ฮาโลเจนคืออะไร? คุณสมบัติทางเคมีและความสำคัญของฮาโลเจน ฮาโลเจน: คุณสมบัติทางกายภาพคุณสมบัติทางเคมี การใช้ฮาโลเจนและสารประกอบของฮาโลเจน

เรามาพูดถึงว่าฮาโลเจนคืออะไร อยู่ในกลุ่มที่เจ็ด (กลุ่มย่อยหลัก) ของตารางธาตุ แปลจากภาษากรีก "ฮาโลเจน" แปลว่า "ให้กำเนิดเกลือ" บทความนี้จะอภิปรายว่าฮาโลเจนเคมีคืออะไร สารใดบ้างที่รวมกันภายใต้คำนี้ คุณสมบัติของสารฮาโลเจนคืออะไร และวิธีการผลิตสารเหล่านั้น

ลักษณะเฉพาะ

เมื่อพูดถึงว่าฮาโลเจนคืออะไร เราจะสังเกตโครงสร้างเฉพาะของอะตอมของพวกมัน องค์ประกอบทั้งหมดมีอิเล็กตรอนเจ็ดตัวที่ระดับพลังงานภายนอก ซึ่งหนึ่งในนั้นไม่มีการจับคู่ (อิสระ) ดังนั้นคุณสมบัติออกซิเดชั่นของฮาโลเจนจึงแสดงออกมาอย่างชัดเจนนั่นคือการเติมอิเล็กตรอนหนึ่งตัวในระหว่างการทำปฏิกิริยากับสารต่าง ๆ ซึ่งนำไปสู่ระดับพลังงานภายนอกที่สมบูรณ์โดยสมบูรณ์การก่อตัวของเฮไลด์ที่เสถียร ด้วยโลหะพวกมันจะสร้างพันธะที่แข็งแกร่งในลักษณะไอออนิก

ตัวแทนของฮาโลเจน

ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบต่อไปนี้: ฟลูออรีน, คลอรีน, โบรมีน, ไอโอดีน ที่เกี่ยวข้องอย่างเป็นทางการกับพวกเขาคือแอสทาทีนและเทนนีซีน เพื่อให้เข้าใจว่าฮาโลเจนคืออะไร จำเป็นต้องทราบว่าคลอรีน โบรมีน และไอโอดีนมีวงโคจรอิสระ สิ่งนี้เองที่อธิบายสถานะออกซิเดชันต่างๆ ขององค์ประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น คลอรีนมีค่าต่อไปนี้: -1, +1, +3, +5, +7 เมื่อมีการจ่ายพลังงานเพิ่มเติมให้กับอะตอมของคลอรีน จะเกิดการถ่ายโอนอิเล็กตรอนอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งอธิบายการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชัน คลอรีนที่มีความเสถียรมากที่สุด ได้แก่ สารประกอบซึ่งมีสถานะออกซิเดชันคือ -1 และ +7

อยู่ในธรรมชาติ

ลักษณะทางโครงสร้างของพวกมันอธิบายความชุกในธรรมชาติ สารประกอบฮาโลเจนในธรรมชาติจะแสดงอยู่ในรูปของเฮไลด์ซึ่งละลายได้สูงในน้ำ เมื่อรัศมีอะตอมของฮาโลเจนเพิ่มขึ้น ปริมาณเชิงปริมาณในเปลือกโลกจะลดลง ตัวอย่างเช่น สารประกอบบางชนิดของโบรมีน คลอรีน และฟลูออรีนถูกนำมาใช้ในปริมาณทางอุตสาหกรรม

สารประกอบฟลูออรีนหลักที่พบในธรรมชาติคือแคลเซียมฟลูออไรด์ (ฟลูออไรต์)

คุณสมบัติการรับ

เพื่อที่จะเข้าใจว่าฮาโลเจนคืออะไร จำเป็นต้องค้นหาวิธีการได้มาซึ่งฮาโลเจน ตัวเลือกหลักสำหรับการแยกฮาโลเจนบริสุทธิ์ออกจากเกลือคือการใช้เกลือหลอมเหลวด้วยไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น เมื่อโซเดียมคลอไรด์สัมผัสกับกระแสไฟฟ้าตรง ไม่เพียงแต่คลอรีนที่เป็นก๊าซเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโซเดียมของโลหะด้วย ถือเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาได้ การลดลงของโลหะเกิดขึ้นที่แคโทด และฮาโลเจนจะเกิดขึ้นที่ขั้วบวก เพื่อให้ได้โบรมีน น้ำทะเลจะถูกใช้โดยอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายนี้

คุณสมบัติทางกายภาพ

ให้เราอาศัยคุณสมบัติทางกายภาพของตัวแทนของกลุ่มที่เจ็ดของกลุ่มย่อยหลัก ฟลูออรีนภายใต้สภาวะปกติเป็นสารก๊าซที่มีสีเหลืองอ่อนและมีกลิ่นฉุนและระคายเคือง คลอรีนสีเหลืองเขียวก็เป็นก๊าซเช่นกันและมีอำพันแหลมคมที่ทำให้หายใจไม่ออก โบรมีนเป็นของเหลวสีน้ำตาลและหนัก ในบรรดาฮาโลเจนทั้งหมด มีเพียงไอโอดีนเท่านั้นที่เป็นสารผลึกสีม่วง

สารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุดคือฟลูออรีน เมื่อรวมกันเป็นกลุ่ม ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาเคมีจะค่อยๆ ลดลงจากฟลูออรีนไปเป็นแอสทาทีน สาเหตุของคุณสมบัตินี้ลดลงคือรัศมีอะตอมเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติของคุณสมบัติทางเคมี

ฟลูออรีนซึ่งเป็นสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุดสามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะเกือบทั้งหมดได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนเพิ่มเติม กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก สำหรับโลหะ กระบวนการนี้มีลักษณะเฉพาะคือการจุดติดไฟของฟลูออรีนในตัวเอง

เนื่องจากฮาโลเจนนี้มีฤทธิ์ทางเคมีสูง จึงสามารถทำปฏิกิริยากับก๊าซมีตระกูลได้เมื่อถูกฉายรังสี

ฟลูออรีนยังทำปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อนอีกด้วย โบรมีนมีฤทธิ์ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด ส่วนใหญ่จะใช้ในเคมีอินทรีย์เพื่อทำปฏิกิริยาเชิงคุณภาพกับสารประกอบไม่อิ่มตัว

ไอโอดีนทำปฏิกิริยากับโลหะเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น และกระบวนการนี้มีลักษณะเฉพาะคือการดูดซับพลังงาน (ปฏิกิริยาคายความร้อน)

คุณสมบัติการใช้งาน

ฮาโลเจนมีความสำคัญอย่างไร? เพื่อตอบคำถามนี้ ลองพิจารณาประเด็นหลักของการสมัคร ตัวอย่างเช่น ไครโอไลท์แร่ธรรมชาติซึ่งเป็นสารประกอบของอลูมิเนียม ฟลูออรีน และโซเดียม ถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในยาสีฟันและช่วยป้องกันฟันผุ

คลอรีนถูกใช้ในปริมาณมากในการผลิตกรดไฮโดรคลอริก นอกจากนี้ ฮาโลเจนยังเป็นที่ต้องการในการผลิตพลาสติก ตัวทำละลาย สีย้อม ยาง และเส้นใยสังเคราะห์ สารประกอบที่มีคลอรีนจำนวนมากถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมศัตรูพืชต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คลอรีนรวมทั้งสารประกอบของคลอรีนยังจำเป็นสำหรับกระบวนการฟอกผ้าฝ้ายและผ้าลินิน กระดาษ และฆ่าเชื้อน้ำดื่ม โบรมีนและไอโอดีนใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและยา

เมื่อเร็ว ๆ นี้ แทนที่จะใช้คลอรีน โอโซนได้ถูกนำมาใช้เพื่อกรองน้ำดื่ม

ผลกระทบทางชีวภาพ

ปฏิกิริยาที่สูงของฮาโลเจนอธิบายความจริงที่ว่าสารประกอบเหล่านี้เป็นพิษที่มีผลทำให้หายใจไม่ออกและอาจส่งผลต่อเนื้อเยื่ออินทรีย์ แม้จะมีลักษณะเหล่านี้ แต่องค์ประกอบเหล่านี้ก็จำเป็นสำหรับกระบวนการสำคัญของร่างกายมนุษย์

ตัวอย่างเช่น ฟลูออรีนเกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญในเซลล์ประสาท กล้ามเนื้อ และต่อมต่างๆ เครื่องครัวเทฟลอนซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของฟลูออรีน กำลังกลายเป็นเรื่องปกติในชีวิตประจำวันมากขึ้น

คลอรีนส่งเสริมการเจริญเติบโตของเส้นผม กระตุ้นกระบวนการเผาผลาญ ทำให้ร่างกายแข็งแรงและกระปรี้กระเปร่า ปริมาณสูงสุดในรูปของโซเดียมคลอไรด์จะรวมอยู่ในพลาสมาในเลือด ในบรรดาสารประกอบของธาตุนี้ กรดไฮโดรคลอริกเป็นที่สนใจเป็นพิเศษจากมุมมองทางชีวภาพ

มันเป็นพื้นฐานของน้ำย่อยและเกี่ยวข้องกับกระบวนการสลายอาหาร เพื่อให้ร่างกายทำงานได้ตามปกติ บุคคลต้องบริโภคเกลือแกงอย่างน้อยวันละ 20 กรัม

ฮาโลเจนทั้งหมดมีความจำเป็นต่อชีวิตมนุษย์และยังใช้ในกิจกรรมด้านต่างๆ อีกด้วย

ฮาโลเจน - นี่คือการกำหนดองค์ประกอบของตารางเคมีธาตุที่อยู่ในกลุ่มที่สิบเจ็ด ลักษณะเฉพาะคือพวกมันทำปฏิกิริยากับสารประเภทเรียบง่ายเกือบทั้งหมด ยกเว้นเฉพาะอโลหะบางชนิดเท่านั้น เนื่องจากพวกมันทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดเซอร์ที่มีพลัง โดยธรรมชาติแล้วพวกมันจะผสมกับสารอื่น ๆ กิจกรรมทางเคมีของฮาโลเจนขึ้นอยู่กับเลขอะตอมโดยตรง

