Halogener udtales ikke-metaller. Disse omfatter fluor, astatin, jod, brom, klor og et kunstigt grundstof kaldet ununseptium (tennessine). Disse stoffer har en lang række kemiske funktioner og er værd at tale mere detaljeret om.
Høj oxidativ aktivitet
Dette er den første udt alte egenskab, der bliver nævnt. Alle halogener har en høj oxidativ aktivitet, men fluor er den mest aktive. Yderligere nedadgående: klor, brom, jod, astatin, ununseptium. Men fluor reagerer med alle metaller uden undtagelse. Desuden antænder de fleste af dem selv i atmosfæren af dette element, og denne proces ledsages af frigivelsen af en stor mængde varme.
Hvis fluor ikke opvarmes, vil det i dette tilfælde reagere med mange ikke-metaliske stoffer. For eksempel med svovl, kulstof, silicium, fosfor. Reaktioner opnåsmeget eksotermisk og kan være ledsaget af en eksplosion.
Det er også værd at bemærke, at fluor, når det opvarmes, oxiderer alle andre halogener. Skemaet er som følger: Hal2 + F2=2HalF. Og her er Hal klor, brom og jod. Desuden er graden af deres oxidation i sådanne forbindelser +1.
Og endnu en kemisk egenskab ved halogen-fluor er dets reaktion med tunge inerte gasser under påvirkning af bestråling. De kaldes også ædle. Disse gasser omfatter helium, neon, argon, krypton, xenon, radon og den nyligt opdagede oganesson.
Interaktion med komplekse stoffer
Dette er en anden kemisk egenskab ved halogener. Komplekse stoffer omfatter som bekendt forbindelser bestående af to eller flere grundstoffer. Det samme fluor viser sig meget kraftigt i sådanne reaktioner. De er ledsaget af en eksplosion. Men sådan ser dens reaktion med vand for eksempel ud i form af en formel: 2F2 + 2H2O → 4HF + O 2.
Klor er også reaktivt, selvom dets aktivitet er mindre end fluors. Men det reagerer med alle simple stoffer undtagen ædelgasser, nitrogen og ilt. Her er et eksempel: Si + 2Cl2 → SiCl4 + 662kJ.
Men reaktionen mellem klor og brint er særlig interessant. Hvis der ikke er ordentlig belysning og temperatur, så sker der ikke noget mellem dem. Men hvis du øger lysstyrken og varmer dem op, vil der desuden ske en eksplosion af en kædemekanisme. Reaktionen forløber under påvirkning af fotoner, kvanter af elektromagnetisk stråling, somdissocierer Cl2 molekyler til atomer. Dernæst opstår en hel kæde af reaktioner, og i hver af dem opnås en partikel, der initierer begyndelsen af næste trin.
Brom
Som du kan se, snakkes det meste om fluor og lidt mindre om klor. Dette skyldes, at halogenernes kemiske egenskaber konsekvent falder fra fluor til astatin.
Brome er en slags midt i deres serie. Det er mere opløseligt i vand end andre halogener. Den resulterende opløsning er kendt som bromvand, et kraftigt stof, der kan oxidere nikkel, jern, krom, kobolt og mangan.
Hvis vi taler om halogens kemiske egenskaber, så er det værd at nævne, at det med hensyn til aktivitet indtager en mellemposition mellem det berygtede klor og jod. Forresten, når det reagerer med iodidopløsninger, frigives frit jod. Det ser sådan ud: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr.
Brom kan også reagere med ikke-metaller (tellur og selen), og i flydende tilstand interagerer det med guld, hvilket resulterer i dannelsen af tribromid AuBr3. Han er også i stand til at forbinde organiske molekyler med en tredobbelt binding. Hvis den opvarmes i nærværelse af en katalysator, kan den reagere med benzen og danne brombenzen C6H5Br, som kaldes en substitutionsreaktion.
Jod
De næstmest aktive kemiske egenskaber ved halogener i tabellen er jod. Dens ejendommelighed ligger i, at den danner en række forskellige syrer. Disse omfatter:
- Jod. Farveløs væske med en skarp lugt. En stærk syre, der er et kraftigt reduktionsmiddel.
