Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Pojdi na vsebino
Wikipedijaprosta enciklopedija
Iskanje

Halogen

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skupina 17v periodnem sistemu
VodikHelij
LitijBerilijBor (element)OgljikDušikKisikFluorNeon
NatrijMagnezijAluminijSilicijFosforŽveploKlorArgon
KalijKalcijSkandijTitan (element)VanadijKromManganŽelezoKobaltNikeljBakerCinkGalijGermanijArzenSelenBromKripton
RubidijStroncijItrijCirkonijNiobijMolibdenTehnecijRutenijRodijPaladijSrebroKadmijindijKositerAntimonTelurJodKsenon
CezijBarijLantanCerijPrazeodimNeodimPrometijSamarijEvropijGadolinijTerbijDisprozijHolmijErbijTulijIterbijLutecijHafnijTantalVolframRenijOsmijIridijPlatinaZlatoŽivo srebroTalijSvinecBizmutPolonijAstatRadon
FrancijRadijAktinijTorijProtaktinijUran (element)NeptunijPlutonijAmericijKirijBerkelijKalifornijAjnštajnijFermijMendelevijNobelijLavrencijRaderfordijDubnijSiborgijBorijHasijMajtnerijDarmštatijRentgenijKopernicijNihonijFlerovijMoskovijLivermorijTenesOganeson
IUPAC ime skupine17
Ime po elementufluorova skupina
Trivialno imehalogeni
CAS številka skupine
(ZDA, vzorec A-B-A)
VIIA
stara IUPAC številka
(Evropa, vzorec A-B)
VIIB
↓ Perioda
2
Slika: Tekoči fluor pri kriogenskih temperaturah
Fluor(F)
9Halogen
3
Slika: Klorov plin
Klor(Cl)
17Halogen
4
Slika: Bromova tekočina
Brom(Br)
35Halogen
5
Slika: Jodov kristal
Jod(I)
53Halogen
6Astat(At)
85Halogen
7Tenes(Ts)
117Halogen

Legenda

prvobitni
element iz razpada
sintetični element
p·p·u·z
Halogeni elementi (brez astata)

Halogeni alihalogeni elementi so skupinanekovin, ki tvorijo 17. (bivšo VII oziroma VIIA) skupinoperiodnega sistemaelementov. Mednje spadajofluor (F),klor (Cl),brom (Br),jod (I),astat (At) inununseptij (Uus). Skupina je poznana tudi kotfluorova skupina.

Nastanek imen

[uredi |uredi kodo]

Nazivhalogen se je prvič pojavil v osemnajstem stoletju v francoski znanstveni literaturi. Beseda je nastala izgrških besedhals (morje) inhalas (sol) in pripone–gen (generirati, tvoriti). Izrazhalogen torej pomeni element, ki (skovinami) tvorisoli.

Ime fluor je nastalo izlatinske besedefluere, ki pomeni "pretakati se", klor izgrške besedeχλωρóς (hlôros), ki pomeni "svetlozelen", brom iz grške besedeβρῶμος (brómos), ki pomeni "smrdi (po kozah)", jod iz grške besedeιώδης (iodes), ki pomeni "vijoličast" in astat iz grške besedeάσταζής (astathes), ki pomeni "nestalen".

Nahajališča

[uredi |uredi kodo]
Kristal fluorita (CaF2) iz Chinyja, Belgija

Halogeni elementi so zelo reaktivni, zato jih v naravi najdemo samo vspojinah ali vionski obliki. Halogenidne ione in oksoanione, na primer jodatni ionIO−3, najdemo v mnogihmineralih in v morski vodi. Halogeniraneorganske spojine so sestavine nekaterih naravnih snovi v živih organizmih.

Astat najdemo v naravi v neznatnih količinah kot nestalni produktradioaktivnega razpadaurana, astato-urana intorija.[1]

Fizikalne lastnosti

[uredi |uredi kodo]

Halogeni so edina skupina elementov, ki imajo pri normalnih pogojih predstavnike v vseh trehagregatnih stanjih: fluor je temno rumen plin (temno rumen samo v tekočem stanju) , klor je rumenozelen plin, brom je pri sobni temperaturi temno rjava tekočina, jod pa je sivočrna trdnasnov s kovinskim sijajem. Astat jeradioaktiven.

Halogeni kažejo po skupini navzdol številne trende:elektronegativnost in reaktivnost po skupini padata,gostota,temperaturetališč invrelišč pa naraščajo.