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับฮาโลเจน

องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าฮาโลเจน ได้แก่ ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน และแอสทาทีน ทั้งหมดนี้เป็นของอโลหะที่เด่นชัด เฉพาะไอโอดีนเท่านั้นที่สามารถพบคุณสมบัติของโลหะได้ในบางกรณี

คำว่า "ฮาโลเจน" เดิมใช้ในปี 1811 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน I. Schweigger ซึ่งแปลจากภาษากรีกว่า "แสงอาทิตย์"

เมื่ออยู่ในสถานะพื้นดิน การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมฮาโลเจนจะเป็นดังนี้ - ns 2 np 5 โดยที่ตัวอักษร n หมายถึงหมายเลขหรือคาบควอนตัมหลัก หากเราเปรียบเทียบอะตอมของคลอรีนกับฮาโลเจนอื่นๆ จะสังเกตได้ว่าอิเล็กตรอนของมันถูกป้องกันอย่างอ่อนจากนิวเคลียส ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมอะตอมจึงมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจำเพาะสูงและรัศมีเล็กกว่า ทั้งยังมีพลังงานไอออไนเซชันและอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงอีกด้วย

ฟลูออรีน (F) เป็นธาตุที่มีอยู่ในรูปของเกลือที่กระจายตัวอยู่ในหินต่างๆ สารประกอบที่สำคัญที่สุดคือแร่ฟลูออไรต์และฟลูออร์สปาร์ แร่ไครโอไลท์ยังเป็นที่รู้จักกันดี

คลอรีน (Cl) เป็นฮาโลเจนที่พบมากที่สุด สารประกอบธรรมชาติที่สำคัญที่สุดคือโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบหลักหากต้องการสารประกอบคลอไรด์อื่นๆ โซเดียมคลอไรด์ส่วนใหญ่กระจายอยู่ในน่านน้ำทะเลและมหาสมุทร แต่ก็สามารถพบได้ในทะเลสาบบางแห่งเช่นกัน ฮาโลเจนนี้ยังสามารถพบได้ในรูปของแข็งที่เรียกว่าเกลือสินเธาว์

โบรมีน (Br) - โดยธรรมชาติแล้ว จะปรากฏเป็นเกลือโซเดียมและโพแทสเซียมจับคู่กับเกลือคลอไรด์ มักพบตามทะเลสาบน้ำเค็มและทะเล

ไอโอดีน (J) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มักพบในน้ำทะเลเช่นกัน แต่ในปริมาณที่น้อยมาก ดังนั้นการแยกไอโอดีนออกจากความชื้นจึงเป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างยาก โปรดทราบว่ามีสาหร่ายทะเลบางชนิด - สาหร่ายทะเลไอโอดีนสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อ ไอโอดีนสกัดจากเถ้าของสาหร่ายเหล่านี้ ไอโอดีนยังสามารถพบได้ในการขุดเจาะน้ำที่อยู่ใต้ดิน

แอสทาทีน (At) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่พบในธรรมชาติ ในการสกัดมัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะดำเนินการอย่างเทียม แอสทาทีนมีไอโซโทปที่มีอายุยาวนานที่สุด โดยมีครึ่งชีวิต 8.3 ชั่วโมง

ลักษณะทางเคมีของฮาโลเจน

เมื่อถามคำถามฮาโลเจน - คืออะไรคุณควรตอบว่าสิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบทั้งหมดของตารางธาตุซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีตัวบ่งชี้กิจกรรมทางเคมีของตัวเอง เมื่อพิจารณาอย่างหลังสำหรับฟลูออรีนควรสังเกตว่ามีค่าสูงสุด นักวิชาการ A.E. Fersman เรียกฟลูออไรด์ว่าสิ้นเปลืองมาก ดังนั้น ถ้าเราวัดอุณหภูมิห้อง เหล็ก ตะกั่ว และโลหะอัลคาไลก็จะเผาไหม้ในบรรยากาศฟลูออรีน

สำคัญ!ฟลูออรีนไม่มีผลต่อโลหะบางชนิด (ทองแดง, นิกเกิล) บนพื้นผิวซึ่งมีชั้นป้องกันในรูปของฟลูออไรด์เกิดขึ้น แต่ถ้าคุณให้ความร้อนฟลูออรีน ปฏิกิริยาจะเริ่มปรากฏขึ้น

เราจะสังเกตปฏิกิริยาของฟลูออรีนต่ออโลหะหลายชนิด รวมถึงไฮโดรเจน ไอโอดีน คาร์บอน โบรอน และอื่นๆ ในสภาวะเย็นจะเกิดสารประกอบที่เกี่ยวข้องซึ่งอาจนำไปสู่การระเบิดหรือเปลวไฟ ฟลูออรีนไม่สามารถทำปฏิกิริยาได้เฉพาะกับออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนเท่านั้น (อย่างหลังจะต้องอยู่ในรูปของเพชร)

มีการสังเกตปฏิกิริยาที่มีพลังมากต่อสารที่ซับซ้อน แม้แต่สารที่ค่อนข้างคงอยู่ในรูปของแก้ว (ขนสัตว์) และไอน้ำก็เผาไหม้ในบรรยากาศฟลูออรีน ควรสังเกตว่าฟลูออรีนไม่สามารถละลายในน้ำได้เนื่องจากสามารถละลายอย่างรุนแรงได้

บันทึก!ฟลูออรีนเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงที่สุด

สารประกอบฮาโลเจนแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง เช่น คลอรีนยังมีฤทธิ์ทางเคมีสูงที่เห็นได้ชัดเจน แม้ว่าจะด้อยกว่าฟลูออรีนก็ตาม ธาตุนี้สามารถส่งผลกระทบต่อสารธรรมดาทุกชนิด ยกเว้นออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซมีตระกูลเท่านั้น ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง อโลหะต่อไปนี้: ฟอสฟอรัส สารหนู ซิลิคอน และพลวง เมื่อทำปฏิกิริยากับคลอรีน จะปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา ที่อุณหภูมิห้องและไม่มีแสง คลอรีนมีผลเพียงเล็กน้อยต่อไฮโดรเจน แต่หากได้รับความร้อนหรือแสงแดดจ้า ปฏิกิริยาอาจทำให้เกิดการระเบิดได้

ปฏิกิริยาของคลอรีนต่อน้ำมีดังนี้: เกิดกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโปคลอรัส หากเติมฟอสฟอรัสลงในคลอรีน ฟอสฟอรัสจะติดไฟ ทำให้เกิดฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์และเพนตะคลอไรด์

เพื่อให้ได้คลอรีนจำเป็นต้องดำเนินการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลาย NaCl ที่มีความเข้มข้น คลอรีนจะเริ่มปล่อยออกมาจากคาร์บอนแอโนด และไฮโดรเจนจะเริ่มปล่อยออกมาที่แคโทด การใช้คลอรีนจะได้ไฮโดรเจนคลอไรด์และกรดไฮโดรคลอริกซึ่งใช้ในการฟอกสีกระดาษและผ้าและหากจำเป็นเพื่อฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม

สารประกอบฮาโลเจนที่มีโบรมีนมีฤทธิ์ทางเคมีต่ำกว่าคลอรีน โบรมีนและไฮโดรเจนรวมกันภายใต้สภาวะความร้อนเท่านั้น เพื่อให้ได้โบรมีนจำเป็นต้องออกซิไดซ์ HBr ในโรงงานอุตสาหกรรม จะใช้โบรไมด์และสารละลายคลอไรด์ ในรัสเซีย แหล่งที่มาหลักของโบรมีนคือน้ำจากการขุดเจาะใต้ดินและสารละลายอิ่มตัวของทะเลสาบเกลือบางแห่ง

ไอโอดีนมีระดับปฏิกิริยาทางเคมีที่ต่ำกว่าสารประกอบฮาโลเจนอื่นๆ แม้จะมีฤทธิ์ต่ำกว่า แต่องค์ประกอบนี้ยังสามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะหลายชนิดภายใต้สภาวะปกติ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเกลือ (หากคุณให้ความสนใจ คำว่า "ฮาโลเจน" มาจากคำว่า "การกำเนิดของเกลือ")

ปฏิกิริยาของไอโอดีนกับไฮโดรเจนต้องใช้ความร้อนค่อนข้างสูง ปฏิกิริยานี้ไม่สมบูรณ์เนื่องจากไฮโดรเจนเหลวเริ่มสลายตัว

เมื่อเปรียบเทียบสารประกอบฮาโลเจน พบว่ากิจกรรมของพวกมันตั้งแต่ฟลูออรีนไปจนถึงแอสทาทีนจะน้อยลง ลักษณะเฉพาะของฮาโลเจนคือพวกมันทำปฏิกิริยากับสารง่ายๆหลายชนิด ในกรณีของโลหะ จะสังเกตเห็นปฏิกิริยาที่รวดเร็วซึ่งจะปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา

คุณสมบัติของการสกัดและการใช้ฮาโลเจน

ภายใต้สภาพธรรมชาติฮาโลเจนคือแอนไอออนดังนั้นเพื่อให้ได้ฮาโลเจนอิสระจึงใช้วิธีการออกซิเดชั่นโดยอิเล็กโทรไลซิสหรือใช้สารออกซิไดซ์ ตัวอย่างเช่นเพื่อให้ได้คลอรีนจำเป็นต้องไฮโดรไลซ์สารละลายเกลือแกง สารประกอบฮาโลเจนถูกนำมาใช้ในหลายอุตสาหกรรม:

• ฟลูออรีน. แม้จะมีปฏิกิริยาสูง แต่องค์ประกอบทางเคมีนี้มักใช้ในอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบสำคัญในเทฟลอนและฟลูออโรโพลีเมอร์อื่นๆ นอกจากนี้ ในรูปของสารเคมีอินทรีย์ เราจะนำเสนอคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ซึ่งก่อนหน้านี้ใช้เป็นสารทำความเย็นและสารขับเคลื่อนในละอองลอย ต่อมาได้ยุติการผลิตเนื่องจากอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ฟลูออไรด์มักพบในยาสีฟันเพื่อช่วยรักษาความสมบูรณ์ของฟัน ฮาโลเจนนี้ยังสามารถพบได้ในดินเหนียวซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตเซรามิก
• คลอรีน. การใช้คลอรีนที่พบบ่อยที่สุดคือการฆ่าเชื้อในน้ำดื่มและสระว่ายน้ำ และมีสารประกอบที่เรียกว่าโซเดียมไฮโปคลอไรต์เป็นส่วนประกอบหลักของสารฟอกขาว โครงสร้างทางอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้กรดไฮโดรคลอริก โพลีไวนิลคลอไรด์ยังมีฟลูออรีน เช่นเดียวกับโพลีเมอร์อื่นๆ ที่ใช้เป็นฉนวนท่อ สายไฟ และการสื่อสารอื่นๆ คลอรีนยังถูกนำมาใช้ในเภสัชภัณฑ์อีกด้วย ซึ่งใช้ในการผลิตยารักษาโรคติดเชื้อ โรคภูมิแพ้ และโรคเบาหวาน ตามที่ระบุไว้ข้างต้น คลอรีนสามารถฆ่าเชื้อได้ดี ดังนั้นอุปกรณ์ของโรงพยาบาลจึงได้รับการฆ่าเชื้อด้วยความช่วยเหลือ
• โบรมีน. คุณสมบัติหลักขององค์ประกอบทางเคมีนี้คือไม่ติดไฟ ด้วยเหตุนี้จึงถูกนำมาใช้เพื่อระงับการเผาไหม้ได้สำเร็จ โบรมีนร่วมกับองค์ประกอบอื่น ๆ ถูกนำมาใช้ในเวลาเดียวกันเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์พิเศษสำหรับสวนซึ่งทำให้แบคทีเรียทั้งหมดตายไป แต่เมื่อเวลาผ่านไป ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวถูกห้ามโดยอ้างว่าผลิตภัณฑ์ดังกล่าวส่งผลเสียต่อชั้นโอโซนของโลก โบรมีนยังเกี่ยวข้องในด้านต่อไปนี้: การผลิตน้ำมันเบนซิน การผลิตฟิล์มถ่ายภาพ ถังดับเพลิง และยาบางชนิด;
• ไอโอดีน. องค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญซึ่งขึ้นอยู่กับการทำงานที่เหมาะสมของต่อมไทรอยด์ เนื่องจากร่างกายขาดไอโอดีน สารหลังอาจเริ่มมีขนาดเพิ่มขึ้นด้วยซ้ำ ไอโอดีนได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นยาฆ่าเชื้อที่ดีเยี่ยม ไอโอดีนพบได้ในสารละลายที่ใช้ทำความสะอาดบาดแผล
• แอสทาทีน ฮาโลเจนนี้ไม่เพียงแต่เป็นธาตุหายากเท่านั้น แต่ยังมีกัมมันตภาพรังสีด้วย ด้วยเหตุนี้จึงไม่ได้ใช้เป็นพิเศษ

ฮาโลเจนและคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมัน

การมีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพบางประการขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอะตอมของธาตุโดยตรง โดยส่วนใหญ่แล้ว ฮาโลเจนทั้งหมดจะมีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่ก็ยังมีคุณสมบัติบางประการ:

• ฟลูออรีน. องค์ประกอบในรูปของก๊าซสีเขียวอ่อนที่มีคุณสมบัติเป็นพิษ
• คลอรีน. ก๊าซสีเหลืองเขียว เป็นพิษเช่นกัน มีกลิ่นฉุน หายใจไม่ออก และมีกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ ธาตุสามารถละลายในน้ำได้ง่ายซึ่งเป็นเหตุให้เกิดน้ำคลอรีน
• โบรมีน. ทำหน้าที่เป็นของเหลวชนิดเดียวที่ไม่ใช่โลหะ เป็นธาตุหนัก มีลักษณะเป็นสีน้ำตาลแดง หากใส่โบรมีนลงในภาชนะใดๆ ผนังของภาชนะหลังจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแดงและปล่อยออกมาพร้อมกับไอฮาโลเจน กลิ่นโบรมีนหนักและไม่เป็นที่พอใจ ในการเก็บโบรมีน จะใช้ขวดพิเศษที่มีจุกกราวด์และฝาปิด สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าไม่ควรทำจากยางเนื่องจากองค์ประกอบสามารถกัดกร่อนวัสดุนี้ได้ง่าย
• ไอโอดีน. สารผลึกสีเทาเข้ม สีม่วงในไอระเหย สภาวะปกติไม่สามารถทำให้ไอโอดีนเข้าสู่สถานะหลอมละลายได้และมีจุดเดือดน้อยกว่ามากเนื่องจากการให้ความร้อนเพียงเล็กน้อยขององค์ประกอบก็นำไปสู่การระเหิดของมัน: เมื่อมันเปลี่ยนจากของแข็งไปเป็นสถานะก๊าซ คุณสมบัตินี้ไม่เพียงแต่มีไอโอดีนเท่านั้น แต่ยังมีสารอื่น ๆ อีกด้วย คุณสมบัตินี้มีประโยชน์ในการทำให้สารบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก ไอโอดีนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ไม่สามารถละลายในน้ำได้ หลังได้รับสีเหลืองอ่อน ไอโอดีนสามารถละลายได้ดีเป็นพิเศษในแอลกอฮอล์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกเขาเริ่มสร้างสารละลายไอโอดีน 5-10% เรียกว่าทิงเจอร์ไอโอดีน

สารประกอบฮาโลเจนและบทบาทในร่างกายมนุษย์

เมื่อเลือกยาสีฟันหลายคนให้ความสนใจกับส่วนประกอบ: มีฟลูออไรด์หรือไม่ ส่วนประกอบนี้ถูกเพิ่มเข้ามาด้วยเหตุผลบางประการ เนื่องจากเป็นสิ่งที่ช่วยสร้างเคลือบฟันและกระดูก และยังทำให้ฟันทนต่อโรคฟันผุได้มากขึ้นอีกด้วย กระบวนการเมตาบอลิซึมไม่สามารถทำได้หากไม่ได้รับความช่วยเหลือจากฟลูออไรด์

ในร่างกายมนุษย์ คลอรีนยังมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลของเกลือและน้ำ ตลอดจนรักษาแรงดันออสโมติก ขอบคุณคลอรีน การเผาผลาญและการสร้างเนื้อเยื่อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นกรดไฮโดรคลอริกที่ช่วยให้การย่อยอาหารดีขึ้น โดยที่ไม่สามารถย่อยอาหารได้

คลอรีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับร่างกายมนุษย์และต้องป้อนเข้าไปในปริมาณที่กำหนด หากคุณละเลยอัตราการเข้าสู่ร่างกายขององค์ประกอบคุณอาจพบอาการบวมปวดศีรษะและความรู้สึกไม่พึงประสงค์อื่น ๆ

โบรมีนพบได้ในปริมาณเล็กน้อยในสมอง ไต เลือด และตับ ในทางการแพทย์ โบรมีนเป็นยาระงับประสาทที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตามจะต้องได้รับในสัดส่วนที่เข้มงวดเนื่องจากผลที่ตามมาจากการให้ยาเกินขนาดนั้นไม่ได้ดีที่สุด: สภาวะหดหู่ของระบบประสาท

ไอโอดีนจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับต่อมไทรอยด์ โดยช่วยให้ต่อมไทรอยด์ต่อสู้กับแบคทีเรียที่เข้าสู่ร่างกายอย่างแข็งขัน หากร่างกายมีไอโอดีนไม่เพียงพอ อาจเกิดโรคต่อมไทรอยด์ได้

โดยสรุป เราทราบว่าฮาโลเจนมีความจำเป็นไม่เพียงแต่สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพของร่างกายของเราด้วย องค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะที่สามารถนำไปใช้ในภาคส่วนต่างๆ ของชีวิตมนุษย์ได้