- Jod. Ustabil, kan kun eksistere i stærkt fortyndede opløsninger.
- Jod. Egenskaberne er de samme som den forrige. Danner iodits alte.
- Jod. Krystallinsk farveløst stof med en glasagtig glans. Opløselig i vand, tilbøjelig til polymerisation. Har oxiderende egenskaber.
- Jod. Hygroskopisk krystallinsk stof. Anvendes i analytisk kemi som et oxidationsmiddel.
De generelle kemiske egenskaber ved halogen-jod omfatter høj aktivitet. Selvom det er mindre end for klor med brom, og endnu mere er det ikke sammenligneligt med fluor. Den mest berømte reaktion er jods vekselvirkning med stivelse, hvilket resulterer i en blå farve af sidstnævnte.
Astatine
Det er også værd at sige et par ord om det i forlængelse af diskussionen om halogenernes generelle karakteristika. Astatins fysiske og kemiske egenskaber er tæt på egenskaberne for det berygtede jod og polonium (et radioaktivt grundstof). Her er hans korte beskrivelse:
- Producerer et uopløseligt AgAt-s alt, som alle halogener.
- Kan oxideres til At, ligesom jod.
- Danner forbindelser med metaller, der viser en oxidationstilstand på -1. Ligesom alle halogener.
- Reagerer med jod og brom for at danne interhalogenforbindelser. Astatin iodid og bromid, for at være præcis (AtI og AtBr).
- Opløses i nitrogen og s altsyresyrer.
- Hvis du reagerer på det med brint, dannes der gasformigt hydrogenastatid - en ustabil gasformig syre.
- Som alle halogener kan det erstatte brint i et metanmolekyle.
- Har karakteristisk alfastråling. Ved dets tilstedeværelse bestemmes tilstedeværelsen af astatin.
Forresten, introduktionen af astatin i form af en opløsning i menneskekroppen behandler skjoldbruskkirtlen. I strålebehandling bruges dette element aktivt.
Tennesin
Og han skal være opmærksom, da vi taler om halogeners kemiske egenskaber. Der er ikke ret mange kendte forbindelser med tennessine, da dets nøjagtige karakteristika forbliver genstand for diskussion, da det først blev inkluderet i tabellen i 2014.
Det er højst sandsynligt et semi-metal. Den udviser næsten ingen oxiderende kraft, og er dermed den svageste af halogenerne, da dens elektroner er for langt fra kernen. Men det er højst sandsynligt, at tennessine vil være halogenet, hvis reducerende egenskab vil være højere end den oxiderende.
Eksperimentelt udført reaktion med hydrogen. TsH er den enkleste forbindelse. Det resulterende tennessine-brint fortsætter de fleste af tendenserne for hydrogenhalogenider.
Fysiske egenskaber
De skal kort nævnes. Så:
- Fluor er en giftig lysegul gas med en skarp lugt.
- Klor er en lysegrøn gas. Det har også en stærk lugt og er mere giftigt end fluor.
- Brom er en rød-brun tung væske. Hansdampene er meget giftige.
- Jod er et mørkegrå fast stof med en metallisk glans.
- Astatine er et blå-sort fast stof. Ligner jod.
Få halogener
Dette er den sidste ting. De kemiske egenskaber og produktionen af halogener er direkte forbundet. Den første betinger den anden. Her er nogle måder at få disse stoffer på:
- Gennem elektrolyse af smelter eller opløsninger af halogenider - deres forbindelser med andre grundstoffer eller radikaler.
- Gennem samspillet mellem deres faste s alte og koncentreret svovlsyre. Men dette gælder kun for HF og HCl.
- HBr og HI kan opnås ved hydrolyse af phosphorhalogenider.
- Oxidation af hydrogenhalogenidsyrer.
- HClO opnås ved hydrolyse i vandige opløsninger af klor.
- HOBr dannes af vekselvirkningen mellem vand og halogen.
Men generelt er der mange flere måder at få fat på, dette er blot eksempler. Halogener er trods alt meget udbredt i industrien. Fluor bruges til at fremstille smøremidler, klor bruges til blegning og desinfektion, brom bruges i medicin og fremstilling af fotografiske materialer, og jod er ikke engang værd at tale om.
