sabit bir bileşeni olan biyojenik elementlerden biridir. Bitkilerde klor içeriği (halofitlerde çok miktarda klor) - yüzde binde birinden tam yüzdeye, hayvanlarda - yüzde onda biri ve yüzde biri. Bir yetişkinin günlük Klor ihtiyacı (2-4 gr) gıda ürünleri ile karşılanmaktadır. Yiyeceklerle birlikte, Klor genellikle fazla miktarda sodyum klorür ve potasyum klorür şeklinde sağlanır. Ekmek, et ve süt ürünleri özellikle Klor açısından zengindir. Hayvanlarda, klor ozmotik olarak ana aktif madde kan plazması, lenf, Beyin omurilik sıvısı ve bazı kumaşlar. rol oynar su-tuz değişimi, suyun dokular tarafından tutulmasına katkıda bulunur. Dokulardaki asit-baz dengesinin düzenlenmesi, diğer işlemlerle birlikte Klor'un kan ve diğer dokular arasındaki dağılımını değiştirerek gerçekleştirilir. Klor, bitkilerde enerji metabolizmasında yer alır ve hem oksidatif fosforilasyonu hem de fotofosforilasyonu aktive eder. Klor, oksijenin kökler tarafından emilmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. İzole kloroplastlar tarafından fotosentez sırasında oksijen üretimi için klor gereklidir. Klor, bitkilerin yapay olarak yetiştirilmesi için çoğu besin ortamına dahil edilmez. Bitkilerin gelişimi için çok düşük Klor konsantrasyonlarının yeterli olması mümkündür.

Kimya, kağıt hamuru ve kağıt, tekstil, ilaç endüstrileri ve diğer sektörlerde klor zehirlenmesi mümkündür. Klor, gözlerin mukoza zarlarını tahriş eder ve solunum sistemi. İkincil enfeksiyon genellikle birincil enflamatuar değişikliklere katılır. akut zehirlenme neredeyse anında gelişir. Orta ve düşük konsantrasyonlarda klorin solunması göğüste sıkışma ve ağrıya, kuru öksürüğe, hızlı nefes almaya, gözlerde ağrıya, göz yaşarmasına, kandaki lökosit düzeylerinin yükselmesine, vücut ısısına vb. neden olur. Muhtemel bronkopnömoni, toksik pulmoner ödem, depresyon , kasılmalar . Hafif vakalarda iyileşme 3-7 gün içinde gerçekleşir. Uzun vadeli sonuçlar olarak, üst solunum yollarında nezle, tekrarlayan bronşit, pnömoskleroz ve diğerleri görülür; akciğer tüberkülozunun olası aktivasyonu. Küçük Klor konsantrasyonlarının uzun süreli solunması ile benzer, ancak yavaş gelişen hastalık formları gözlenir. Zehirlenmenin önlenmesi: üretim tesislerinin, ekipmanların sızdırmazlığı, etkili havalandırma, gerekirse gaz maskesi kullanımı. Klor, ağartıcı ve diğer klor içeren bileşiklerin üretimi, zararlı çalışma koşullarına sahip endüstrilere aittir.

1.4 Brom

Brom(lat. Bromum), Mendeleev'in periyodik sisteminin VII. grubunun kimyasal bir elementi olan Br, halojenleri ifade eder; atom numarası 35, atom kütlesi 79.904; güçlü kırmızı-kahverengi sıvı kötü koku. Brom, 1826'da Fransız kimyager A. J. Balard tarafından Akdeniz tuz madenlerinin tuzlu sularını incelerken keşfedildi; adını yunancadan almıştır. bromos - pis koku. Doğal Brom, 79 Br (%50,54) ve 81 Br (%49,46) olmak üzere 2 kararlı izotoptan oluşur. Yapay olarak elde edilen radyoaktif izotoplardan Brom, örneğinde I. V. Kurchatov'un atom çekirdeği izomerizmi fenomenini keşfettiği en ilginç 80 Br'dir.

Bromun doğada dağılımı. Yerkabuğundaki Brom içeriğinin (kütlece% 1.6 10-4) 10 15 -10 16 ton olduğu tahmin edilmektedir.Ana kütlesinde Brom, magmatik kayaçlarda ve yaygın halojenürlerde dağılmış haldedir. Brom, klorun değişmez bir arkadaşıdır. Brom tuzları (NaBr, KBr, MgBr 2), klorür tuzlarının yataklarında (% 0,03 Br'ye kadar sofra tuzunda, potasyum tuzlarında - sylvite ve carnallite -% 0,3 Br'e kadar) ve ayrıca deniz suyunda (0,065) bulunur. % Br), tuz göllerinin tuzlu suları (% 0,2 Br'ye kadar) ve genellikle tuz ve petrol birikintileriyle (% 0,1 Br'e kadar) ilişkili yeraltı tuzlu suları. Sudaki iyi çözünürlükleri nedeniyle, brom tuzları deniz ve göl su kütlelerinin artık tuzlu sularında birikir. Brom kolayca çözünür bileşikler formunda göç eder ve çok nadiren AgBr bromirit, Ag (Cl, Br) embolit ve Ag (Cl, Br, I) iyodoembolit ile temsil edilen katı mineral formları oluşturur. Minerallerin oluşumu, kurak çöl bölgelerinde oluşan sülfid gümüş içeren yatakların oksidasyon bölgelerinde meydana gelir.

Bromun fiziksel özellikleri.-7.2°C'de sıvı Brom katılaşarak hafif metalik bir parlaklığa sahip kırmızı-kahverengi iğnemsi kristallere dönüşür. Bromin buharları sarı-kahverengi renktedir, kaynama noktası 58.78°C. Sıvı Bromun yoğunluğu (20°C'de) 3,1 g/cm3 . Brom suda sınırlı ölçüde çözünür, ancak diğer halojenlerden daha iyidir (20 °C'de 100 g H20 içinde 3,58 g Brom). 5.84 ° C'nin altında, Br 2 8H 2 O'nun lal kırmızısı kristalleri sudan çökelir Brom, sulu çözeltilerden ekstrakte etmek için kullanılan birçok organik çözücüde özellikle iyi çözünür. Brom katı, sıvı ve gaz halinde 2 atomlu moleküllerden oluşur. Atomlara fark edilebilir ayrışma yaklaşık 800°C'de başlar; Ayrışma, ışığın etkisi altında da gözlenir.

