Qui il lettore troverà informazioni sugli alogeni, elementi chimici della tavola periodica di D. I. Mendeleev. Il contenuto dell'articolo ti consentirà di conoscere le loro proprietà chimiche e fisiche, l'ubicazione in natura, i metodi di applicazione, ecc.
Informazioni generali
Gli alogeni sono tutti gli elementi della tavola chimica di D. I. Mendeleev, che sono nel diciassettesimo gruppo. Secondo un metodo di classificazione più rigoroso, questi sono tutti elementi del settimo gruppo, il sottogruppo principale.
Gli alogeni sono elementi in grado di reagire con quasi tutte le sostanze di tipo semplice, ad eccezione di una certa quantità di non metalli. Tutti sono agenti ossidanti energetici, quindi, in condizioni naturali, di regola, sono in forma mista con altre sostanze. L'indicatore dell'attività chimica degli alogeni diminuisce con l'aumentare della loro numerazione seriale.
I seguenti elementi sono considerati alogeni: fluoro, cloro, bromo, iodio, astato e tennessina creata artificialmente.
Come accennato in precedenza, tutti gli alogeni sono agenti ossidanti con proprietà pronunciate e inoltre sono tutti non metalli. Il livello di energia esterno ha sette elettroni. L'interazione con i metalli porta alla formazione di legami ionici e sali. Quasi tutti gli alogeni, ad eccezione del fluoro, possono agire come agenti riducenti, raggiungendo lo stato di ossidazione più alto di +7, ma ciò richiede che interagiscano con elementi che hanno un alto grado di elettronegatività.
Caratteristiche dell'etimologia
Nel 1841, il chimico svedese J. Berzelius propose di introdurre il termine alogeni, riferendosi ad essi l'allora noto F, Br, I. Tuttavia, prima dell'introduzione di questo termine in relazione all'intero gruppo di tali elementi, nel 1811., lo scienziato tedesco I. Schweigger chiamò cloro la stessa parola, il termine stesso fu tradotto dal greco come “sale”.
Struttura atomica e stati di ossidazione
La configurazione elettronica del guscio atomico esterno degli alogeni è la seguente: astato - 6s26p5, iodio - 5s 25p5, bromo 4s24p5, cloro – 3s 23p5, fluoro 2s22p5.
Gli alogeni sono elementi che hanno sette elettroni sul guscio elettronico del tipo esterno, che consente loro di attaccare "facilmente" un elettrone che non è sufficiente per completare il guscio. Tipicamente, lo stato di ossidazione appare come -1. Cl, Br, I e At, reagendo con elementi di grado superiore, iniziano a mostrare uno stato di ossidazione positivo: +1, +3, +5, +7. Il fluoro ha uno stato di ossidazione costante di -1.
Distribuzione
In vista di ciòGli alogeni altamente reattivi si trovano solitamente come composti. Il livello di distribuzione nella crosta terrestre diminuisce in base all'aumento del raggio atomico da F a I. L'astato nella crosta terrestre si misura in grammi e la tennessina viene creata artificialmente.
Gli alogeni si trovano naturalmente più comunemente nei composti alogenuri e lo iodio può anche assumere la forma di iodato di potassio o di sodio. A causa della loro solubilità in acqua, sono presenti nelle acque oceaniche e nelle salamoie naturali. F è un rappresentante poco solubile degli alogeni e si trova più spesso nelle rocce sedimentarie e la sua fonte principale è il fluoruro di calcio.
Caratteristiche di qualità fisica
Gli alogeni possono essere molto diversi tra loro e hanno le seguenti proprietà fisiche:
- Il fluoro (F2) è un gas giallo chiaro con un odore pungente e irritante e non viene compresso in normali condizioni di temperatura. Il punto di fusione è -220 °C e il punto di ebollizione è -188 °C.
- Il cloro (Cl2) è un gas che non si comprime a temperatura normale, anche sotto pressione, ha un odore soffocante, pungente e un colore giallo-verde. Inizia a sciogliersi a -101 °С e a bollire a -34 °С.
- Il bromo (Br2) è un liquido volatile e pesante con un colore marrone e un odore acuto e fetido. Si scioglie a -7°C e bolle a 58°C.
- Iodio (I2) - Questa sostanza di tipo solido ha un colore grigio scuro e ha una lucentezza metallica, l'odore è piuttosto acuto. Il processo di fusione inizia alleraggiungendo 113,5 °С, e bolle a 184,885 °С.
- Un raro alogeno è l'astato (At2), che è un solido e ha un colore nero-blu con una lucentezza metallica. Il punto di fusione corrisponde a 244 °C e l'ebollizione inizia dopo aver raggiunto i 309 °C.
Natura chimica degli alogeni
Gli alogeni sono elementi con attività ossidante molto elevata, che si indebolisce nella direzione da F ad At. Il fluoro, essendo il rappresentante più attivo degli alogeni, può reagire con tutti i tipi di metalli, nessuno escluso. La maggior parte dei rappresentanti dei metalli, entrando nell'atmosfera del fluoro, sono soggetti ad autoaccensione, mentre rilasciano calore in enormi quantità.