ElementStandardna atomska masaTališče (K)Vrelišče (K)Elektronegativnost po Paulingu
Fluor18,99853,5385,033,98
Klor35,453171,60239,113,16
Brom79,904265,80332,002,96
Jod126,904386,85457,402,66
Astat2105756102,20

Halogeni elementi imajo na zunanjiorbitali po sedemelektronov, ki odločilno vplivajo na njihove kemijske lastnosti. Zaradi velike reaktivnosti so kot elementi obstojni samo v dvoatomskihmolekulah. Značilnosti njihovih dvoatomnih molekul so prikazane v naslednji tabeli:

ElementMolekulaZgradbaModeld(X−X) [pm]
(plinast)		d(X−X) [pm]
(trden)
FluorF2143149
KlorCl2199198
BromBr2228227
JodI2266272

Vez v molekulah jenepolarnaenojnakovalentna vez. Zaradi nepolarne vezi so halogeni slabo topni v vodi, dobro pa se raztapljajo v nepolarnih topilih. Vodne raztopine klora (klorovica), joda (jodovica) in broma (bromovica) se uporabljajo vanalizni kemiji.

Kemijske lastnosti

[uredi |uredi kodo]

Reaktivnost

[uredi |uredi kodo]

Halogeni so zelo reaktivni in kot taki škodljivi in v večjih količinah smrtno nevarni za žive organizme. Njihova reaktivnost je posledica sedmih elektronov na zunanji orbitali, kar pomeni, da jim do popolne zgradbe zunanje orbitale manjka samo en elektron. Manjkajoči elektron dobijo s kemijsko reakcijo z drugimi elementi.

Fluor je najboljelektronegativen element in spada med najbolj reaktivne elemente. Najeda tudi zelo inernetne snovi, na primersteklo, ker v prisotnosti že zelo majhne količine vode tvori silicijev tetrafluurid (SiF4). Steklena laboratorijska posoda za shranjevanje fluora mora biti zato popolnoma suha ali izdelana izteflona,bakra,niklja alijekla. Fluor namreč na kovinskih površinah tvori zaščitni sloj obstojnih kovinskih fluoridov. Fluor je zelo strupen in se spaja celo s težjimižlahtnimi plini.

Klor injod ubijata potencialno škodljivemikroorganizme in se zato uporabljata za dezinfekcijo pitne vode, plavalnih bazenov, svežih ran in kože (jod) in posode. Klor se kot natrijev hipoklorit (NaOCl, po domače varikina) uporablja tudi zabeljenjetkanin,celuloze inpapirja.

Raztapljanje v vodi

[uredi |uredi kodo]

Fluor zelo burno reagira z vodo, pri čemer nastajata kisik (O2) in vodikov fluorid (HF):[2]

2 F2(g) + 2 H2O(l) → O2(g) + 4 HF(aq)

Klor je v vodi slabo topen. Njegova maksimalna topnost je približno 1 % (pri temperaturi 9,6 °C).[3] Raztopljeni klor tvori zmesklorovodikove kisline (HCl) in hipoklorove kisline (HClO) in je primeren za dezinfekcijsko sredstvo ali sredstvo za beljenje:

Cl2(g) + H2O(l) → HCl(aq) + HClO(aq)

Topnost broma je 3,41 g/100 g vode (pri 20 °C)[4] Z vodo reagira podobno kot klor in tvori vodikov bromid (HBr) in hipobromovo kislino (HbrO), vendar reakcija poteka počasneje:

Br2(g) + H2O(l) → HBr(g) + HBrO(aq)

Topnost joda v vodi je zelo majhna (0,03 g/100 g vode pri 20 °C) in z vodo ne reagira.[5] Jod se dobro raztaplja v vodni raztopini jodidnih ionov (I-), ker z njimi tvori trijodidne ione (I3-).

Reakcije s kovinami

[uredi |uredi kodo]

Halogeni reagirajo skovinami in tvorijosoli – od tod tudi njihovo ime. Reakcije s kovinami iz prve in druge skupine elementov so zelo burne, gorijo pa tudi kovine z desne polovice periodnega sistema, na primerarzen,antimon inbizmut, ki spadajo v 15. (bivša VA) skupino elementov periodnega sistema.[1] V reakcijah se sproščatatoplota insvetloba.

2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl

Reakcije z vodikom

[uredi |uredi kodo]

Halogeni reagirajo zvodikom in tvorijo vodikove halogenide. Reakcije so burne in celo eksplozivne:[1]

H2 + Cl2 → 2 HCl

Vodne raztopine vodikovih halogenidov, razen HF, so močne kisline.

Spojine

[uredi |uredi kodo]

Vodikovi halogenidi

[uredi |uredi kodo]

Vsi halogeni tvorijo z vodikom binarne spojine vodikove halogenide:HF,HCl,HBr,HI inHAt, katerih vodne raztopine so, razen HF, močnekisline. Astatovodikove kisline (HAt) se običajno ne uvršča med halogenvodikove kisline, ker je zaradi ekstremne nestabilnosti astata zaradirazpada alfa tudi sama izredno nestabilna.