Bromun kimyasal özellikleri. Bromin atomunun dış elektronlarının konfigürasyonu 4s 2 4p 5'tir. Bileşiklerdeki Bromun değeri değişkendir, oksidasyon durumu -1 (bromürlerde, örneğin KBr), +1 (hipbromitlerde, NaBrO), +3 (bromitlerde, NaBrO2), +5 (bromatlarda, KBrOz) ) ve +7 (perbromatlarda, NaBrO 4). Kimyasal olarak Brom çok aktiftir, klor ve iyot arasındaki reaktivitede yer tutar. Brom'un kükürt, selenyum, tellür, fosfor, arsenik ve antimon ile etkileşimine, güçlü bir ısıtma, hatta bazen alev görünümü eşlik eder. Brom, potasyum ve alüminyum gibi belirli metallerle aynı derecede şiddetli reaksiyona girer. Bununla birlikte, birçok metal, yüzeylerinde Brom'da çözünmeyen koruyucu bir bromür filmi oluşması nedeniyle susuz Brom ile zorlukla reaksiyona girer. Metaller arasında, yüksek sıcaklıklarda ve nem varlığında bile Bromun etkisine en dirençli olanlar gümüş, kurşun, platin ve tantaldır (platinden farklı olarak altın, Brom ile şiddetli reaksiyona girer). Brom, yüksek sıcaklıklarda bile doğrudan oksijen, nitrojen ve karbon ile birleşmez. Bu elementlerle brom bileşikleri dolaylı olarak elde edilir. Bunlar son derece hassas oksitler Br20, Br02 ve Br308'dir (sonuncusu, örneğin, ozonun 80°C'de Brom üzerindeki etkisiyle elde edilir). Brom, doğrudan halojenlerle etkileşerek BrF3 , BrF5 , BrCl, IBr ve diğerlerini oluşturur.

Brom güçlü bir oksitleyici ajandır. Böylece sulu çözeltilerdeki sülfitleri ve tiyosülfatları sülfatlara, nitritleri nitratlara, amonyağı serbest nitrojene (3Br2 + 8NH3 \u003d N2 + NH4Br) oksitler. Brom, iyodu bileşiklerinden uzaklaştırır, ancak kendisi klor ve flor ile yer değiştirir. Serbest Brom, asidik bir ortamda güçlü oksitleyici ajanların (KMn04, K2Cr207) etkisi altında da bromürlerin sulu çözeltilerinden salınır. Suda çözüldüğünde Brom, hidrobromik asit HBr ve kararsız hipobromöz asit HBrO oluşturmak için kısmen onunla reaksiyona girer (Br2 + H20 \u003d HBr + HBrO). Sudaki brom çözeltisine bromlu su denir. Brom soğukta alkali çözeltilerde çözüldüğünde, bromür ve hipobromit oluşur (2NaOH + Br2 \u003d NaBr + NaBrO + H20) ve yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 100 ° C) - bromür ve bromat (6NaOH + 3Br) 2 \u003d 5NaBr + NaBrO3 + 3H20). Brom'un organik bileşiklerle reaksiyonlarından en karakteristik olanı, bir C=C çift bağının eklenmesi ve ayrıca hidrojenin ikame edilmesidir (genellikle katalizörlerin veya ışığın etkisi altında).

Brom'u alın. Brom elde etmek için hammadde deniz suyu, göl ve yeraltı tuzlu suları ve bromür iyonu Br - şeklinde Brom içeren potas üretimi likörleridir (deniz suyunda 65 g / m3'ten deniz suyunda 3-4 kg / m3 ve daha yüksek) potasyum likör üretimi). Brom, klor (2Br - + Cl2 = Br2 + 2Cl -) ile izole edilir ve çözeltiden buhar veya hava ile damıtılır. Buharla sıyırma, granit, seramik veya Broma dayanıklı diğer malzemelerden yapılmış sütunlarda gerçekleştirilir. Isıtılmış tuzlu su kolona yukarıdan, klor ve buhar ise aşağıdan beslenir. Kolondan çıkan brom buharı seramik kondenserlerde yoğuşturulur. Daha sonra, Brom sudan ayrılır ve damıtma yoluyla klor safsızlıklarından arındırılır. Hava ile sıyırma, Brom üretimi için düşük Brom içeriğine sahip tuzlu suların kullanılmasını mümkün kılar; bu, büyük bir buhar tüketiminin bir sonucu olarak Bromu buhar yöntemiyle ayırmanın kârsız olduğu Brom üretimi için. Ortaya çıkan brom-hava karışımından, brom kimyasal emiciler tarafından yakalanır. Bunun için, FeBr 3'ün demir talaşları ile indirgenmesiyle elde edilen demir bromür (2FeBr2 + Br2 = 2FeBr3) çözeltileri ve ayrıca sodyum hidroksit veya karbonat veya gazlı kükürt dioksit çözeltileri kullanılır. hidrobromik ve sülfürik asitlerin oluşumu ile su buharı varlığında Brom ile reaksiyona girer (Br2 + S02 + 2H20 \u003d 2HBr + H2S04). Ortaya çıkan ara ürünlerden Brom, klorin (FeBr3 ve HBr'den) veya asidin (5NaBr + NaBrO3 + 3 H2S04 \u003d 3Br2 + 3Na2S04 + 3H20) etkisiyle izole edilir. Gerekirse ara ürünler, elemental Brom izole edilmeden brom bileşikleri halinde işlenir.

Havadaki içeriği 1 mg/m3 veya daha fazla olan brom buharlarının solunması öksürüğe, burun akıntısına, burun kanamasına, baş dönmesine, baş ağrısı; daha yüksek konsantrasyonlarda - boğulma, bronşit, bazen ölüm. Havada izin verilen maksimum brom buharı konsantrasyonu 2 mg/m3'tür. Sıvı Brom cilde etki ederek kötü iyileşen yanıklara neden olur. Brom çeker ocaklarda işlenmelidir. Brom buharı ile zehirlenme durumunda, amonyağın su veya etil alkol içinde oldukça seyreltilmiş bir solüsyonu kullanılarak solunması önerilir. Brom buharlarının teneffüs edilmesiyle oluşan boğaz ağrısı, sıcak süt içilmesiyle giderilir. Cilde bulaşan brom bol su ile yıkanır veya güçlü bir hava akımı ile üflenir. Yanmış yerler lanolin ile bulaşır.

Brom uygulaması. Brom oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Çeşitli brom tuzları ve organik türevlerinin elde edilmesi için başlangıç ​​ürünüdür. Patlama direncini artırmak için benzinlere eklenen bir etil sıvının bileşenleri olan etil bromür ve dibromoetan üretmek için büyük miktarlarda Brom kullanılır. Brom bileşikleri fotoğrafçılıkta, bir dizi boyanın, metil bromürün ve diğer bazı Brom bileşiklerinin üretiminde - insektisit olarak kullanılır. Bazı organik brom bileşikleri, etkili yangın söndürme maddeleri olarak hizmet eder. Bromlu ve bromlu su birçok maddenin tayini için kimyasal analizlerde kullanılmaktadır. Tıpta sodyum, potasyum, amonyum bromürlerin yanı sıra nevroz, histeri, sinirlilik, uykusuzluk için kullanılan organik Brom bileşikleri kullanılır. hipertansiyon, epilepsi ve kore.