วีดีโอ

กลุ่มย่อย VIA ฮาโลเจน
ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน แอสเตท
ฮาโลเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟลูออรีน คลอรีน และโบรมีน มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ ทั้งในสถานะอิสระและในรูปของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ต่างๆ ฟลูออรีนเป็นก๊าซสีเหลืองอ่อนที่เกิดปฏิกิริยาสูง ซึ่งทำให้เกิดการระคายเคืองต่อทางเดินหายใจและการกัดกร่อนของวัสดุ คลอรีนยังเป็นก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและรุนแรงทางเคมี โดยมีสีเหลืองแกมเขียวเข้มและมีปฏิกิริยาน้อยกว่าฟลูออรีน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับความเข้มข้นต่ำเพื่อฆ่าเชื้อในน้ำ (คลอรีน) และในระดับความเข้มข้นสูงจะเป็นพิษและทำให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อทางเดินหายใจ (ก๊าซคลอรีนถูกใช้เป็นอาวุธเคมีในสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง) โบรมีนเป็นของเหลวสีน้ำตาลแดงหนักภายใต้สภาวะปกติ แต่ระเหยง่ายจนกลายเป็นก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ไอโอดีนเป็นของแข็งสีม่วงเข้มที่ระเหิดได้ง่าย แอสทาทีนเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสี ซึ่งเป็นฮาโลเจนชนิดเดียวที่ไม่มีไอโซโทปเสถียร
ในตระกูลขององค์ประกอบเหล่านี้เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มย่อย A อื่น ๆ คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะเด่นชัดที่สุด แม้แต่ไอโอดีนหนักก็ยังเป็นอโลหะทั่วไป ฟลูออรีนซึ่งเป็นสมาชิกคนแรกของครอบครัว มีคุณสมบัติ "ซูเปอร์เมทัลลิก" ฮาโลเจนทั้งหมดเป็นตัวรับอิเล็กตรอนและมีแนวโน้มที่จะทำให้อิเล็กตรอนครบหนึ่งออคเต็ตโดยการรับอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ปฏิกิริยาของฮาโลเจนจะลดลงตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น และโดยทั่วไปคุณสมบัติของฮาโลเจนจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่งในตารางธาตุ ในตาราง รูปที่ 8a แสดงคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างที่ทำให้สามารถเข้าใจความแตกต่างและรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติในชุดฮาโลเจนได้ ฟลูออรีนแสดงคุณสมบัติที่ผิดปกติหลายประการ ตัวอย่างเช่น มีการพิสูจน์แล้วว่าความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนของฟลูออรีนไม่สูงเท่ากับคลอรีน และคุณสมบัตินี้ควรบ่งบอกถึงความสามารถในการรับอิเล็กตรอน เช่น สำหรับกิจกรรมทางเคมี ฟลูออรีนเนื่องจากมีรัศมีที่น้อยมากและระยะห่างของเปลือกวาเลนซ์กับนิวเคลียส จึงควรมีความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนสูงที่สุด ความคลาดเคลื่อนนี้อย่างน้อยบางส่วนก็อธิบายได้ด้วยพลังงานการจับ FF ที่ต่ำผิดปกติเมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานของ ClCl (ดูเอนทาลปีของการแยกตัวออกจากกันในตารางที่ 8a) สำหรับฟลูออรีนคือ 159 กิโลจูล/โมล และสำหรับคลอรีน 243 กิโลจูล/โมล เนื่องจากฟลูออรีนมีรัศมีโควาเลนต์น้อย ความใกล้ชิดของคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวในโครงสร้าง: F: F: กำหนดความง่ายในการทำลายพันธะนี้ ที่จริงแล้ว ฟลูออรีนมีปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่าคลอรีน เนื่องจากเกิดอะตอมฟลูออรีนได้ง่าย ค่าของพลังงานไฮเดรชั่น (ดูตารางที่ 8a) บ่งชี้ถึงปฏิกิริยาที่สูงของฟลูออไรด์ไอออน: ไอออน F จะถูกไฮเดรตโดยมีผลที่มีพลังมากกว่าฮาโลเจนอื่นๆ รัศมีเล็กและความหนาแน่นประจุที่สูงขึ้นตามลำดับจะอธิบายพลังงานความชุ่มชื้นที่สูงขึ้น คุณสมบัติที่ผิดปกติหลายประการของไอออนฟลูออรีนและฟลูออไรด์จะชัดเจนเมื่อคำนึงถึงขนาดและประจุของไอออน
ใบเสร็จ.ฮาโลเจนมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างมากทำให้ต้องมีข้อกำหนดบางประการเกี่ยวกับวิธีการผลิต ด้วยความหลากหลายและความซับซ้อนของวิธีการผลิต ปริมาณการใช้และต้นทุนไฟฟ้า วัตถุดิบ และความต้องการผลพลอยได้จึงมีนัยสำคัญ
ฟลูออรีน.เนื่องจากความก้าวร้าวทางเคมีของฟลูออไรด์และคลอไรด์ไอออน องค์ประกอบเหล่านี้จึงได้รับด้วยไฟฟ้า ฟลูออรีนได้มาจากฟลูออไรต์: CaF2 เมื่อบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกจะเกิด HF (กรดไฮโดรฟลูออริก); KHF2 ถูกสังเคราะห์จาก HF และ KF ซึ่งอยู่ภายใต้ปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลเซอร์ที่มีช่องว่างขั้วบวกและแคโทดแยกกัน โดยมีแคโทดเหล็กและขั้วบวกคาร์บอน ฟลูออรีน F2 ถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก และไฮโดรเจนเป็นผลพลอยได้จากขั้วลบ ซึ่งควรแยกออกจากฟลูออรีนเพื่อหลีกเลี่ยงการระเบิด ในการสังเคราะห์สารประกอบที่สำคัญ เช่น โพลีฟลูออโรคาร์บอน สารประกอบอินทรีย์จะถูกเติมฟลูออรีนในอิเล็กโตรไลเซอร์พร้อมกับฟลูออรีนที่ปล่อยออกมา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องแยกและการสะสมของฟลูออรีนในภาชนะที่แยกจากกัน
คลอรีนผลิตจากน้ำเกลือ NaCl เป็นหลักในอิเล็กโทรไลเซอร์ที่มีช่องว่างแอโนดแยกจากกัน เพื่อป้องกันปฏิกิริยาของคลอรีนกับผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรลิซิสอื่นๆ: NaOH และ H2; ดังนั้นอิเล็กโทรไลซิสจึงผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่สำคัญสามชนิด ได้แก่ คลอรีน ไฮโดรเจน และอัลคาไล เพื่อดำเนินกระบวนการนี้ จะมีการดัดแปลงอิเล็กโตรไลเซอร์หลายแบบ คลอรีนยังได้รับเป็นผลพลอยได้ในระหว่างการผลิตแมกนีเซียมด้วยไฟฟ้าจาก MgCl2 คลอรีนส่วนใหญ่ใช้ในการสังเคราะห์ HCl โดยปฏิกิริยากับก๊าซธรรมชาติ และ HCl ถูกใช้เพื่อผลิต MgCl2 จาก MgO คลอรีนยังเกิดขึ้นในโลหะวิทยาโซเดียมจาก NaCl แต่วิธีอิเล็กโทรไลซิสจากน้ำเกลือมีราคาถูกกว่า ห้องปฏิบัติการในประเทศอุตสาหกรรมผลิตคลอรีนหลายพันตันโดยใช้ปฏิกิริยา 4HCl + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2
โบรมีนได้มาจากบ่อน้ำเกลือที่มีไอออนโบรไมด์มากกว่าน้ำทะเล ซึ่งเป็นแหล่งโบรมีนที่สำคัญที่สุดเป็นอันดับสอง โบรไมด์ไอออนสามารถแปลงเป็นโบรมีนได้ง่ายกว่าฟลูออไรด์และคลอไรด์ไอออนในปฏิกิริยาที่คล้ายกัน ดังนั้น เพื่อให้ได้โบรมีนโดยเฉพาะ คลอรีนจึงถูกใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ เนื่องจากกิจกรรมของฮาโลเจนในกลุ่มจะลดลงจากบนลงล่าง และฮาโลเจนที่ยืนอยู่ก่อนหน้านี้จะเข้ามาแทนที่กิจกรรมถัดไป ในการผลิตโบรมีน น้ำเกลือหรือน้ำทะเลจะถูกทำให้เป็นกรดล่วงหน้าด้วยกรดซัลฟูริกแล้วจึงบำบัดด้วยคลอรีนตามปฏิกิริยา
2Br+ Cl2 -> Br2 + 2Cl
โบรมีนถูกแยกออกจากสารละลายโดยการระเหยหรือไล่ออก ตามด้วยการดูดซึมด้วยรีเอเจนต์ต่างๆ ขึ้นอยู่กับการใช้งานครั้งต่อไป ตัวอย่างเช่น เมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตที่ให้ความร้อน จะได้ผลึก NaBr และ NaBrO3 เมื่อส่วนผสมของผลึกกลายเป็นกรด โบรมีนจะถูกสร้างขึ้นใหม่ ซึ่งเป็นวิธีการสะสม (จัดเก็บ) ของเหลวพิษที่มีฤทธิ์กัดกร่อน กลิ่นเหม็น และเป็นพิษทางอ้อมแต่สะดวก โบรมีนยังสามารถดูดซับได้ด้วยสารละลาย SO2 ซึ่งผลิต HBr โบรมีนสามารถแยกออกจากสารละลายนี้ได้อย่างง่ายดายโดยการส่งผ่านคลอรีน (เช่น การทำปฏิกิริยาโบรมีนกับเอทิลีน C2H4 เพื่อผลิตไดโบรโมเอทิลีน C2H4Br2 ซึ่งใช้เป็นตัวแทนป้องกันการน็อคสำหรับน้ำมันเบนซิน) การผลิตโบรมีนทั่วโลกมีมากกว่า 300,000 ตัน/ปี
ไอโอดีนได้จากเถ้าสาหร่ายทะเล บำบัดด้วยส่วนผสม MnO2 + H2SO4 แล้วทำให้บริสุทธิ์ด้วยการระเหิด ไอโอไดด์พบได้ในปริมาณมากในน้ำขุดเจาะใต้ดิน ไอโอดีนได้มาจากการออกซิเดชันของไอออนไอโอไดด์ (เช่น ไนไตรต์ไอออน NO2 หรือคลอรีน) ไอโอดีนยังสามารถตกตะกอนได้ในรูปของ AgI ซึ่งเงินจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยทำปฏิกิริยากับเหล็กเพื่อสร้าง FeI2 ไอโอดีนถูกแทนที่ด้วย FeI2 ด้วยคลอรีน ดินประสิวชิลีซึ่งมีส่วนผสมของ NaIO3 ได้รับการประมวลผลเพื่อผลิตไอโอดีน ไอโอไดด์ไอออนเป็นส่วนประกอบสำคัญของอาหารของมนุษย์ เนื่องจากจำเป็นสำหรับการสร้างฮอร์โมนไทรอกซีนที่มีไอโอดีน ซึ่งควบคุมการเจริญเติบโตและการทำงานของร่างกาย
ปฏิกิริยาและสารประกอบฮาโลเจนทั้งหมดทำปฏิกิริยาโดยตรงกับโลหะจนเกิดเป็นเกลือ ซึ่งลักษณะของไอออนิกจะขึ้นอยู่กับทั้งฮาโลเจนและโลหะ ดังนั้นโลหะฟลูออไรด์ โดยเฉพาะโลหะของกลุ่มย่อย IA และ IIA จึงเป็นสารประกอบไอออนิก ระดับความเป็นไอออนของพันธะจะลดลงตามมวลอะตอมของฮาโลเจนที่เพิ่มขึ้น และลดปฏิกิริยาของโลหะ เฮไลด์ที่มีพันธะไอออนิกจะตกผลึกในโครงผลึกสามมิติ ตัวอย่างเช่น NaCl (เกลือแกง) มีลูกบาศก์ตาข่าย เมื่อค่าโควาเลนซีของพันธะเพิ่มขึ้น สัดส่วนของโครงสร้างชั้นจะเพิ่มขึ้น (เช่น CdCl2, CuCl2, CuBr2, PbCl2, PdCl2, FeCl2 เป็นต้น) ในสถานะก๊าซ โควาเลนต์เฮไลด์มักก่อตัวเป็นไดเมอร์ ตัวอย่างเช่น Al2Cl6 (ไดเมอร์ AlCl3) สำหรับอโลหะ ฮาโลเจนจะเกิดสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์เกือบทั้งหมด เช่น คาร์บอน ฟอสฟอรัส และซัลเฟอร์เฮไลด์ (CCl4 เป็นต้น) อโลหะและโลหะมีสถานะออกซิเดชันสูงสุดในการทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน เช่น SF6, PF5, CuF3, CoF3 ความพยายามที่จะได้รับไอโอไดด์ที่มีองค์ประกอบคล้ายคลึงกันล้มเหลวเนื่องจากไอโอดีนมีรัศมีอะตอมสูง (ปัจจัยสเตียรอยด์) และเนื่องจากแนวโน้มที่รุนแรงของธาตุในสถานะออกซิเดชันสูงที่จะออกซิไดซ์ I ถึง I2 นอกจากการสังเคราะห์โดยตรงแล้ว ฮาไลด์ยังสามารถได้รับโดยวิธีอื่นอีกด้วย โลหะออกไซด์เมื่อมีคาร์บอนทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนเพื่อสร้างเฮไลด์ (เช่น Cr2O3 เปลี่ยนเป็น CrCl3) ไม่สามารถรับ CrCl3 จาก CrCl3×6H2O โดยการคายน้ำได้ แต่จะได้รับเฉพาะคลอไรด์พื้นฐาน (หรือไฮดรอกโซคลอไรด์) เฮไลด์ยังได้รับจากการบำบัดออกไซด์ด้วยไอระเหย HX ตัวอย่างเช่น:

สารคลอรีนที่ดีคือ CCl4 เช่น สำหรับการแปลง BeO เป็น BeCl2 SbF3 มักใช้สำหรับฟลูออไรด์ของคลอไรด์ (ดู SO2ClF ด้านบน)
โพลีเฮไลด์ฮาโลเจนทำปฏิกิริยากับโลหะเฮไลด์หลายชนิดเพื่อสร้างสารประกอบโพลีเฮไลด์ที่มีสายพันธุ์ Xn1 ประจุลบขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น:

ปฏิกิริยาแรกให้วิธีการที่สะดวกในการเตรียมสารละลาย I2 ที่มีความเข้มข้นสูง โดยการเติมไอโอดีนลงในสารละลายเข้มข้นของ KI โพลีโอไดด์ยังคงคุณสมบัติของ I2 ไว้ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะได้โพลีเฮไลด์ผสม: RbI + Br2 -> RbIBr2 RbICl2 + Cl2 -> RbICl4
ความสามารถในการละลายฮาโลเจนมีความสามารถในการละลายน้ำได้บ้าง แต่ตามที่คาดไว้ เนื่องจากธรรมชาติของพันธะ XX และประจุเพียงเล็กน้อย ความสามารถในการละลายของพวกมันจึงต่ำ ฟลูออรีนมีปฏิกิริยามากจนดึงคู่อิเล็กตรอนออกจากออกซิเจนในน้ำ แล้วปล่อย O2 อิสระออกมาและเกิดเป็น OF2 และ HF คลอรีนมีฤทธิ์น้อยกว่า แต่ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิต HOCl และ HCl บางส่วน คลอรีนไฮเดรต (เช่น Cl2*8H2O) สามารถปล่อยออกมาจากสารละลายได้เมื่อเย็นตัวลง
ไอโอดีนแสดงคุณสมบัติที่ผิดปกติเมื่อละลายในตัวทำละลายต่างๆ เมื่อไอโอดีนจำนวนเล็กน้อยละลายในน้ำ แอลกอฮอล์ คีโตน และตัวทำละลายที่มีออกซิเจนอื่นๆ จะเกิดสารละลายสีน้ำตาลขึ้น (สารละลาย 1% ของ I2 ในแอลกอฮอล์เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อทางการแพทย์ทั่วไป) สารละลายไอโอดีนใน CCl4 หรือตัวทำละลายไร้ออกซิเจนอื่นๆ มีสีม่วง สันนิษฐานได้ว่าในตัวทำละลายโมเลกุลไอโอดีนมีพฤติกรรมคล้ายกับสถานะในเฟสก๊าซซึ่งมีสีเดียวกัน ในตัวทำละลายที่ประกอบด้วยออกซิเจน คู่อิเล็กตรอนของออกซิเจนจะถูกถอนออกไปยังวงโคจรวาเลนซ์ของไอโอดีน
ออกไซด์ฮาโลเจนก่อตัวเป็นออกไซด์ ไม่พบรูปแบบหรือคาบที่เป็นระบบในคุณสมบัติของออกไซด์เหล่านี้ ความเหมือนและความแตกต่าง ตลอดจนวิธีการหลักในการผลิตฮาโลเจนออกไซด์แสดงอยู่ในตาราง 8ข.
Oxoacids ของฮาโลเจนเมื่อออกโซแอซิดเกิดขึ้น ธรรมชาติที่เป็นระบบของฮาโลเจนจะชัดเจนยิ่งขึ้น ฮาโลเจนก่อให้เกิดกรดฮาโลเจน HOX, กรดฮาโลเจน HOXO, กรดฮาโลเจน HOXO2 และกรดฮาโลเจน HOXO3 โดยที่ X คือฮาโลเจน แต่มีเพียงคลอรีนเท่านั้นที่สร้างกรดขององค์ประกอบที่ระบุทั้งหมด และฟลูออรีนไม่ก่อให้เกิดกรดออกโซแอซิดเลย และโบรมีนไม่ก่อให้เกิด HBrO4 องค์ประกอบของกรดและวิธีการหลักในการเตรียมแสดงอยู่ในตาราง 1 ศตวรรษที่ 8

กรดฮาโลเจนทั้งหมดไม่เสถียร แต่ HOClO3 บริสุทธิ์นั้นมีความเสถียรมากที่สุด (ในกรณีที่ไม่มีสารรีดิวซ์ใดๆ เลย) ออกโซแอซิดทั้งหมดเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง แต่อัตราการออกซิเดชันไม่จำเป็นต้องขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันของฮาโลเจน ดังนั้น HOCl (ClI) จึงเป็นสารออกซิไดซ์ที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ แต่เจือจาง HOClO3 (ClVII) ไม่ใช่ โดยทั่วไป ยิ่งสถานะออกซิเดชันของฮาโลเจนในกรดออกโซแอซิดสูงเท่าไร กรดก็จะยิ่งเข้มข้นเท่านั้น ดังนั้น HClO4 (ClVII) จึงเป็นกรดออกโซแอซิดที่เข้มข้นที่สุดในสารละลายที่เป็นน้ำ ไอออน ClO4 ที่เกิดขึ้นระหว่างการแยกตัวของกรดในน้ำ เป็นไอออนลบที่อ่อนที่สุดในฐานะผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอน ไฮโปคลอไรต์ Na และ Ca นำไปใช้ในอุตสาหกรรมในการฟอกขาวและบำบัดน้ำ สารประกอบอินเตอร์ฮาโลเจนคือการเชื่อมต่อของฮาโลเจนต่างๆ เข้าด้วยกัน ฮาโลเจนที่มีรัศมีขนาดใหญ่มักจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกในสารประกอบดังกล่าว (อาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน) และเมื่อมีรัศมีน้อยกว่าจะมีสถานะเป็นลบมากกว่า (อาจมีการรีดักชัน) ข้อเท็จจริงนี้ตามมาจากแนวโน้มทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมในซีรีย์ฮาโลเจน ในตาราง รูปที่ 8d แสดงองค์ประกอบของสารประกอบอินเตอร์ฮาโลเจนที่รู้จัก (A คือฮาโลเจนที่มีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกมากกว่า)
สารประกอบอินเตอร์ฮาโลเจนเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์โดยตรงจากองค์ประกอบ สถานะออกซิเดชัน 7 ซึ่งผิดปกติสำหรับไอโอดีนนั้นเกิดขึ้นได้ในสารประกอบ IF7 และฮาโลเจนอื่นๆ ไม่สามารถประสานอะตอมของฟลูออรีนทั้ง 7 อะตอมได้ สารของเหลว BrF3 และ ClF3 ซึ่งมีลักษณะทางเคมีคล้ายกับฟลูออรีน แต่สะดวกกว่าสำหรับฟลูออไรด์ มีความสำคัญในทางปฏิบัติ ในกรณีนี้ BrF3 จะมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากไตรฟลูออไรด์เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและอยู่ในสถานะของเหลว จึงถูกใช้เป็นตัวออกซิไดซ์สำหรับเชื้อเพลิงจรวด
สารประกอบไฮโดรเจนฮาโลเจนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน เกิดเป็น HX และกับฟลูออรีนและคลอรีน ปฏิกิริยาจะระเบิดเมื่อมีการกระตุ้นเพียงเล็กน้อย การโต้ตอบกับ Br2 และ I2 เกิดขึ้นช้ากว่า เพื่อให้เกิดปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ก็เพียงพอที่จะกระตุ้นรีเอเจนต์ส่วนเล็กๆ โดยใช้แสงหรือความร้อน อนุภาคกัมมันต์จะมีปฏิกิริยากับอนุภาคที่ไม่กัมมันต์ โดยก่อตัวเป็น HX และอนุภาคกัมมันต์ใหม่ ซึ่งจะดำเนินต่อไปตามกระบวนการ และปฏิกิริยาของอนุภาคกัมมันต์สองตัวในปฏิกิริยาหลักจะสิ้นสุดลงด้วยการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น การก่อตัวของ HCl จาก H2 และ Cl2:

วิธีการที่สะดวกกว่าในการผลิตไฮโดรเจนเฮไลด์มากกว่าการสังเคราะห์โดยตรงถูกจัดเตรียมไว้ ตัวอย่างเช่น โดยปฏิกิริยาต่อไปนี้:

ในสถานะก๊าซ HX เป็นสารประกอบโควาเลนต์ แต่ในสารละลายในน้ำ พวกมัน (ยกเว้น HF) จะกลายเป็นกรดแก่ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าโมเลกุลของน้ำดึงไฮโดรเจนออกจากฮาโลเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ กรดทั้งหมดละลายได้ดีในน้ำเนื่องจากความชุ่มชื้น: HX + H2O -> H3O+ + X
HF มีแนวโน้มที่จะเกิดการก่อตัวที่ซับซ้อนมากกว่าไฮโดรเจนเฮไลด์อื่นๆ ประจุบน H และ F มีขนาดใหญ่มากและอะตอมเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนเกิดการก่อตัวของพันธะ HX เช่น โพลีเมอร์ที่มีองค์ประกอบ (HF)x โดยที่ x = 3 ในสารละลายดังกล่าว การแยกตัวออกภายใต้อิทธิพลของ โมเลกุลของน้ำเกิดขึ้นได้ไม่เกินสองสามเปอร์เซ็นต์ของจำนวนไอออนไฮโดรเจนทั้งหมด ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับ SiO2 และซิลิเกตต่างจากไฮโดรเจนเฮไลด์อื่นๆ โดยปล่อยก๊าซ SiF4 ออกมา ดังนั้นสารละลายน้ำของ HF (กรดฟลูออริก) จึงถูกนำมาใช้ในการแกะสลักแก้วและไม่ได้เก็บไว้ในแก้ว แต่ในภาชนะพาราฟินหรือโพลีเอทิลีน Pure HF มีจุดเดือดต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง (19.52°C) เล็กน้อย ดังนั้นจึงเก็บเป็นของเหลวในถังเหล็ก สารละลายที่เป็นน้ำของ HCl เรียกว่ากรดไฮโดรคลอริก สารละลายอิ่มตัวที่มี HCl 36% โดยน้ำหนักมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและห้องปฏิบัติการ (ดู ไฮโดรเจน)
แอสทาทีนองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มฮาโลเจนนี้มีสัญลักษณ์ At และเลขอะตอม 85 และมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยในแร่ธาตุบางชนิดเท่านั้น ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2412 D.I. Mendeleev ทำนายการมีอยู่และความเป็นไปได้ของการค้นพบในอนาคต แอสทาทีนถูกค้นพบโดย D. Corson, K. Mackenzie และ E. Segre ในปี 1940 รู้จักไอโซโทปมากกว่า 20 ชนิด โดยไอโซโทปที่มีอายุยาวนานที่สุดคือ 210At และ 211At ตามข้อมูลบางส่วน เมื่อ 20983Bi ถูกถล่มด้วยนิวเคลียสฮีเลียม จะเกิดไอโซโทปแอสทาทีน-211 มีรายงานว่าแอสทาทีนละลายได้ในตัวทำละลายโควาเลนต์ สามารถก่อตัวเป็น At เช่นเดียวกับฮาโลเจนอื่นๆ และมีแนวโน้มที่จะสร้าง AtO4 ไอออน (ข้อมูลเหล่านี้ได้มาจากการใช้สารละลายที่มีความเข้มข้น 1,010 โมล/ลิตร)

เคมีขององค์ประกอบ

อโลหะของกลุ่มย่อย VIIA

องค์ประกอบของหมู่ย่อย VIIA เป็นธาตุอโลหะทั่วไปที่มีค่าสูง

อิเลคโตรเนกาติวีตี้มีชื่อกลุ่ม - "ฮาโลเจน"

ประเด็นหลักที่จะกล่าวถึงในการบรรยาย

ลักษณะทั่วไปของอโลหะของกลุ่มย่อย VIIA โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะสำคัญที่สุดของอะตอม สเต-

บทลงโทษจากการเกิดออกซิเดชัน คุณสมบัติของเคมีของฮาโลเจน

สารธรรมดา.

สารประกอบธรรมชาติ

สารประกอบฮาโลเจน

กรดไฮโดรฮาลิกและเกลือของมัน เกลือและกรดไฮโดรฟลูออริก

ช่อง ใบเสร็จรับเงิน และการสมัคร

คอมเพล็กซ์เฮไลด์

สารประกอบออกซิเจนไบนารีของฮาโลเจน ความไม่แน่นอนโดยประมาณ

คุณสมบัติรีดอกซ์ของสารเชิงเดี่ยวและสารร่วม

ความสามัคคี ปฏิกิริยาการไม่สมส่วน ไดอะแกรมลาติเมอร์

เคมีขององค์ประกอบของกลุ่มย่อย VIIA

ลักษณะทั่วไป

กลุ่ม VIIA เกิดจากองค์ประกอบ p: ฟลูออรีน F, คลอรีน

Cl, โบรมีน Br, ไอโอดีน I และแอสทาทีน

สูตรทั่วไปสำหรับเวเลนซ์อิเล็กตรอนคือ ns 2 np 5

องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม VIIA นั้นเป็นอโลหะโดยทั่วไป

เพื่อสร้างเปลือกแปดอิเล็กตรอนที่เสถียร

กล่อง นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกเขาถึงมีมีแนวโน้มที่รุนแรงต่อ

การเติมอิเล็กตรอน

องค์ประกอบทั้งหมดก่อให้เกิดการชาร์จเพียงครั้งเดียวอย่างง่ายดาย

ny แอนไอออน G – .

ในรูปแบบของแอนไอออนธรรมดา องค์ประกอบของหมู่ VIIA จะพบได้ในน้ำธรรมชาติและในผลึกเกลือธรรมชาติ เช่น Halite NaCl, ซิลไวต์ KCl, ฟลูออไรต์

CaF2.

ชื่อกลุ่มทั่วไปขององค์ประกอบ VIIA-

กลุ่ม "ฮาโลเจน" เช่น "ให้กำเนิดเกลือ" เกิดจากการที่สารประกอบส่วนใหญ่กับโลหะอยู่ก่อน

เป็นเกลือทั่วไป (CaF2, NaCl, MgBr2, KI) ซึ่ง

ซึ่งสามารถได้รับจากการโต้ตอบโดยตรง

ปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับฮาโลเจน ฮาโลเจนอิสระได้มาจากเกลือธรรมชาติ ดังนั้นชื่อ "ฮาโลเจน" จึงแปลว่า "เกิดจากเกลือ"

สถานะออกซิเดชันขั้นต่ำ (–1) มีความเสถียรที่สุด

สำหรับฮาโลเจนทั้งหมด

คุณสมบัติบางประการของอะตอมของธาตุหมู่ VIIA มีระบุไว้ในนั้น

ลักษณะที่สำคัญที่สุดของอะตอมของธาตุหมู่ VIIA

ฮาโลเจนมีความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนสูง (สูงสุดที่

Cl) และพลังงานไอออไนเซชันที่สูงมาก (สูงสุดที่ F) และสูงสุด

อิเลคโตรเนกาติวีตี้ที่เป็นไปได้ในแต่ละช่วงเวลา ฟลูออรีนมีมากที่สุด

อิเล็กโทรเนกาติวิตีขององค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด

การมีอยู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หนึ่งตัวในอะตอมของฮาโลเจนจะเป็นตัวกำหนด

แสดงถึงการรวมกันของอะตอมในสารอย่างง่าย ๆ ให้เป็นโมเลกุลไดอะตอมมิกГ2

สำหรับสารอย่างง่าย ฮาโลเจน สารออกซิไดซ์ที่มีลักษณะเฉพาะมากที่สุดคือ

คุณสมบัติซึ่งแข็งแกร่งที่สุดใน F2 และอ่อนตัวลงเมื่อย้ายไปที่ I2

ฮาโลเจนมีลักษณะเฉพาะคือปฏิกิริยาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดขององค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมด ฟลูออรีนมีความโดดเด่นแม้กระทั่งในหมู่ฮาโลเจน

มีกิจกรรมที่สูงมาก

องค์ประกอบของช่วงที่สองคือฟลูออรีนมีความแตกต่างอย่างมากจากช่วงอื่น

องค์ประกอบอื่นๆ ของกลุ่มย่อย. นี่เป็นรูปแบบทั่วไปสำหรับอโลหะทั้งหมด

ฟลูออรีนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตมากที่สุด ไม่แสดงเพศ

สถานะออกซิเดชันที่อยู่อาศัย. ในความเกี่ยวข้องใดๆ รวมถึงกับ ki-

ออกซิเจน ฟลูออรีนอยู่ในสถานะออกซิเดชัน (-1)

ฮาโลเจนอื่นๆ ทั้งหมดมีระดับออกซิเดชันที่เป็นบวก

เลนิยาสูงสุด +7

สถานะออกซิเดชันที่มีลักษณะเฉพาะที่สุดของฮาโลเจน:

ฉ: -1, 0;

