Галоген гэж юу вэ? Химийн шинж чанар, шинж чанар, олж авах онцлог

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Галогенийг металл бус гэж нэрлэдэг. Үүнд фтор, астатин, иод, бром, хлор, унунсептиум (теннессин) хэмээх хиймэл элемент орно. Эдгээр бодисууд нь өргөн хүрээний химийн функцтэй бөгөөд илүү дэлгэрэнгүй ярих нь зүйтэй юм.

Исэлдүүлэх өндөр идэвхжил

Энэ бол хамгийн түрүүнд дурдсан өмч юм. Бүх галоген нь исэлдэлтийн өндөр идэвхжилтэй байдаг ч фтор нь хамгийн идэвхтэй байдаг. Цаашид буурах: хлор, бром, иод, астатин, унунсептиум. Гэхдээ фтор нь бүх металлуудтай урвалд ордог. Түүнээс гадна тэдгээрийн ихэнх нь энэ элементийн агаар мандалд байхдаа өөрөө шатдаг бөгөөд энэ үйл явц нь их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг.

Хэрэв фторыг халаахгүй бол энэ тохиолдолд олон металл бус бодисуудтай урвалд орно. Жишээлбэл, хүхэр, нүүрстөрөгч, цахиур, фосфортой. Урвалыг олж авдагөндөр экзотермик бөгөөд дэлбэрэлт дагалдаж болзошгүй.

Фтор нь халах үед бусад бүх галогенийг исэлдүүлдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Схем нь дараах байдалтай байна: Hal₂ + F₂=2Хагас. Энд Хал бол хлор, бром, иод юм. Түүнээс гадна ийм нэгдлүүдэд тэдгээрийн исэлдэлтийн зэрэг нь +1 байна.

Галоген-фторын өөр нэг химийн шинж чанар нь цацрагийн нөлөөн дор хүнд инертийн хийтэй урвалд ордог. Тэднийг бас эрхэмсэг гэж нэрлэдэг. Эдгээр хийд гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон болон саяхан нээгдсэн оганесон орно.

Нийлмэл бодисуудтай харилцан үйлчлэл

Энэ бол галогенийн өөр нэг химийн шинж чанар юм. Мэдэгдэж байгаагаар нарийн төвөгтэй бодисууд нь хоёр ба түүнээс дээш элементээс бүрдсэн нэгдлүүдийг агуулдаг. Ижил фтор нь ийм урвалд маш хүчтэй илэрдэг. Тэд дэлбэрэлт дагалддаг. Гэхдээ жишээлбэл, түүний устай үзүүлэх урвал нь дараах томъёогоор харагдаж байна: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O ₂.

Хлор нь мөн реактив боловч идэвхжил нь фторынхаас бага. Гэхдээ энэ нь сайн хий, азот, хүчилтөрөгчөөс бусад бүх энгийн бодисуудтай урвалд ордог. Энд нэг жишээ байна: Si + 2Cl₂ → SiCl₄ + 662кЖ.

Гэхдээ хлорын устөрөгчтэй урвалд орох нь ялангуяа сонирхолтой юм. Хэрэв зохих гэрэлтүүлэг, температур байхгүй бол тэдгээрийн хооронд юу ч болохгүй. Гэхдээ хэрэв та гэрэлтүүлгийг нэмэгдүүлж, халаах юм бол гинжин механизмаар дэлбэрэлт болно. Урвал нь фотонуудын, цахилгаан соронзон цацрагийн квантуудын нөлөөн дор явагддагCl₂ молекулуудыг атом болгон задалдаг. Дараа нь бүхэл бүтэн гинжин урвал явагдах ба тэдгээр нь тус бүрд дараагийн шатны эхлэлийг эхлүүлэх бөөмсийг олж авдаг.

Бром

Таны харж байгаагаар фторын тухай ихэнх нь, хлорын тухай бага зэрэг ярьдаг. Учир нь галогенүүдийн химийн шинж чанар нь фтороос астатин хүртэл байнга буурдаг.

Бромин нь тэдний цувралын дунд нэг төрөл юм. Энэ нь бусад галогенээс илүү усанд уусдаг. Үүссэн уусмалыг никель, төмөр, хром, кобальт, марганецыг исэлдүүлдэг хүчтэй бодис болох бром ус гэж нэрлэдэг.

Хэрэв бид галогенийн химийн шинж чанарын талаар ярих юм бол энэ нь үйл ажиллагааны хувьд алдартай хлор ба иодын хооронд завсрын байр суурийг эзэлдэг гэдгийг дурдах нь зүйтэй. Дашрамд хэлэхэд, иодын уусмалуудтай урвалд ороход чөлөөт иод ялгардаг. Энэ нь иймэрхүү харагдаж байна: Br₂ + 2Kl → I₂ + 2KBr.