Okso kisline

[uredi |uredi kodo]

Halogeni elementi, razen floura, tvorijo naslednje vrste kislin:

  • HXO: npr.HClO, klorova(I) kislina, hipoklorasta kislina
  • HXO2: npr.HClO2, klorova(III) kislina, klorasta kislina
  • HXO3: npr.HClO3, klorova(V) kislina, klorova kislina
  • HXO4: npr.HClO4, klorova(VII) kislina, perklorova kislina

Kisline imajo naslednje strukture:

  • Hipoklorasta kislina
    Hipoklorasta kislina
  • Klorasta kislina
    Klorasta kislina
  • Klorova kislina
    Klorova kislina
  • Perklorova kislina
    Perklorova kislina

Interhalogene spojine

[uredi |uredi kodo]

Halogeni elementi med seboj reagirajo in tvorijo interhalogene spojine. Dvoatomne spojine, na primerBrF,ICl inClF se v nekaterih primerih obnašajo kot čisti halogeni, v nekaterih primerih so njihove lastnosti nekje med lastnostmi njihovih starševskih elementov, v nekaterih primerih pa so v njihovem popolnem nasprotju:Cl2 inI2 sta, na primer, topna v nepolarnem topiluCCl4,ICl pa ne, ker je zaradi razlike v elektronegativnostiCl2 inI2 molekulaICl polarna.

Halogenirane organske spojine

[uredi |uredi kodo]
Hormon tiroksin.

Halogenirane organske spojine (organski halogenidi) so v naravi bolj redke, v sintetskih organskih spojinah pa so kar dobro zastopane, predvsem med organskimi topili in plastičnimi masami (PVC, PTFE). Najpogostejši halogen je klor, ki se kot kloridni ionCl− nahaja tudi v človeškem organizmu. Največ ga je v želodčni kislini (kotHCl) in v možganih, v katerih igra ključno vlogo pri delovanju inhibitornihnevrotransmiterjev GABA (derivati gama-aminomaslene kisline).Jod je v sledovih potreben za tvorbohormonovščitnice, na primertiroksina.Fluor inbrom za človeški organizem nista esencialna elementa, čeprav majhne količine fluora ugodno vplivajo na odpornostzobne sklenine.

Polihalogenirane spojine

[uredi |uredi kodo]

Polihalogenirane spojine so umetno proizvodene spojine z več substituiranimi halogeni, ki imajo zelo široke možnosti uporabe. Mnoge spojine so kancerogene in se akumulirajo v organizmih. Najbolj škodljive spojine so PCB (poliklorirani bifenili), PBDE (polibromirani difenil etri) in PFC (perfluorirane spojine), obstoja pa še mnogo drugih.

Reference

[uredi |uredi kodo]
  1. 123Egon Wiberg, Anorganska kemija, ŠK, Zagreb (1967), str. 89-150
  2. ↑The Oxidising Ability of the Group 7 Elements
  3. ↑»Solubility of chlorine in water«. Arhivirano izprvotnega spletišča dne 23. aprila 2012. Pridobljeno 17. februarja 2009.
  4. ↑»Properties of bromine«. Arhivirano izprvotnega spletišča dne 8. decembra 2007. Pridobljeno 17. februarja 2009.
  5. ↑Iodine MSDS
Oblike periodnega sistema
Standardni
Alternativni
Razširjeni
Nabori elementov
Po strukturi periodnega sistema
Skupine
Periode
Bloki
Pokovinskosti
Kovine
Polkovine
Nekovine
Drugi nabori
Elementi
Seznami
Lastnosti
Podatkovne strani
Zgodovina
Glej tudi
   

Fluor
F
Vrstno število: 9
Atomska teža: 18,9984032
Tališče: −219,67 °C
Vrelišče: −188,11 °C
Specifična masa:0,001696 g/cm3
Elektronegativnost: 3,98

Klor
Cl
Vrstno število: 17
Atomska teža: 35,453
Tališče: −101,5 °C
Vrelišče: −34,04 °C
Specifična masa:0,003214 g/cm3
Elektronegativnost: 3,16

Brom
Br
Vrstno število: 35
Atomska teža: 79,904
Tališče: −7,3 °C
Vrelišče: 58,8 °C
Specifična masa: 3,122 g/cm3
Elektronegativnost: 2,96

Jod
I
Vrstno število: 53
Atomska teža: 126,90447
Tališče: 113,7 °C
Vrelišče: 184,3 °C
Specifična masa: 4,93 g/cm3
Elektronegativnost: 2,66

Astat
At
Vrstno število: 85
Atomska teža: [210]
Tališče: 302 °C
Vrelišče: 230±3 °C
Specifična masa: 7 g/cm3
Elektronegativnost: 2,2

Tenes
Ts
Vrstno število: 117
Atomska teža: [294]
Tališče: ? 573–773 K
Vrelišče: ? 823 K
Specifična masa: ? g/cm3
Elektronegativnost: ?

Mednarodno
Nacionalno
Drugo
Pridobljeno iz »https://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Halogen&oldid=6577992«
Kategorije:
[8]ページ先頭
©2009-2026 Movatter.jp