Halojenlerin özellikleri, yapıları ve kullanımları



halojenler bunlar periyodik tablonun VIIA veya 17 grubuna ait metalik olmayan elementlerdir. Elektronegativite ve yüksek elektronik afiniteye sahiptirler, bunlar metallerle bağlarının iyonik karakterini büyük ölçüde etkiler. 'Halojenler' kelimesi Yunanca kökenlidir ve "tuz oluşturucu" anlamına gelir.. 

Ancak, ne söylenir halojen? Florin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iyot (I) ve radyoaktif element ve geçici astatin (At). O kadar reaktifler ki, diyatomik moleküller oluşturmak için kendi aralarında reaksiyona girerler: F2, Cı2, br2, ben2 ve At2. Bu moleküller, farklı fiziksel durumlara rağmen, benzer yapısal özelliklere (doğrusal moleküller) sahip olmalarıyla karakterize edilir..

Yukarıdaki resimde, üç halojen gösterilmiştir. Soldan sağa: klor, brom ve iyot. Ne flüor ne de astatin cam kaplarda saklanamaz, çünkü ikincisi korozyona dayanıklı değildir. Halojenlerin organoleptik özelliklerinin, grubunuzdan iyot elementine inerken nasıl değiştiğine dikkat edin.

Flor, sarımsı tonlarda bir gazdır; ayrıca klor, ancak sarımsı-yeşil; brom koyu kırmızımsı bir sıvıdır; iyot, menekşe taşlı siyah bir katı; ve koyu renkli ve parlak metalik bir katı olan astatin.

Halojenler, periyodik tablonun hemen hemen tüm elementleriyle, hatta bazı soy gazlarla (xenon ve kripton gibi) reaksiyona girebilir. Yaptıklarında, atomları daha güçlü oksidasyon ajanlarına dönüştürerek daha pozitif oksidasyon durumlarına oksitleyebilirler..

Ayrıca, bazı atomlarını bağladıklarında ya da değiştirdiklerinde moleküllere spesifik özellikler kazandırırlar. Bu tür bileşiklere halojenür denir. Aslında, halojenürler başlıca doğal halojen kaynağıdır ve birçoğu denizde çözülür veya bir mineralin parçasıdır; florit durumu budur (CaF2).

Hem halojen hem de halojenürlerin geniş kullanım alanları vardır; Endüstriyel veya teknolojik olarak, bazı gıdaların tadına vurgu yapmak için, kaya tuzu (sodyum klorür) gibi.

indeks

  • 1 Fiziksel ve kimyasal özellikler
  • 2 Moleküler yapılar
    • 2.1 Moleküller arası etkileşimler
  • 3 Haluros
  • 4 Kullanım
    • 4.1 Klor
    • 4.2 Brom
    • 4.3 İyot
    • 4.4 Florin
    • 4.5 Astatus
  • 5 Kaynakça

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Atom ağırlıkları

Flor (F) 18.99 g / mol; Klor (CI) 35.45 gr / mol; Bromin (Br) 79.90 g / mol; İyot (I) 126.9 g / mol ve Astatin (At) 210 g / mol,

Fiziksel durum

F gazlı; Cl gazı; Br sıvı; Ben katı ve katı At.

renk

F, soluk sarı-kahverengi; Cl, soluk yeşil; Br, kırmızımsı kahverengi; Ben, menekşe ve At, metalik siyah * * (varsayılan)

Erime noktaları

F -219.6 ° C; C1 -101.5 ° C; Br -7.3 ° C; I 113.7º C ve 302º C.

Kaynama noktaları

F - 11.12.12 ° C; Cl-34.04 ° C; Br 58.8 ° C; I 184.3º C ve? 337º C'de.

25º C'deki Yoğunluk

F - 0,0017 g / cm3; Cl-0.0032 g / cm3; Br- 3.102 g / cm3; I - 4.93 g / cm3 ve At - 6.2-6.5 g / cm3

Suda çözünürlük

Cı-0.091 mmol / cm3; Br- 0,21 mmol / cm3 ve 1-0013 mmol / cm3.

İyonlaşma enerjisi

F- 1681 kJ / mol; C1- 1.251 kJ / mol; Br-1,140 kJ / mol; I-1.008 kJ / mol ve At-890 kJ / mol.

elektronegatiflik

F- 4.0; Cl-3.0; Br-2.8; I - 2,5 ve At - 2,2.