Vücutta brom. Brom, hayvan ve bitki dokularının kalıcı bir bileşenidir. Karasal bitkiler, ıslak madde başına ortalama %7.10-4 Brom içerir, hayvanlar ~%1.10-4%. Brom çeşitli sırlarda (gözyaşı, tükürük, ter, süt, safra) bulunur. Sağlıklı bir insanın kanındaki Bromin içeriği %0,11 ile 2,00 mg arasında değişmektedir. Radyoaktif Bromin (82 Br) yardımıyla seçici absorpsiyonu tiroid bezi, renal medulla ve hipofiz bezi. Hayvanların ve insanların vücuduna verilen bromürler, serebral kortekste inhibe edici süreçlerin konsantrasyonunu arttırır, inhibe edici sürecin aşırı gerilmesinden etkilenen sinir sisteminin durumunun normalleşmesine katkıda bulunur. Aynı zamanda tiroid bezinde kalan Brom, bezin aktivitesini ve bununla bağlantılı olarak metabolizmanın durumunu etkileyen iyot ile rekabetçi bir ilişkiye girer.

1.5 İyot

iyot(lat. Iodum), Mendeleev'in periyodik sisteminin VII grubunun kimyasal bir elementi olan I, halojenleri ifade eder (eski İyot adı ve J sembolü de literatürde bulunur); atom numarası 53, atom kütlesi 126.9045; metalik bir parlaklığa sahip siyah-gri renkli kristaller. Doğal iyot, kütle numarası 127 olan bir kararlı izotoptan oluşur. İyot, 1811'de Fransız kimyager B. Courtois tarafından keşfedildi. Deniz yosunu külünün ana tuzlu suyunu konsantre sülfürik asitle ısıtarak, mor bir buharın salındığını gözlemledi (dolayısıyla iyot adı - Yunancadan. parlak katmanlı kristaller. 1813-1814'te Fransız kimyager J. L. Gay-Lussac ve İngiliz kimyager G. Davy, iyotun temel yapısını kanıtladılar.

İyotun doğada dağılımı. Yerkabuğundaki ortalama iyot içeriği ağırlıkça %4.10-5'tir. Manto ve magmalarda ve bunlardan oluşan kayalarda (granitler, bazaltlar ve diğerleri) iyot bileşikleri dağılır; İyotun derin mineralleri bilinmemektedir. İyotun yerkabuğundaki tarihi, canlı madde ve biyojenik göç ile yakından bağlantılıdır. Biyosferde, özellikle deniz organizmaları (algler, süngerler ve diğerleri) tarafından konsantrasyon süreçleri gözlenir. Biyosferde sekiz hiperjen iyot mineralinin oluştuğu bilinmektedir, ancak bunlar çok nadirdir. Biyosfer için ana iyot rezervuarı Dünya Okyanusu'dur (1 litre ortalama 5.10-5 g iyot içerir). Okyanustan deniz suyu damlalarında çözünen iyot bileşikleri atmosfere girer ve rüzgarlarla kıtalara taşınır. (Okyanustan uzak veya deniz rüzgarlarından dağlarla çevrili yerlerde iyot azalır) İyot, toprakta ve deniz alüvyonlarında organik madde tarafından kolayca emilir. Bu siltlerin sıkışması ve tortul kayaçların oluşumu ile desorpsiyon meydana gelir, iyot bileşiklerinin bir kısmı yeraltı suyu. Özellikle petrol yataklarının bulunduğu bölgelerin özelliği olan iyot ekstraksiyonu için kullanılan iyot-brom suları bu şekilde oluşur (bazı yerlerde bu suların 1 litresi 100 mg'dan fazla iyot içerir).

İyotun fiziksel özellikleri.İyotun yoğunluğu 4.94 g/cm3, t pl 113.5°C, bp t 184.35°C'dir. Sıvı ve gaz iyot molekülü iki atomdan oluşur (I 2). 700 °C'nin üzerinde ve ayrıca ışığın etkisi altında gözle görülür bir I2 = 2I ayrışması gözlenir. Zaten normal sıcaklıklarda iyot buharlaşarak keskin kokulu mor bir buhar oluşturur. Zayıf ısıtma ile iyot süblimleşir, parlak ince plakalar şeklinde yerleşir; bu işlem, laboratuvarlarda ve endüstride iyotun saflaştırılmasına hizmet eder. İyot, suda (25 ° C'de 0.33 g / l), iyi - karbon disülfid ve organik çözücülerde (benzen, alkol ve diğerleri) ve sulu iyodür çözeltilerinde az çözünür.

İyotun kimyasal özellikleri.İyot atomunun dış elektronlarının konfigürasyonu 5s 2 5p 5'tir. Buna göre, İyot bileşiklerde değişken valans (oksidasyon durumu) sergiler: -1 (HI, KI'de), +1 (HIO, KIO'da), +3 (ICl 3'te), +5 (HIO 3'te, KIO'da) 3 ) ve +7 (HIO 4 , KIO 4'te). Kimyasal olarak iyot, klor ve bromdan daha az olmasına rağmen oldukça aktiftir. Metallerle iyot, hafif ısıtma ile güçlü bir şekilde etkileşime girerek iyodürler oluşturur (Hg + I 2 = HgI 2). İyot, yalnızca ısıtıldığında hidrojenle reaksiyona girer ve tamamen değil, hidrojen iyodür oluşturur. İyot doğrudan karbon, nitrojen ve oksijen ile birleşmez. Elemental iyot, klor ve bromdan daha az güçlü bir oksitleyici ajandır. Hidrojen sülfür H2S, sodyum tiyosülfat Na2S203 ve diğer indirgeyici maddeler onu I -'ye düşürür (I2 + H2S \u003d S + 2HI). Sulu çözeltilerdeki klor ve diğer güçlü oksitleyici maddeler, onu IO3 -'e dönüştürür (5Cl2 + I2 + 6H20 \u003d 2HIO3H + 10HCl). Suda çözündüğünde, iyot onunla kısmen reaksiyona girer (I2 + H20 = HI + HIO); sıcak sulu alkali çözeltilerinde iyodür ve iyodat oluşur (3I2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO3 + 3H20). Nişasta üzerine emilen iyot, onu koyu maviye çevirir; iyot tespiti için iyodometri ve kalitatif analizde kullanılır.