Cl, Br, I: -1, 0, +1, +3, +5, +7

Cl รู้จักออกไซด์ซึ่งพบได้ในสถานะออกซิเดชัน: +4 และ +6

สารประกอบฮาโลเจนที่สำคัญที่สุด ในสถานะบวก

บทลงโทษของการเกิดออกซิเดชันคือกรดที่มีออกซิเจนและเกลือของพวกมัน

สารประกอบฮาโลเจนทั้งหมดในสถานะออกซิเดชันเชิงบวกคือ

เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง

ระดับออกซิเดชันที่แย่มากความไม่สมส่วนได้รับการส่งเสริมโดยสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

การประยุกต์สารเชิงเดี่ยวและสารประกอบออกซิเจนในทางปฏิบัติ

การลดลงของฮาโลเจนส่วนใหญ่เกิดจากการออกซิไดซ์

สารที่ง่ายที่สุดคือ Cl2 สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริงอย่างกว้างขวางที่สุด

และ F2 มีการใช้คลอรีนและฟลูออรีนในปริมาณมากที่สุดในอุตสาหกรรม

การสังเคราะห์สารอินทรีย์: ในการผลิตพลาสติก สารทำความเย็น ตัวทำละลาย

ยาฆ่าแมลงยาเสพติด คลอรีนและไอโอดีนในปริมาณมากถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้โลหะและการกลั่น คลอรีนก็ใช้เช่นกัน

สำหรับการฟอกเซลลูโลส ฆ่าเชื้อในน้ำดื่ม และในกระบวนการผลิต

น้ำฟอกขาวและกรดไฮโดรคลอริก เกลือของออกโซแอซิดใช้ในการผลิตวัตถุระเบิด

กรด—กรดไฮโดรคลอริกและกรดหลอมเหลว—มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ

ฟลูออรีนและคลอรีนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบมากที่สุดยี่สิบชนิด

ที่นั่นมีโบรมีนและไอโอดีนในธรรมชาติน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด ฮาโลเจนทั้งหมดเกิดขึ้นในธรรมชาติในสถานะออกซิเดชัน(-1) ไอโอดีนเท่านั้นที่เกิดขึ้นในรูปของเกลือ KIO3

ซึ่งรวมอยู่ในสิ่งเจือปนในดินประสิวชิลี (KNO3)

แอสทาทีนเป็นธาตุกัมมันตรังสีที่ผลิตขึ้นโดยธรรมชาติ (ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ) ความไม่แน่นอนของ At สะท้อนให้เห็นในชื่อที่มาจากภาษากรีก "astatos" - "ไม่เสถียร" แอสทาทีนเป็นตัวปล่อยที่สะดวกสำหรับการรักษาด้วยรังสีรักษาเนื้องอกมะเร็ง

สารธรรมดา

สารอย่างง่ายของฮาโลเจนนั้นเกิดจากโมเลกุลไดอะตอมมิก G2

ในสารเชิงเดี่ยวระหว่างการเปลี่ยนจาก F2 เป็น I2 โดยมีจำนวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น

ชั้นบัลลังก์และการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการโพลาไรซ์ของอะตอมก็เพิ่มขึ้น

อันตรกิริยาระหว่างโมเลกุล นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงมวลรวม

ยืนอยู่ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน

ฟลูออรีน (ภายใต้สภาวะปกติ) จะเป็นก๊าซสีเหลือง ที่อุณหภูมิ –181o C จะกลายเป็นก๊าซ

สถานะของเหลว

คลอรีนเป็นก๊าซสีเหลืองเขียวที่เปลี่ยนเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ –34o C โดยมีสีของเฮ-

ชื่อ Cl มีความเกี่ยวข้องโดยมาจากภาษากรีก "คลอรอส" - "สีเหลือง -

สีเขียว". จุดเดือดของ Cl2 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับ F2

บ่งชี้ถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น

โบรมีนเป็นของเหลวสีแดงเข้ม ระเหยง่าย มีเดือดที่อุณหภูมิ 58.8o C

ชื่อของธาตุนั้นสัมพันธ์กับกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ของก๊าซและได้มาจาก

"โบรโมส" - "ส่งกลิ่น"

ไอโอดีน – ผลึกสีม่วงเข้ม มี “โลหะ” จางๆ

ก้อนซึ่งเมื่อถูกความร้อนระเหิดได้ง่ายก่อตัวเป็นไอสีม่วง

จุดเดือดของไอโอดีนคือ 183 ° C ชื่อของมันมาจากสีของไอโอดีน -

"ไอโอโดส" - "สีม่วง"

สารธรรมดาทุกชนิดมีกลิ่นฉุนและเป็นพิษ

การสูดดมไอระเหยทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อเมือกและอวัยวะทางเดินหายใจและที่ความเข้มข้นสูงจะทำให้หายใจไม่ออก ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง คลอรีนถูกใช้เป็นสารพิษ

ก๊าซฟลูออรีนและโบรมีนเหลวทำให้ผิวหนังไหม้ ร่วมงานกับฮา-

Logens ควรใช้ความระมัดระวัง

เนื่องจากสารฮาโลเจนอย่างง่ายนั้นเกิดจากโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว

เย็นตัวลง โดยละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่มีขั้ว:

แอลกอฮอล์ เบนซิน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ ฯลฯ คลอรีน โบรมีน และไอโอดีนละลายในน้ำได้น้อย สารละลายที่เป็นน้ำเรียกว่าน้ำคลอรีน โบรมีน และไอโอดีน Br2 ละลายได้ดีกว่าตัวอื่น ความเข้มข้นของโบรมีนเป็น sat

สารละลายมีความเข้มข้นถึง 0.2 โมล/ลิตร และคลอรีนอยู่ที่ 0.1 โมล/ลิตร

ฟลูออไรด์สลายน้ำ:

2F2 + 2H2 O = O2 + 4HF

ฮาโลเจนมีฤทธิ์ออกซิเดชันและการเปลี่ยนแปลงสูง

กลายเป็นเฮไลด์แอนไอออน

Г2 + 2e–  2Г–

ฟลูออรีนมีฤทธิ์ออกซิเดชันสูงเป็นพิเศษ ฟลูออรีนออกซิไดซ์โลหะมีตระกูล (Au, Pt)

พอยต์ + 3F2 = พอยต์F6

มันยังทำปฏิกิริยากับก๊าซเฉื่อยบางชนิดด้วย (คริปทอน

ซีนอนและเรดอน) ตัวอย่างเช่น

Xe + 2F2 = XeF4

สารประกอบที่มีความเสถียรมากหลายชนิดจะเผาไหม้ในบรรยากาศ F2 เช่น

น้ำควอทซ์ (SiO2)

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

ในการทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนแม้แต่สารออกซิไดซ์ที่แรงเช่นไนโตรเจนและซัลเฟอร์

กรดนิคทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ ในขณะที่ฟลูออรีนออกซิไดซ์อินพุต

ที่มี O(–2) อยู่ในองค์ประกอบ

2HNO3 + 4F2 = 2NF3 + 2HF + 3O2 H2 SO4 + 4F2 = SF6 + 2HF + 2O2

ปฏิกิริยาที่สูงของ F2 ทำให้เกิดปัญหาในการเลือกส่วนผสม

วัสดุโครงสร้างสำหรับการทำงานร่วมกับมัน โดยปกติแล้วเราจะใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้

มีนิกเกิลและทองแดงซึ่งเมื่อออกซิไดซ์จะก่อตัวเป็นฟิล์มป้องกันฟลูออไรด์หนาแน่นบนพื้นผิว ชื่อ F เกิดจากการกระทำที่ก้าวร้าว

ฉันกินมันมาจากภาษากรีก “ฟลูออรอส” – “ทำลายล้าง”

ในซีรีย์ F2, Cl2, Br2, I2 ความสามารถในการออกซิไดซ์ลดลงเนื่องจากการเพิ่มขึ้น

การเพิ่มขนาดของอะตอมและลดอิเล็กโตรเนกาติวีตี้

ในสารละลายที่เป็นน้ำ คุณสมบัติออกซิเดชันและรีดักชันของสสาร

โดยทั่วไปแล้วสารจะมีลักษณะเฉพาะโดยใช้ศักย์ไฟฟ้า ตารางแสดงศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน (Eo, V) สำหรับการลดปฏิกิริยาครึ่งหนึ่ง

การก่อตัวของฮาโลเจน สำหรับการเปรียบเทียบ ค่า Eo สำหรับ ki-

คาร์บอนเป็นสารออกซิไดซ์ที่พบบ่อยที่สุด

ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานสำหรับสารฮาโลเจนอย่างง่าย

กิจกรรมออกซิเดชั่นลดลง

ดังที่เห็นได้จากตาราง F2 เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงกว่ามาก

มากกว่า O2 ดังนั้น F2 จึงไม่อยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ มันออกซิไดซ์น้ำ

ฟื้นตัวเป็น F– ตัดสินโดยค่าEоความสามารถในการออกซิไดซ์ของ Cl2

สูงกว่า O2 อีกด้วย แท้จริงแล้ว ในระหว่างการเก็บรักษาน้ำคลอรีนในระยะยาว น้ำจะสลายตัวเมื่อมีการปล่อยออกซิเจนและการเกิด HCl แต่ปฏิกิริยากลับช้า (โมเลกุล Cl2 แรงกว่าโมเลกุล F2 อย่างเห็นได้ชัด และ

พลังงานกระตุ้นการทำปฏิกิริยากับคลอรีนจะสูงขึ้น) ความไม่สมดุล

การแบ่งส่วน:

Cl2 + H2 O HCl + HOCl

ในน้ำไปไม่ถึงจุดสิ้นสุด (K = 3.9 . 10–4) ดังนั้น Cl2 จึงมีอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ Br2 และ I2 มีคุณลักษณะเฉพาะคือความเสถียรในน้ำมากยิ่งขึ้น

ความไม่สมส่วนเป็นปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มีลักษณะเฉพาะมาก

ปฏิกิริยารีดักชันของฮาโลเจน การขยายเสียงไม่สมส่วน

เทในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

ความไม่สมส่วนของ Cl2 ในอัลคาไลทำให้เกิดการก่อตัวของแอนไอออน

Cl– และ ClO– ค่าคงที่ความไม่สมส่วนคือ 7.5 1015.