Halojenlerin değer kabuğunda 7 elektron bulunur, bu nedenle bir elektron elde etmek için büyük avidatları vardır. Ayrıca, halojenler, küçük atom yarıçapları ve çekirdeğin değerlik elektronlarına uyguladıkları çekicilik nedeniyle yüksek bir elektronegatifliğe sahiptir..

reaktivite

Halojenler oldukça reaktifdir, bu da toksisitelerini açıklar. Ayrıca, oksitleyici ajanlardır..

Reaktivitenin azalan sırası: F> Cl> Br> I> At.

Doğada devlet

Yüksek reaktiviteye sahip olması nedeniyle halojen atomları doğada serbest değildir; fakat bunlar kovalent bağlarla bağlanmış agregalar veya diyatomik moleküller halinde.

Moleküler yapılar

Halojenler doğada elementel atomlar olarak değil, diyatomik moleküller olarak bulunurlar. Bununla birlikte, hepsinin ortak bir lineer moleküler yapıya sahip olmaları ortaktır ve tek fark, bağlantılarının uzunluğu ve moleküller arası etkileşimlerinde yatmaktadır..

Doğrusal moleküller X-X (X2) dengesiz olmaları ile karakterize edilir, çünkü her iki atom da elektron çiftini onlara doğru çeker. Neden? Çünkü dış elektronları çok yüksek etkili bir nükleer yük, Zef. Zef ne kadar büyük olursa X-X bağlantısının mesafesi o kadar küçük olur.

Grup içinden aşağı indikçe Zef zayıflar ve bu moleküllerin kararlılığı artar. Böylece, azalan reaktivite sırası: F2> Cl2> Br2> Ben2. Bununla birlikte, astatinin flüor ile karşılaştırılması uygun değildir, çünkü radyoaktivitesi nedeniyle yeterince kararlı olan izotoplar bilinmemektedir..

Moleküller arası etkileşimler

Öte yandan, molekülleri apolar olmak üzere dipol momentinden yoksundur. Bu gerçek, yalnızca gizli kuvveti dispersiyon olan zayıf moleküller arası etkileşimlerden veya atomik kütle ve moleküler alana orantılı olan Londra'dan sorumludur..

Bu şekilde, F'nin küçük molekülü2 Bir katı oluşturmak için yeterli kütleye veya elektrona sahip değildir. Aksine2, ancak mor buharları veren katı bir madde olarak kalan iyot molekülü.

Bromin her iki ucu arasında bir ara örneği temsil eder: Br molekülleri2 kendilerini sıvı halde gösterebilecek kadar etkileşime giriyorlar.

Astatus muhtemelen artan metalik karakterinden dolayı kendisini At olarak göstermez.2 ancak atomlarda metal bağı oluşturan.

Renkleriyle ilgili olarak (sarı-sarı-yeşil-kırmızı-mor-siyah), en uygun açıklama moleküler orbital teoriye (TOM) dayanmaktadır. Son tam moleküler yörünge ile bir sonraki en yüksek enerji (bağlanma önleyici) arasındaki enerji mesafesi, artan bir şekilde büyük dalga boylarına sahip bir fotonun emilmesiyle aşılır.

halidler

Halojenler inorganik veya organik olsun, halojenürler oluşturmak için reaksiyona girerler. En iyi bilinen hidrojen halojenürlerdir: hidrojen florür (HF), hidrojen klorür (HC1), hidrojen bromür (HBr) ve hidrojen iyodür (HI).

Hepsi suda çözünen asit çözeltileri oluşturur; bu yüzden asit, HF herhangi bir cam kabı bozabilir. Ek olarak, son derece güçlü asitlerin sentezi için başlangıç ​​maddeleri göz önünde bulundurulur.

Metalin değerine bağlı kimyasal formüllere sahip metal halojenürler de vardır. Örneğin, alkali metallerin halojenürleri MX formülüne sahiptir ve aşağıdakileri içerir: NaCl, sodyum klorür; KBr, potasyum bromür; CsF, sezyum florür; ve Li, lityum iyodür.