İyot buharları zehirlidir ve mukoza zarlarını tahriş eder. İyotun cilt üzerinde dağlayıcı ve dezenfekte edici bir etkisi vardır. İyot lekeleri, soda veya sodyum tiyosülfat çözeltileri ile yıkanır.

İyot almak. Endüstriyel iyot üretimi için hammadde, petrol sondaj suyudur; deniz yosunu ve sodyum iyodat formunda %0,4'e kadar iyot içeren Şili (sodyum) nitratın ana çözeltileri. Petrol sularından (genellikle iyodür formunda 20-40 mg/l iyot içeren) iyot elde etmek için önce klor (2 NaI + Cl2 = 2NaCl + I2) veya nitröz asit (2NaI + 2NaNO 2 +) ile muamele edilirler. 2H2S04 \u003d 2Na2S04 + 2NO + I2 + 2H20). Serbest kalan iyot ya aktif karbon tarafından adsorbe edilir ya da hava ile üflenir. Kömür tarafından adsorbe edilen iyot, kostik alkali veya sodyum sülfit (I2 + Na2S03 + H20 = Na2S04 + 2HI) ile işlenir. Serbest iyot, reaksiyon ürünlerinden klor veya sülfürik asit ve bir oksitleyici ajanın, örneğin potasyum dikromatın (K2Cr207 + 7H2S04 + 6NaI \u003d K2S04 + 3Na2SO) etkisiyle izole edilir. 4 + Cr2 (S04) S + 3I2). Hava ile üflendiğinde, iyot, su buharı (2H 2 O + SO 2 + I 2 = H 2 SO 4 + 2HI) ile bir kükürt oksit (IV) karışımı ile emilir ve daha sonra iyot, klor (2HI + Cl) ile yer değiştirir. 2 = 2HCl + I2). Ham kristal iyot süblimasyon ile saflaştırılır.

iyot kullanımı.İyot ve bileşikleri, tıpta ve analitik kimyada olduğu kadar organik sentez ve fotoğrafçılıkta da kullanılmaktadır.

Vücutta iyot.İyot, hayvanlar ve insanlar için esansiyel bir eser elementtir. Çernozem olmayan tayga ormanı, kuru bozkır, çöl ve dağ biyojeokimyasal bölgelerinin topraklarında ve bitkilerinde, iyot yetersiz miktarlarda bulunur veya diğer bazı mikro elementlerle (Co, Mn, Cu) dengelenmez; Bu alanlardaki dağılımla ilgili endemik guatr. Topraktaki ortalama iyot içeriği yaklaşık %3.10-4, bitkilerde yaklaşık %2.10-5'tir. yüzeyde içme suyuÇok az iyot vardır (%10-7'den %10-9'a). Kıyı bölgelerinde 1 m3 havadaki iyot miktarı 50 mikrograma, karasal ve dağlık bölgelerde 1 hatta 0,2 mikrograma ulaşabilir.

İyotun bitkiler tarafından emilmesi, topraktaki bileşiklerinin içeriğine ve bitki tipine bağlıdır. Bazı organizmalar (iyot yoğunlaştırıcılar olarak adlandırılır), örneğin algler - fucus, kelp, phyllophora,% 1'e kadar iyot biriktirir, bazı süngerler -% 8,5'e kadar (spongin iskelet maddesinde). İyodu konsantre eden algler, endüstriyel üretimi için kullanılır. İyot hayvan vücuduna yiyecek, su, hava ile girer. İyotun ana kaynağı bitkisel besinler ve yemdir. İyotun emilimi ön kısımlarda gerçekleşir. ince bağırsak. İnsan vücudu, kaslarda yaklaşık 10-25 mg ve tiroid bezinde 6-15 mg olmak üzere 20 ila 50 mg iyot biriktirir. Radyoaktif iyot (131 I ve 125 I) kullanılarak, tiroid bezinde iyotun epitel hücrelerinin mitokondrilerinde biriktiği ve içlerinde oluşan ve tetraiyodotironin hormonuna (tiroksin) yoğunlaşan diiyodin ve monoiyodotirozinlerin bir parçası olduğu gösterilmiştir. . İyot vücuttan esas olarak böbrekler (%70-80'e kadar), meme, tükürük ve ter bezleri, kısmen de safra yoluyla atılır.

Çeşitli biyojeokimyasal illerde, günlük rasyondaki iyot içeriği değişmektedir (insanlar için 20 ila 240 mikrogram, koyunlar için 20 ila 400 mikrogram). Bir hayvanın iyot ihtiyacı fizyolojik durumuna, mevsime, sıcaklığa, organizmanın ortamdaki iyot içeriğine uyumuna bağlıdır. İnsanlarda ve hayvanlarda günlük iyot ihtiyacı, vücut ağırlığının 1 kg'ı başına yaklaşık 3 μg'dır (hamilelikte artar, büyümede artış, soğuma). İyotun vücuda girmesi temel metabolizmayı arttırır, oksidatif süreçleri arttırır, kasları sıkılaştırır, cinsel işlevi uyarır.

Yiyecek ve sudaki az ya da çok iyot eksikliği ile bağlantılı olarak, genellikle 1 ton tuz başına 10-25 g potasyum iyodür içeren iyotlu sofra tuzu kullanılır. İyot içeren gübrelerin uygulanması, mahsullerdeki içeriğini ikiye ve üçe katlayabilir.

Tıpta iyot.İyot içeren müstahzarlar antibakteriyel ve antifungal özelliklere sahiptir, ayrıca antiinflamatuar ve dikkat dağıtıcı bir etkiye sahiptir; haricen yaraların dezenfeksiyonunda, cerrahi sahanın hazırlanmasında kullanılırlar. Ağızdan alındığında iyot preparatları metabolizmayı etkiler, tiroid bezinin işlevini artırır. Küçük dozlarda iyot (mikroiyot), hipofiz bezinin ön loblarında tiroid uyarıcı hormonun oluşumuna etki ederek tiroid bezinin işlevini engeller. İyot, protein ve yağ (lipid) metabolizmasını etkilediğinden, kan kolesterolünü düşürdüğü için ateroskleroz tedavisinde uygulama bulmuştur; ayrıca kanın fibrinolitik aktivitesini arttırır. Teşhis amacıyla iyot içeren radyoopak maddeler kullanılır.

-de uzun süreli kullanım iyot preparatları ve bunlara karşı artan duyarlılıkla iyodizm görünebilir - burun akıntısı, ürtiker, Quincke ödemi, salivasyon ve gözyaşı, akne (iyododerma), vb. hemorajik diyatezürtiker.