Cl2 + 2NaOH = โซเดียมคลอไรด์ + NaClO + H2O

เมื่อไอโอดีนไม่สมส่วนในอัลคาไล จะเกิด I– และ IO3– อานา-

ตามหลักเหตุผล Br2 ทำให้ไอโอดีนไม่สมส่วน การเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ไม่สมส่วน

ประเทศชาติเกิดจากความจริงที่ว่าแอนไอออน GO– และ GO2– ใน Br และ I นั้นไม่เสถียร

ปฏิกิริยาคลอรีนไม่สมส่วนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม

ความสามารถในการรับไฮโปคลอไรต์ออกซิไดเซอร์ที่แรงและออกฤทธิ์เร็ว

มะนาวฟอกขาว, เกลือเบิร์ตโทเลต์

3Cl2 + 6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2 O

ปฏิกิริยาระหว่างฮาโลเจนกับโลหะ

ฮาโลเจนทำปฏิกิริยารุนแรงกับโลหะหลายชนิด เช่น

Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2  TiI4

Na + เฮไลด์ ซึ่งโลหะมีสถานะออกซิเดชันต่ำ (+1, +2)

- เหล่านี้เป็นสารประกอบคล้ายเกลือที่มีพันธะไอออนิกเป็นส่วนใหญ่. วิธี

แท้จริงแล้ว ไอออนิกเฮไลด์เป็นของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวสูง

โลหะเฮไลด์ซึ่งโลหะมีระดับออกซิเดชันสูง

tions เป็นสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์เป็นส่วนใหญ่

ส่วนใหญ่เป็นก๊าซ ของเหลว หรือของแข็งหลอมละลายภายใต้สภาวะปกติ ตัวอย่างเช่น WF6 เป็นก๊าซ MoF6 เป็นของเหลว

TiCl4 เป็นของเหลว

ปฏิกิริยาระหว่างฮาโลเจนกับอโลหะ

ฮาโลเจนมีปฏิกิริยาโดยตรงกับอโลหะหลายชนิด:

ไฮโดรเจน ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ เป็นต้น ตัวอย่างเช่น

H2 + Cl2 = 2HCl 2P + 3Br2 = 2PBr3 S + 3F2 = SF6

พันธะในเฮไลด์ของอโลหะส่วนใหญ่เป็นโควาเลนต์

โดยทั่วไปสารประกอบเหล่านี้จะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ

เมื่อเปลี่ยนจากฟลูออรีนไปเป็นไอโอดีน ธรรมชาติของโควาเลนต์ของเฮไลด์จะเพิ่มขึ้น

โควาเลนต์เฮไลด์ของอโลหะทั่วไปเป็นสารประกอบที่เป็นกรด เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะไฮโดรไลซ์ให้เกิดกรด ตัวอย่างเช่น:

PBr3 + 3H2 O = 3HBr + H3 PO3

PI3 + 3H2 O = 3HI + H3 PO3

PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3 พอยต์อินเตอร์กา-

โอกาสในการขาย ในสารประกอบเหล่านี้ ฮาโลเจนที่เบากว่าและมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าจะอยู่ในสถานะออกซิเดชัน (–1) และฮาโลเจนที่หนักกว่าจะอยู่ในสถานะบวก

บทลงโทษจากการเกิดออกซิเดชัน

เนื่องจากปฏิสัมพันธ์โดยตรงของฮาโลเจนเมื่อได้รับความร้อน จึงได้สิ่งต่อไปนี้: ClF, BrF, BrCl, ICl นอกจากนี้ยังมีอินเทอร์เฮไลด์ที่ซับซ้อนกว่าอีกด้วย:

ClF3, BrF3, BrF5, IF5, IF7, ICl3

อินเทอร์ฮาไลด์ทั้งหมดภายใต้สภาวะปกติเป็นสารของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ อินเทอร์ฮาไลด์มีฤทธิ์ออกซิเดชันสูง

กิจกรรม. ตัวอย่างเช่น สารที่มีความเสถียรทางเคมี เช่น SiO2, Al2 O3, MgO ฯลฯ จะเผาไหม้ในไอระเหย ClF3

2Al2 O3 + 4ClF3 = 4 อัลF3 + 3O2 + 2Cl2

ฟลูออไรด์ ClF 3 เป็นรีเอเจนต์ฟลูออริเนตเชิงรุกที่ออกฤทธิ์เร็ว

ลาน F2. ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์และเพื่อให้ได้ฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของอุปกรณ์นิกเกิลสำหรับการทำงานกับฟลูออรีน

ในน้ำ สารอินเทอร์ฮาไลด์จะไฮโดรไลซ์จนเกิดเป็นกรด ตัวอย่างเช่น,

ClF5 + 3H2 O = HClO3 + 5HF

ฮาโลเจนในธรรมชาติ ได้มาซึ่งสารธรรมดา

ในอุตสาหกรรม ฮาโลเจนได้มาจากสารประกอบธรรมชาติ ทั้งหมด

กระบวนการในการรับฮาโลเจนอิสระนั้นขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของฮาโลเจน

นิดไอออน

2Г –  Г2 + 2e–

ฮาโลเจนจำนวนมากพบได้ในน้ำธรรมชาติในรูปของแอนไอออน: Cl–, F–, Br–, I– น้ำทะเลสามารถมี NaCl ได้ถึง 2.5%

โบรมีนและไอโอดีนได้มาจากน้ำในบ่อน้ำมันและน้ำทะเล

การวิจัยนิวเคลียร์ Dubna ฟลูออไรด์เป็นก๊าซสีเหลืองอ่อนที่เป็นพิษและมีปฏิกิริยา คลอรีนเป็นก๊าซสีเขียวอ่อนที่เป็นพิษหนักและมีกลิ่นคลอรีนอันไม่พึงประสงค์ โบรมีนซึ่งเป็นของเหลวสีน้ำตาลแดงที่เป็นพิษซึ่งสามารถทำลายเส้นประสาทรับกลิ่นได้นั้นมีอยู่ในหลอดบรรจุเพราะว่า มีคุณสมบัติของการผันผวน ไอโอดีนเป็นผลึกสีม่วงดำที่มีพิษซึ่งระเหิดได้ง่าย แอสทาทีนเป็นผลึกกัมมันตภาพรังสีสีน้ำเงิน - ดำระยะเวลาของไอโซโทปที่ยาวที่สุดคือ 8.1 ชั่วโมง ฮาโลเจนทั้งหมดทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาเกือบทั้งหมดยกเว้นเพียงเล็กน้อย พวกมันเป็นสารออกซิไดซ์ที่มีพลังดังนั้นจึงสามารถพบได้ในรูปของสารประกอบเท่านั้น กิจกรรมทางเคมีของฮาโลเจนจะลดลงตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น ฮาโลเจนมีฤทธิ์ออกซิเดชันสูงซึ่งจะลดลงเมื่อเปลี่ยนจากฟลูออรีนไปเป็นไอโอดีน สารออกฤทธิ์มากที่สุดคือฟลูออรีนซึ่งทำปฏิกิริยากับโลหะทุกชนิด โลหะหลายชนิดในบรรยากาศของธาตุนี้จะจุดไฟได้เองและปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา หากไม่มีการให้ความร้อน ฟลูออรีนสามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะหลายชนิด และปฏิกิริยาทั้งหมดก็จะเป็นเช่นนั้น ฟลูออรีนทำปฏิกิริยากับก๊าซมีตระกูล () เมื่อถูกฉายรังสี คลอรีนอิสระ แม้ว่ากิจกรรมของฟลูออรีนจะน้อยกว่าฟลูออรีนก็มีปฏิกิริยาสูงเช่นกัน คลอรีนสามารถทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาทุกชนิด ยกเว้นออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซเฉื่อย องค์ประกอบนี้ยังทำปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อนหลายชนิด โดยแทนที่และรวมตัวกับไฮโดรคาร์บอน เมื่อถูกความร้อน คลอรีนจะแทนที่โบรมีนและไอโอดีนจากสารประกอบด้วยโลหะหรือไฮโดรเจน นอกจากนี้ กิจกรรมทางเคมียังค่อนข้างสูงแม้ว่าจะน้อยกว่าฟลูออรีนหรือคลอรีน ดังนั้น โบรมีนจึงถูกใช้เป็นหลักในสถานะของเหลวและความเข้มข้นเริ่มต้นของโบรมีน สภาวะอื่นมีค่ามากกว่าคลอรีน ในทำนองเดียวกัน ธาตุนี้ละลายในน้ำและทำปฏิกิริยากับธาตุบางส่วนทำให้เกิด “น้ำโบรมีน” ไอโอดีนมีฤทธิ์ทางเคมีแตกต่างจากฮาโลเจนอื่นๆ ไม่สามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะส่วนใหญ่ได้ และทำปฏิกิริยากับโลหะเมื่อได้รับความร้อนและช้ามากเท่านั้น ปฏิกิริยาสามารถพลิกกลับได้สูงและดูดความร้อนได้ ไอโอดีนไม่ละลายในน้ำและแม้ในขณะที่ถูกความร้อนก็ไม่สามารถออกซิไดซ์ได้ ดังนั้นจึงไม่มี "น้ำไอโอดีน" ไอโอดีนสามารถละลายในสารละลายไอโอไดด์เพื่อสร้างแอนไอออนเชิงซ้อน แอสทาทีนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนและโลหะ กิจกรรมทางเคมีของฮาโลเจนจะลดลงอย่างต่อเนื่องจากฟลูออรีนไปเป็นไอโอดีน ฮาโลเจนแต่ละตัวจะแทนที่อันถัดไปจากสารประกอบของมันด้วยโลหะหรือไฮโดรเจน เช่น ฮาโลเจนแต่ละชนิดในรูปของสารอย่างง่ายสามารถออกซิไดซ์ฮาโลเจนไอออนของฮาโลเจนใดๆ ต่อไปนี้ได้