Alkalin toprak metallerinin halojenürleri, geçiş metalleri veya p bloğunun metalleri, MX formülüne sahiptir.n, n, metalin pozitif yüküdür. Yani, bunlardan bazı örnekler: FeCl3, ferrik triklorür; MgBr2, magnezyum bromür; AlF3, alüminyum triflorür; ve CuI2, bakır iyodür.

Bununla birlikte, halojenler ayrıca karbon atomlu bağlar da oluşturabilir; bu nedenle, organik kimyanın ve biyokimyanın karmaşık dünyasına müdahale edebilirler. Bu bileşiklere organik halojenürler adı verilir ve X'in halojenlerden herhangi biri olduğu genel kimyasal formülü RX vardır.

uygulamaları

klor

Endüstride

-Bromin ve klor, tekstil endüstrisinde yün beyazlatmak ve işlemek için kullanılır, böylece ıslandığında büzülmeyi önler.

-İç kısma ve içme suyunun ve yüzme havuzlarının arıtılmasında dezenfektan olarak kullanılır. Ek olarak, klorden türetilen bileşikler çamaşırhanelerde ve kağıt endüstrisinde kullanılmaktadır..

-Özel pillerin ve klorlu hidrokarbonların üretiminde kullanım yeri bulun. Et, sebze, balık ve meyvelerin işlenmesinde de kullanılır. Ayrıca, klor bir bakteri yok edici madde olarak çalışır.

-Deriyi temizlemek ve destanize etmek ve selülozu beyazlatmak için kullanılır. Eskiden azot triklorür, ağartıcı ve un düzenleyici olarak kullanıldı..

-Fosfen gazı (COCl2) pek çok endüstriyel sentez işleminde ve askeri gazların üretiminde kullanılır. Fosfen çok zehirlidir ve gazın kullanıldığı Birinci Dünya Savaşı'ndaki birçok ölümden sorumludur..

-Bu gaz aynı zamanda böcek ilaçlarında ve fumigantlarda da bulunur..

-NaCl, yiyecekleri baharatlamak için ve hayvancılık ile kümes hayvanlarının etlerinin korunmasında çok bol miktarda kullanılan bir tuzdur. Ayrıca hem oral hem de intravenöz olarak vücut rehidrasyon sıvılarında kullanılır..

Tıpta

-İlaçlara bağlanan halojen atomları onları daha lipofilik yapar. Bu, ilaçların, onu oluşturan lipitlerde çözünen hücre zarlarını daha kolay geçmelerini sağlar.

-Klor, merkezi sinir sisteminin nöronlarına, nörotransmiter GABA reseptörlerine bağlı iyon kanalları yoluyla yayılır, böylece yatıştırıcı bir etki yaratır. Bu, çeşitli anksiyolitiklerin etki mekanizmasıdır..

-HCl, mide içinde bulunur ve burada yiyeceklerin işlenmesini destekleyen azaltıcı bir ortam yaratmaya müdahale eder. Ek olarak, HC1, protein maddesinin bağırsaktan emilmesinden önce, proteinlerin hidrolizini başlatan bir enzim olan pepsini aktive eder..

diğerleri

-Hidroklorik asit (HCl) banyoların temizliğinde, öğretim ve araştırma laboratuvarlarında ve birçok endüstride kullanılır..

-PVC (polivinil klorür), giyimde, yer karolarında, elektrik kablolarında, hortumlarda, borularda, şişirilebilir yapılarda ve kiremitlerde kullanılan vinil klorür bir polimerdir. Ayrıca, klor diğer plastik malzemelerin imalatında aracı olarak kullanılır..

-Brom ekstraksiyonunda klor kullanılır.

-Metil klorür anestezi olarak işlev görür. Ayrıca bazı silikon polimerlerinin üretiminde ve yağların, yağların ve reçinelerin çıkarılmasında kullanılır..

-Kloroform (CHCl3) öğretimden araştırmacıya kadar birçok laboratuvarda, özellikle organik kimya ve biyokimya laboratuvarlarında kullanılan bir çözücüdür..

-Ve son olarak, klor ile ilgili olarak, metal parçaları yağdan arındırmak için trikloretilen kullanılır.

brom

-Brom, altın madenciliği işleminde ve petrol ve gaz kuyularının sondajında ​​kullanılır. Plastik ve gaz endüstrisinde yanma geciktirici olarak kullanılır. Brom, oksijen yangını izole eder ve kapanmasına neden olur..