İyot radyoaktiftir.İyotun yapay olarak radyoaktif izotopları - 125 I, 131 I, 132 I ve diğerleri, biyolojide ve özellikle tıpta tiroid bezinin işlevsel durumunu belirlemek ve bir dizi hastalığını tedavi etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Teşhiste radyoaktif iyodin kullanımı, iyotun tiroid bezinde seçici olarak birikme kabiliyeti ile ilişkilidir; terapötik amaçlı kullanım, iyot radyoizotoplarının β-radyasyonunun bezin salgı hücrelerini yok etme kabiliyetine dayanır. kirlilik ile çevre nükleer fisyon ürünleri, iyotun radyoaktif izotopları biyolojik döngüye hızla dahil edilir, sonunda süte ve sonuç olarak insan vücuduna girer. Tiroid bezi yetişkinlerinkinden 10 kat daha küçük olan ve aynı zamanda daha fazla radyosensitiviteye sahip olan çocukların vücuduna girmeleri özellikle tehlikelidir. Tiroid bezinde radyoaktif iyot izotoplarının birikimini azaltmak için, kararlı iyot preparatlarının (doz başına 100-200 mg) kullanılması önerilir. Radyoaktif iyot, gastrointestinal kanalda hızla ve tamamen emilir ve seçici olarak tiroid bezinde biriktirilir. Emilimi, bezin işlevsel durumuna bağlıdır. Nispeten yüksek konsantrasyonlarda iyot radyoizotopları da tükürük ve meme bezlerinde ve mukoza zarlarında bulunur. gastrointestinal sistem. Tiroid bezi tarafından emilmeyen radyoaktif iyot neredeyse tamamen ve nispeten hızlı bir şekilde idrarla atılır.

Benzer Belgeler

    Periyodik sistem D.I. Mendeleev. Halojenlerin insan vücudu üzerindeki olumlu ve olumsuz etkileri.

    sunum, 20.10.2011 eklendi

    Kimyasal elementlerin periyodik sistemindeki keşif ve yer tarihi D.I. Mendeleev halojenleri: flor, klor, brom, iyot ve astatin. Elementlerin kimyasal ve fiziksel özellikleri, uygulamaları. Elementlerin bolluğu ve basit maddelerin üretimi.

    sunum, 03/13/2014 eklendi

    Halojenlerle ilgili kimyasal elementler: flor, klor, brom, iyot ve astatin. Elementlerin kimyasal özellikleri, seri numaraları, fiziksel özellikleri, iyonlaşma enerjisi ve elektronegatifliği. Halojen oksidasyon durumları, ayrışma enerjisi.

    sunum, 12/16/2013 eklendi

    Halojen kavramı ve pratik önemi, fiziksel ve kimyasal özellikleri, ayırt edici özellikleri. Halojen elde etme özellikleri ve yöntemleri: iyot, brom, klor, flor, astatin. Bu halojenlerin karakteristik reaksiyonları, kullanım alanları.

    sunum, 03/11/2011 eklendi

    Genel özellikleri periyodik tablonun IV. grubundaki kimyasal elementler, bunların doğadaki varlıkları ve diğer metal olmayanlarla bileşikleri. Germanyum, kalay ve kurşun elde edilmesi. Titanyum alt grubunun metallerinin fiziko-kimyasal özellikleri. Zirkonyum kapsamları.

    sunum, 23/04/2014 eklendi

    Halojenler, Mendeleev'in periyodik sisteminin VII. grubunun ana alt grubuna ait kimyasal elementlerdir. Halojenler flor, klor, brom, iyot ve astatini içerir. Tüm halojenler enerjik oksitleyici maddelerdir, bu nedenle doğada yalnızca bileşikler biçiminde bulunurlar.

    özet, 20/03/2009 eklendi

    Klor, atom numarası 17 olan üçüncü periyodun kimyasal elementlerinin periyodik tablosunun 17. elementidir. Reaktif bir metal olmayan, halojen grubuna aittir. Klorun fiziksel özellikleri, metaller ve ametallerle etkileşimi, oksidatif reaksiyonlar.

    sunum, 26.12.2011 eklendi

    Azot alt grubunun elementlerinin özellikleri, atomların yapısı ve özellikleri. Periyodik sistemde elementlerin yukarıdan aşağıya geçişi sırasında metalik özelliklerin artması. Azot, fosfor, arsenik, antimon ve bizmutun doğada dağılımı, uygulamaları.

    özet, 06/15/2009 eklendi

    Halojenlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, Mendeleev'in Periyodik Element Tablosundaki konumları. Klor, brom, iyot, florin ana kaynakları ve biyolojik önemi. Halojenlerin doğada bulunması, üretimi ve endüstriyel kullanımı.

    sunum, 12/01/2014 eklendi

    Metallerin genel özellikleri. Tanım, yapı. Genel fiziksel özellikler. Metal elde etme yöntemleri. Metallerin kimyasal özellikleri. Metal alaşımları. Ana alt grupların elemanlarının özellikleri. Geçiş metallerinin karakterizasyonu.

Periyodik sistemin VII. grubuna dahil olan elementler 2 alt gruba ayrılır: ana - halojen alt grubu - ve yan - manganez alt grubu. Hidrojen, atomunun dış değerlik seviyesinde tek bir elektrona sahip olmasına ve grup I'e yerleştirilmesi gerektiğine rağmen aynı gruba yerleştirilir.

Bununla birlikte, hidrojenin hem ana alt grubun elementleri - alkali metaller hem de ikincil alt grubun elementleri - bakır, gümüş ve altın ile çok az ortak noktası vardır. Aynı zamanda halojenler gibi aktif metallerle reaksiyona girerek bir elektron ekleyerek halojenürlerle bazı benzerlikler gösteren hidritler oluşturur.

Halojen alt grubu flor, klor, brom, iyot ve astatini içerir. İlk 4 element doğada bulunur, sonuncusu yapay olarak elde edilir ve bu nedenle halojenlerin geri kalanından çok daha az çalışılmıştır. "Halojen" kelimesi tuz oluşturan anlamına gelir. Alt grubun elementleri, birçok metalle reaksiyona girerek tuz oluşturma kolaylığı nedeniyle bu adı aldı.

Tüm halojenler, s 2 p 5 şeklinde bir dış elektron kabuk yapısına sahiptir. Bu nedenle, kararlı bir soy gaz elektron kabuğu (s 2 p 6) oluşturan bir elektronu kolayca kabul ederler. Alt gruptaki bir atomun en küçük yarıçapı flor içindir, geri kalanı için F serisinde artar.< Cl < Br < I < Аt и составляет соответственно 133; 181; 196; 220 и 270 нм. В таком же порядке уменьшается сродство атомов элементов к электрону.

halojenlerçok aktif unsurlardır. Elektronları yalnızca kolayca veren atomlardan değil, aynı zamanda iyonlardan da alabilirler ve hatta diğer daha az aktif halojenleri bileşiklerinden çıkarabilirler. Örneğin flor, kloru klorürlerden, bromu bromürlerden ve iyodu iyodürlerden değiştirir.