Senza esporre il fluoro al calore, può reagire con un gran numero di non metalli, come H2, C, P, S, Si. Il tipo di reazione in questo caso è esotermico e può essere accompagnato da un'esplosione. Quando riscaldato, F costringe gli alogeni rimanenti ad ossidarsi e, quando esposto alle radiazioni, questo elemento è in grado di reagire completamente con gas pesanti di natura inerte.
Quando interagisce con sostanze di tipo complesso, il fluoro provoca reazioni ad alta energia, ad esempio ossidando l'acqua, può provocare un'esplosione.
Il cloro può anche essere reattivo, specialmente allo stato libero. Il suo livello di attività è inferiore a quello del fluoro, ma è in grado di reagire con quasi tutte le sostanze semplici, ma con esso non reagiscono azoto, ossigeno e gas nobili. Interagendo con l'idrogeno, quando riscaldato o in buona luce, il cloro crea una reazione violenta, accompagnata da un'esplosione.
In aggiunta e reazioni di sostituzione, Cl può reagire con un gran numero di sostanze di tipo complesso. In grado di spostare Br e I a causa del riscaldamento dei composti da loro creati con metallo o idrogeno, e può anche reagire con sostanze alcaline.
Il bromo è chimicamente meno attivo del cloro o del fluoro, ma si mostra comunque molto brillantemente. Ciò è dovuto al fatto che il bromo Br è più spesso usato come liquido, perché in questo stato il grado iniziale di concentrazione, in altre identiche condizioni, è superiore a quello di Cl. Ampiamente usato in chimica, soprattutto organica. Può dissolversi in H2O e reagire parzialmente con esso.
L'elemento alogeno iodio forma una sostanza semplice I2 ed è in grado di reagire con H2O, si dissolve in soluzioni di ioduro, formando mentre anioni complessi. Differisce dalla maggior parte degli alogeni in quanto non reagisce con la maggior parte dei rappresentanti di non metalli e reagisce lentamente con i metalli, mentre deve essere riscaldato. Reagisce con l'idrogeno solo se sottoposto a forte riscaldamento e la reazione è endotermica.
Alogeno raro astato (At) è meno reattivo dello iodio, ma può reagire con i metalli. La dissociazione produce sia anioni che cationi.
Applicazioni
I composti alogeni sono ampiamente utilizzati dall'uomo in un'ampia varietà di campi. criolite naturale(Na3AlF6) viene utilizzato per ottenere Al. Bromo e iodio sono spesso usati come sostanze semplici da aziende farmaceutiche e chimiche. Gli alogeni sono spesso utilizzati nella produzione di parti di macchine. I fari sono una di quelle cose. È molto importante scegliere il materiale giusto per questo componente dell'auto, poiché i fari illuminano la strada di notte e sono un modo per rilevare te e gli altri automobilisti. Lo xeno è considerato uno dei migliori materiali compositi per la creazione di fari. L'alogeno, tuttavia, non è di qualità molto inferiore a questo gas inerte.
Un buon alogeno è il fluoro, un additivo ampiamente utilizzato nei dentifrici. Aiuta a prevenire l'insorgenza di malattie dentali - carie.
L'elemento alogeno come il cloro (Cl) trova il suo impiego nella produzione di HCl, spesso impiegato nella sintesi di sostanze organiche come plastica, gomma, fibre sintetiche, coloranti e solventi, ecc. Oltre ai composti il cloro è usato come candeggina per lino, cotone, carta e come agente antibatterico nell'acqua potabile.
Attenzione! Tossico
A causa della loro altissima reattività, gli alogeni sono giustamente chiamati velenosi. La capacità di entrare in reazioni è più pronunciata nel fluoro. Gli alogeni hanno spiccate proprietà asfissianti e sono in grado di danneggiare i tessuti durante l'interazione.
Il fluoro nei vapori e negli aerosol è considerato uno dei più potenzialmenteforme pericolose di alogeni dannosi per gli esseri viventi circostanti. Ciò è dovuto al fatto che è scarsamente percepito dall'olfatto e si sente solo dopo aver raggiunto un'elevata concentrazione.
Riassumendo
Come possiamo vedere, gli alogeni sono una parte molto importante della tavola periodica di Mendeleev, hanno molte proprietà, differiscono per qualità fisiche e chimiche, struttura atomica, stato di ossidazione e capacità di reagire con metalli e non metalli. Nell'industria, vengono utilizzati in vari modi, dagli additivi nei prodotti per la cura personale alla sintesi di sostanze chimiche organiche o candeggina. Sebbene lo xeno sia uno dei modi migliori per mantenere e creare luce nei fari di un'auto, l'alogeno è ancora buono quasi quanto lo xeno ed è anche ampiamente utilizzato e presenta i suoi vantaggi.
Ora sai cos'è un'alogeno. Uno scanword con qualsiasi domanda su queste sostanze non è più un ostacolo per te.