-Hidrolik sıvılar, soğutma sıvıları ve nem alma maddelerinin imalatında ve saç dökülmesine yönelik preparatlarda bir aracıdır. Potasyum bromür plaka ve fotoğraf kağıdı imalatında kullanılır.

-Potasyum bromür ayrıca antikonvülsan olarak da kullanılır, ancak tuzun nörolojik fonksiyon bozukluğuna neden olma olasılığı nedeniyle kullanımı azaltılmıştır. Ek olarak, ortak kullanımlarından bir diğeri, kızılötesi spektroskopinin katı örneklerinin ölçümleri için bir tablettir..

-Bromin bileşikleri, pnömoni tedavisinde kullanılan ilaçlarda bulunur. Ayrıca, brom bileşikleri Alzheimer hastalığının tedavisinde gerçekleştirilen denemelerde kullanılan ilaçlara dahil edilir.

-Brom, yakıt olarak kömür kullanan elektrik santrallerinde cıva kontaminasyonunu azaltmak için kullanılır. Ayrıca tekstil endüstrisinde farklı renk boyaları oluşturmak için kullanılır..

-Toprak ve konut spreylemesi için pestisit olarak bromin metil kullanılmıştır, ancak ozon üzerindeki zararlı etkisi kullanımını sınırlamıştır.

-Halojen lambalar akkor lambadır ve az miktarda bromin ve iyotun eklenmesi ampullerin boyutunda azalma sağlar.

iyot

-İyot, vücut metabolizmasını düzenleyen bir hormon olan tiroid bezinin çalışmasına müdahale eder. Tiroid bezi hedef organlarına etkilerini uygulayan T3 ve T4 hormonlarını salgılar. Örneğin, kalp kası üzerindeki hormonal etki, kan basıncında ve kalp atış hızında bir artışa neden olur..

-Aynı şekilde, iyot, nişastanın varlığının tanımlanmasında kullanılır. Gümüş iyodür fotoğrafların açığa çıkmasında kullanılan bir reaktiftir.

kalsiyum flüorürü

-Çürük oluşumunu önlemek için bazı florik bileşikler diş macunlarına eklenir. Flor türevleri çeşitli anesteziklerde bulunur. İlaç endüstrisinde, organizma üzerindeki etkilerinde olası iyileştirmeleri incelemek için florürü ilaçlara dahil ederler..

-Camı yakmak için hidroflorik asit kullanılır. Ayrıca halojenlerin üretiminde (freon gibi yangın söndürücü gazlar). Saflaştırılması için alüminyumun elektrolizinde bir florin bileşiği kullanılır.

-Yansıma önleyici kaplamalar, bir florin bileşiği içerir. Plazma elek, düz elek ve mikroelektromekanik sistemlerin imalatında kullanılır. Bazı seramiklerde kullanılan kilde flor de bulunur.

astatin

Astatinin, tiroid bezinin işleyişini düzenlemede iyodine katkıda bulunabileceği düşünülmektedir. Ayrıca, radyoaktif izotop (210At) farelerde kanser çalışmalarında kullanılmıştır.

referanslar

  1. İş Sağlığı ve Güvenliği Ansiklopedisi. Halojenler ve bileşikleri. [PDF]. Alınan:
  2. empleo.gob.es
  3. Kimya LibreTexts. Grup 17: Halojenlerin Genel Özellikleri. Alındığı kaynak: chem.libretexts.org
  4. Vikipedi. (2018). Halojen. Alındığı kaynak: en.wikipedia.org
  5. Jim Clark (Mayıs 2015). Grubun Atomik ve Fiziksel Özellikleri 7 Elementler (Halojenler). Alındığı kaynak: chemguide.co.uk
  6. Whitten, K.W., Davis, R.E., Peck, M.L. ve Stanley, G.G. Chemistry (2003), 8. basım. Cengage Öğrenme.
  7. Elementler. Halojenler. Alındığı kaynak: elementos.org.es
  8. Brown, Laurel. (24 Nisan 2017). Halojen Karakteristikleri. Sciencing. Şu kaynaktan alındı: sciencing.com