Tüm halojenler arasında, yalnızca periyot II'de olan florin doldurulmamış bir d seviyesi yoktur. Bu nedenle, 1'den fazla eşlenmemiş elektrona sahip olamaz ve yalnızca -1 değerlik sergiler. Diğer halojenlerin atomlarında d-seviyesi dolu değildir, bu da onların farklı sayıda eşlenmemiş elektrona sahip olmalarını ve oksijende gözlenen -1, +1, +3, +5 ve +7 değerliklerini göstermelerini mümkün kılar. klor, brom ve iyot bileşikleri.

Manganez alt grubu manganez, teknetyum ve renyum içerir. Halojenlerin aksine, manganez alt grubunun elementleri, harici elektronik seviyede sadece 2 elektrona sahiptir ve bu nedenle, negatif yüklü iyonlar oluşturan elektronları bağlama yeteneği göstermezler.

Manganez doğada yaygın olarak bulunur ve endüstride yaygın olarak kullanılır.

Teknesyum radyoaktiftir, doğada buluşmuyoruz ama yapay olarak elde edildi (ilk kez - E. Segre ve K. Perrier, 1937) Bu element uranyumun radyoaktif bozunması sonucu oluşur. Renyum eser elementlerden biridir. Bağımsız mineraller oluşturmaz, ancak başta molibden olmak üzere bazı minerallerin eşlikçisi olarak oluşur.

1925'te V. ve I. Noddak tarafından keşfedildi. Küçük renyum ilaveli alaşımlar korozyona karşı direnci artırdı. Alaşımlara renyum eklenmesi, mekanik dayanımlarını arttırır.

Renyumun bu özelliği, asil metal iridyum yerine kullanılmasına izin verir. Platin-platin-renyum termokuplları, platin-platin-iridyum termokupllarından daha iyi çalışır, ancak uçucu bir Re207 bileşiği oluştuğu için çok yüksek sıcaklıklarda kullanılamazlar.

Halojen alt grubu

Ders #3

ders planı

1. Alt grubun genel özellikleri

2. Doğada olmak. Flor elde etme tarihi

3. Flor elde etme yöntemleri

4. Florin fiziksel ve kimyasal özellikleri

5. Flor bileşikleri - florürler

6. Hidrojen florürün fiziksel ve kimyasal özellikleri

7. Florin oksijen bileşikleri

8. Flor ve bileşiklerinin uygulanması

9. Doğada olmak. Klor üretiminin tarihi

10. Florin fiziksel ve kimyasal özellikleri

11. Klor bileşikleri - klorürler. Karşılaştırmalı özellikler hidrojen halojenürler

12. Klor oksijen bileşikleri

13. Klor ve bileşiklerinin kullanımı. Klorun biyolojik rolü.

14. Doğada olmak. Brom, iyot elde etme tarihi

15. Brom ve iyotun fiziksel ve kimyasal özellikleri

16. Brom ve iyot bileşikleri

17. Brom ve iyot uygulaması

Ana alt grubun VII (17) grubunun elemanları şunları içerir: flor F, klor Cl, brom Br, iyot I, astatin At.

Temel durumda, halojen atomları dış enerji seviyesinin elektronik bir konfigürasyonuna sahiptir – …ns 2 np 5 , burada n temel kuantum sayısıdır (dönem numarası). Aşağıdaki oksidasyon durumları halojen atomları için tipiktir: flor için - (–1, 0); klor için - (-1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7); brom için - (-1, 0, +1, +3, (+4), +5, +7); astatin için - (-1, 0, +5).

Masada. 1, ana alt grubun VII (17) grubunun ana özelliklerini gösterir.

Mülk F Cl br BEN -de
çekirdek yükü
Temel durumda harici enerji seviyesinin elektronik konfigürasyonu …2s 2 2p 5 …3s 2 3p 5 …4s 2 4p 5 …5s 2 5p 5 …6s 2 6p 5
Yörünge yarıçapı, pm
İyonlaşma enerjisi, eV 17,46 13,01 11,82 10,30 9,2
Elektron ilgisi enerjisi, , eV 3,45 3,61 3,37 3,08
Elektronegatiflik: Pauling'e göre Allred-Rochow'a göre 4,00 4,10 3,20 2,83 3,00 2,48 2,70 2,21 2,20 1,96
Erime noktası, ºС –220,6 –100,9 –7,2 +113,5 +298
Kaynama noktası, ºС –187,7 –34,2 +58,8 +184,5 +411
İletişim dinamiği, pm
E bağları, kJ/mol

Yukarıdan aşağıya ana alt grup olan grup VII'de, çekirdeğin etkin yükü artar, yörünge yarıçapı da artar, iyonlaşma enerjisi azalır ve atomların indirgeme özellikleri artar. Halojen atomları, yüksek iyonlaşma enerjileri ile karakterize edilir, bu nedenle indirgeme özellikleri çok az karakterlidir.



Yukarıdan aşağıya ana alt grup olan grup VII'de, çekirdeğin etkin yükü artar, yörünge yarıçapı artar, elektron ilgisi enerjisi azalır ve atomların oksitleyici özellikleri azalır.

Flor atomunun serbest d-orbitalleri yoktur, flor atomunun değerlik elektronları (... 2s 2 2p 5), flor atomunun küçük yarıçapını ve yüksek değerleri açıklayan çekirdeğin hareketinden zayıf bir şekilde korunur. ​iyonlaşma enerjisi ve elektronegatiflik. Bir flor atomunun elektron ilgi enerjisi, bir klor atomununkinden daha azdır. Bunun nedeni, flor atomunun küçük yarıçapı ve bir atoma bir elektron eklendiğinde güçlü elektronikler arası itmedir.

Yukarıdan aşağıya ana alt grup olan grup VII'de iyonlaşma enerjisi azalır, elektron ilgisi enerjisi azalır ve elektronegatiflik azalır.

Gaz halinde, sıvı ve katı halde, halojen molekülleri iki atomlu G2'dir. Bu maddeler moleküler bir kristal kafese sahiptir ve sonuç olarak düşük kaynama ve erime noktalarına sahiptir.

Ana alt grup olan VII. grupta yukarıdan aşağıya doğru erime ve kaynama noktaları yükselir. Moleküler kristal kafesi olan maddeler için erime ve kaynama noktaları moleküller arası etkileşim enerjisinin büyüklüğüne bağlıdır. Halojen molekülleri polar olmadığından, onlar için moleküller arası etkileşimin enerjisi yalnızca polarize edilebilirliğin büyüklüğüne bağlıdır. Polarize edilebilirlik, kimyasal bağın uzunluğundaki ve toplam elektron sayısındaki artış nedeniyle F2'den Cl2'ye yükselir.

Serbest formda tüm halojenler renklidir: F2 - soluk yeşil gaz, Cl2 - sarı-yeşil gaz; Br2 - kırmızı-kahverengi sıvı; I 2 - gri-mor katı; içinde - metalik bir parlaklığa sahip gri madde.

R-ELEMENTLER

RUSYA FEDERASYONUNDA MUHASEBE NORMAL YÖNETMELİĞİ

Düzenleyici sistem muhasebe Rusya'da dört düzeyde belgeden oluşur.

İlk seviye muhasebe düzenleme sistemleri kanunları ve diğer yasama işlemleri: Rusya Federasyonu Medeni Kanunu (Devlet Duması tarafından kabul edilmiştir - 21.10.95 tarih ve 1. kısım, 03.01.96 tarih ve 2. kısım), 21.11.96 sayılı 129-FZ "Muhasebe Üzerine" Federal Kanunu , 29.07.98 tarih ve 34n sayılı Rusya Federasyonu'nda muhasebe ve finansal raporlama yönetmeliği.

İkinci seviye muhasebenin normatif düzenleme sistemleri muhasebe ile ilgili hükümler (standartlar) koyar. Bu belgeler, muhasebe ilkelerini ve temel kurallarını özetlemekte, muhasebenin bireysel alanlarıyla ilgili temel kavramları ortaya koymaktadır.

Üçüncü seviye Muhasebe düzenleme standartları sistemi, olası muhasebe tekniklerinin, bunları belirli bir faaliyet türüne uygulamak için belirli bir mekanizmayı açıklayan örneklerle verildiği belgelerle belirlenir. Bunlar, muhasebe için yönergeleri içerir, dahil. talimatlarda, tavsiyelerde vb.

Dördüncü seviye düzenleyici muhasebe sisteminde, çalışma belgeleri (iç düzenleme belgeleri) onu oluşturan kuruluşlar tarafından işgal edilir. Muhasebe politikası metodik, teknik ve organizasyonel açılardan.

Flor, klor, brom, iyot ve astatin toplu olarak halojenler ("tuz üreten") olarak adlandırılır. Halojen atomlarının dış enerji seviyelerinde 7 elektron bulunur ve ortak elektronik konfigürasyonları ns 2 np 5'tir.

Atomların fiziksel sabitlerine dayanarak, aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:

n Nötr atomların görünür yarıçapları, kuantum katmanlarının sayısındaki artışla birlikte doğru şekilde büyür, örn. elemanın sıra sayısını artırma yönünde.

n Nötr atomların görünür yarıçaplarındaki artışla OEO değeri azalır, bu nedenle nötr atomlar için yükseltgenme özellikleri azalır ve indirgeme özellikleri artar.

n Elementlerin seri numaralarının artması ile ametalik özelliklerde kademeli bir zayıflama ve metalik özelliklerde artış gözlenir.

Dış enerji seviyesinde 7 elektronun varlığı, halojenlerin 1- negatif oksidasyon durumu sergileme yeteneğini karakterize eder ve tüm halojenler, tek yüklü negatif iyonlar oluşturabilir. Flordan iyoda halojen serisinde negatif yüklü iyonlar oluşturma eğilimi zayıflıyor. Florin eşleştirilmiş elektronlarını uyaramama (ikinci kuantum seviyesinde boş bir d-orbitalinin olmaması), florin sabit bir 1- oksidasyon durumu sergilediği gerçeğini açıklar. Diğer halojen atomları için, sıralı olarak eşleştirilmiş elektronlar, boş d-orbitallerine uyarılabilir. Ve 1+,3+,5+,7+ oksidasyon durumlarının tezahürü ile karakterize edilirler (astatinin +7'si yoktur).



DOĞADA DAĞILIM

Halojenler arasında en yaygın olanları klor (%0,19) ve florindir (%0,03). Klor ve brom, okyanusların, denizlerin ve tuz göllerinin sularında yoğunlaşmıştır.

Brom, iyot ve astatin eser elementlerdir ve kendi minerallerini oluşturmazlar. Doğada iyot, uranyum, germanyum, lutesyum ve diğer elementlerden daha azdır. Halojenler doğada serbest halde bulunmazlar. Flor içeren ana mineraller florit CaF 2 (fluorspar), Na 3 kriyolit ve florapatit 3Ca 3 (PO 4) 2 Ca(F,Cl)2'dir. Klor, halit NaCl, sylvin KCl, carnallite KCl MgCl2 6H 2 O gibi önemli minerallerin bir parçasıdır.

Astatin, dünyadaki en nadir elementlerden biridir. Yerkabuğunun 1.6 km kalınlığındaki yüzey tabakası yaklaşık 70 mg astatin içerir. Astatin - Yunan astatos'tan (kararsız).

Flor, hayvanların ve insanların vücudunda (kemikler, diş minesi), bitkilerde bulunur, soğan ve mercimek flor açısından en zengin olanlardır.

Brom - deniz suyunda, bazı göllerin sularında (Kırım'da Saki) ve sondaj petrol sularında K, Na, Mg tuzları şeklinde.

İyot - deniz yosunu külü, iyot elde etmek için bir hammadde görevi görür.

Cl
3s 3p 3d
1 saniye
2s 2p


değerlik verilen durum= VII

Bu nedenle, değerler klorun karakteristiğidir: I, III, V, VII

Benzer değerler ve oksidasyon durumları Br ve I'in karakteristiğidir.

F için, diğer halojenlerden farklı olarak, tüm elementler arasında en yüksek elektronegatifliğe sahip olduğundan ve son seviyede serbest yörünge bulunmadığından, yalnızca oksidasyon durumları -1, 0 ve değerlik I karakteristiktir.

Basit maddelerin fiziksel özellikleri:

Basit maddeler olarak, tüm halojenler E2 molekülleri (F2, Cl2, Br2, I2) şeklinde bulunur. Bir molekülde, atomlar kovalent polar olmayan kimyasal bağlarla bağlanır.

biçim moleküler kristal kafesler.

Doğada oluşum:

F2 , Cl2 , Br2 , I2 yüksek kimyasal aktivitelerinden dolayı pratikte bulunmazlar.

Doğadaki halojenlerin çoğu tuzların bileşiminde bulunur:

NaCl - kaya tuzu (temizlendikten sonra - sofra tuzu)

KCl ∙ NaCl - silvinit

KCl ∙ MgCl2 - karnalit

Cl, bitki klorofilinin bir parçasıdır.

Elde etme (örneğin, klor):

1. Endüstride - bir NaCl çözeltisinin veya eriyiğinin elektrolizi ile.

A). Eriyik: 2NaCl → 2Na + Cl2

katotta: Na + +1e → Na 0

anotta: 2Cl - - 2e → Cl2 0

B). Çözüm: 2NaCl + 2H2O → H2 + Cl2 + 2NaOH

katotta: 2H2O + 2e → H20 + 2OH -

anotta: 2Cl - - 2e → Cl2 0

2. Laboratuvarda - hidroklorik asidin güçlü oksitleyici maddelerle reaksiyonuyla:

A). MnO2 + 4HCl \u003d MnCl2 + Cl2 + 2H20

B). 2KMnO 4 (kristal) + 16HCl (kons.) = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O

V). KClO3 + 6HCl (kons.) = 3Cl2 + KCI + 3H20

Berthollet tuzu

Halojenlerin kimyasal özellikleri (örneğin klor):

Tüm halojenler güçlü oksitleyici maddelerdir!

1). Basit maddelerle etkileşim:

A). metaller ile:

2Na + Cl2 \u003d 2NaCl

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Cu + Cl2 = CuCl2

B). ametallerle:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl (reaksiyon ışıkta gerçekleşir)

2P + 3Cl2 \u003d 2PCl3 (reaksiyon ısıtıldığında devam eder)

fosfor(III) klorür

2P + 5Cl2 \u003d 2PCl5 (reaksiyon ısıtıldığında devam eder)

fosfor(V) klorür

Si + 2Cl2 \u003d SiCl4 (reaksiyon ısıtıldığında devam eder)

silikon (IV) klorür

Klor ve diğer halojenler, nitrojen ve oksijen ile etkileşime girmez, çünkü her ikisi de reaksiyonlarda oksitleyici özellik gösterir, bu nedenle halojen oksitler ancak dolaylı olarak elde edilebilir.

2). Karmaşık maddelerle etkileşim:

A). Su ile:

F 2 → Cl 2 → Br 2 → I 2 yönünde sudaki çözünürlük azalır.

Klor suda çözünür, ancak zayıftır (20ºС'de 1 hacim suda 2,5 hacim). Sudaki klor çözeltisine "klorlu su" denir. Reaksiyonun gerçekleştiği yer burasıdır:

Cl2 + H20 \u003d HCl + HClO (orantısızlık reaksiyonu)

HCIO → HCI+

atomik oksijen

Atomik oksijen oluşumu nedeniyle, suda çözünmüş klor, yüksek oksitleyici, ağartma (ağartma organik boyaları dahil) ve dezenfekte edici etkiye sahiptir.

Flor, pozitif oksidasyon durumlarına sahip olamaz, bu nedenle su ile orantısız değildir:

2F2 + 2H2O \u003d 4HF + O2

I2 suda az çözünür ve pratik olarak onunla etkileşime girmez, ancak organik çözücülerde (alkol, kloroform) ve ayrıca KI'de yüksek oranda çözünür. KI'de bir I 2 çözümüne "Lugol çözümü" denir.

B). Alkalilerle orantısız:

soğukta: Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H20

ısıtıldığında: 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H20

V). Hidrohalik asit tuzlarının çözeltileri ile (grubun altında bulunur):

Cl2 + 2NaBr \u003d 2NaCl + Br2

Cl2 + 2NaI \u003d 2NaCl + I2

Ancak! F 2 + NaCl ≠, çünkü F 2 öncelikle su ile etkileşime girer.

Hidrojen halojenürlerle reaksiyonlar benzer şekilde ilerler: Cl2 + 2HI \u003d I2 + 2HCl

I 2'ye kalitatif reaksiyon:

I 2 + nişasta = koyu mavi renk

Nihai bileşik ısıtıldığında yok edilir ve reaksiyon karışımının rengi bozulur. Soğuduktan sonra, bileşik yeniden oluştukça koyu mavi renk tekrar geri döner.

hidrojen halojenürler

Alma (örnek olarak HCl kullanılarak):

1. Endüstride - basit maddelerden:

H2 + Cl2 \u003d 2HCl

2. Laboratuvarda - tuzlardan:

NaCl (kristal) + H2S04 (kons.) = HCI + NaHS04 (HF'ye benzer)

Ancak: 2NaBr (katı) + H 2 SO 4 (kons.) = Br 2 + 2NaHSO 4 (HI'ye benzer, çünkü HBr ve HI güçlü indirgeyici maddelerdir)

Kimyasal özellikler (örnek olarak HCl kullanılarak):

Hidrojen halojenürler normal koşullar altında çok reaktif değildir, ancak su (asit) içindeki çözeltileri kimyasal olarak çok aktiftir.

Hidroklorik, hidrobromik ve hidroiyodik asitler güçlü elektrolitlerdir, hidroflorik asit ise zayıf bir elektrolittir.

Hidroklorik asit HCl renksiz bir sıvıdır, uçucudur, maksimum konsantrasyonu %35 - 39'dur, nemli havada duman çıkarır.

1. Hidrojene kadar bir dizi voltajda duran metallerle etkileşim!:

Fe + HCI \u003d FeCl2 + H2

A). 2Na + 2H2O \u003d 2NaOH + H2

B). NaOH + HCI \u003d NaCl + H20

2. Bazik ve amfoterik oksitlerle etkileşim:

MgO + 2HCl \u003d MgCl2 + H20

CuO + 2HCl \u003d CuCl2 + H20 (ısıtıldığında)

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H20

3. Bazlar ve amfoterik hidroksitlerle etkileşim:

NaOH + HCI \u003d NaCl + H20

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H20

4. Tuzlarla etkileşim (çökelti, gaz veya zayıf elektrolit oluşursa):

Na2C03 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO2 + H20

FeS + 2HCl \u003d FeCl2 + H2S

Klorür, bromür ve iyodür iyonları için kalitatif reaksiyonlar:

A). NaCl + AgNO 3 = AgCl↓ + HNO 3

beyaz kıvrılmış

Çökelti amonyak çözeltisinde çözünür:

AgCl + 2NH4OH = Cl + 2H20

Asit eklendiğinde, beyaz peynirimsi bir çökelti tekrar düşer:

Cl + 2HNO 3 \u003d AgCl ↓ + 2NH4 NO 3

B). NaBr + AgNO 3 = AgBr↓ + HNO 3 (çökelti amonyakta az çözünür)

soluk sarı çökelti

V). NaI + AgNO 3 \u003d AgI ↓ + HNO 3 (çökelti amonyakta çözünmez)

açık sarı çökelti