Мөн бром нь металл бус (теллур ба селен)-тэй урвалд орж, шингэн төлөвт алттай харилцан үйлчилж AuBr₃ трибромидыг үүсгэдэг. Тэрээр мөн гурвалсан холбоо бүхий органик молекулуудыг нэгтгэх чадвартай. Хэрэв катализаторын дэргэд халаавал бензолтой урвалд орж бромобензол C₆H₅Br үүсэх ба үүнийг орлуулах урвал гэж нэрлэдэг.

Иод

Хүснэгт дэх галогенуудын дараагийн хамгийн идэвхтэй химийн шинж чанар бол иод юм. Түүний онцлог нь хэд хэдэн өөр өөр хүчил үүсгэдэг явдал юм. Үүнд:

• Иод. Хурц үнэртэй өнгөгүй шингэн. Хүчтэй бууруулагч бодис болох хүчтэй хүчил.
• Иод. Тогтворгүй, зөвхөн өндөр шингэрүүлсэн уусмалд байж болно.
• Иод. Онцлог шинж чанарууд нь өмнөхтэй ижил байна. Иодитын давс үүсгэдэг.
• Иод. Шилэн гялбаатай талст өнгөгүй бодис. Усанд уусдаг, полимержих хандлагатай. Исэлдүүлэх шинж чанартай.
• Иод. Гигроскопийн талст бодис. Аналитик химид исэлдүүлэгч бодис болгон ашигладаг.

Галоген-иодын химийн ерөнхий шинж чанарт өндөр идэвхжил орно. Хэдийгээр энэ нь бромтой хлороос бага, тэр ч байтугай фтортой харьцуулах боломжгүй юм. Хамгийн алдартай урвал бол иодын цардуултай харилцан үйлчлэлцэх бөгөөд үүний үр дүнд цардуул нь цэнхэр өнгөтэй болдог.

Астатин

Галогенийн ерөнхий шинж чанарын тухай яриаг үргэлжлүүлэхийн тулд энэ талаар хэдэн үг хэлэх нь зүйтэй болов уу. Астатин нь физик, химийн шинж чанараараа алдартай иод ба полони (цацраг идэвхт элемент) -тэй ойролцоо байдаг. Түүний товч тайлбар:

• Бүх галоген шиг уусдаггүй AgAt давс үүсгэдэг.
• Иод шиг At болтлоо исэлдэж болно.
• Металлуудтай нэгдэл үүсгэн исэлдэлтийн төлөвийг -1 харуулдаг. Бүх галоген шиг.
• Иод, бромтой урвалд орж галоген хоорондын нэгдэл үүсгэдэг. Астатин иодид ба бромид, нарийвчилсан (AtI ба AtBr).
• Азот болон давсны уусмалд ууснахүчил.
• Хэрэв та устөрөгчөөр үйлчилбэл хийн устөрөгчийн астатид тогтворгүй хийн хүчил үүсдэг.
• Бүх галогенүүдийн нэгэн адил энэ нь метан молекул дахь устөрөгчийг орлуулж чаддаг.
• Альфа цацрагийн шинж чанартай. Астатин байгаа эсэхийг түүний оршихуйгаар тодорхойлно.

Дашрамд хэлэхэд астатиныг уусмал хэлбэрээр хүний биед оруулснаар бамбай булчирхайг эмчилдэг. Цацрагийн эмчилгээнд энэ элементийг идэвхтэй ашигладаг.

Теннесин

Бид галогенийн химийн шинж чанарын тухай ярьж байгаа тул тэр анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Теннессинтэй нэгдлүүд тийм ч олон мэдэгддэггүй, учир нь энэ нь зөвхөн 2014 онд хүснэгтэд орсон тул түүний шинж чанарууд нь өнөөг хүртэл хэлэлцэх сэдэв хэвээр байна.

Энэ нь хагас металл байх магадлалтай. Энэ нь исэлдүүлэх хүчийг бараг харуулдаггүй тул электронууд нь цөмөөс хэт хол байдаг тул галогенүүдийн хамгийн сул нь юм. Гэхдээ теннесин нь галоген байх магадлал өндөр бөгөөд түүний бууруулах шинж чанар нь исэлдүүлэгчээс өндөр байх болно.

Устөрөгчтэй туршилтаар хийсэн урвал. TsH бол хамгийн энгийн холболт юм. Үүссэн теннессин устөрөгч нь галоген устөрөгчийн ихэнх чиг хандлагыг үргэлжлүүлж байна.

Физик шинж чанар

Тэднийг товч дурдах хэрэгтэй. Тэгэхээр:

• Фтор нь хурц үнэртэй цайвар шар өнгөтэй хортой хий.
• Хлор нь цайвар ногоон хий юм. Мөн хурц үнэртэй, фтороос илүү хортой.
• Бром нь улаан хүрэн хүнд шингэн юм. Түүнийуур нь маш хортой.
• Иод бол металл гялбаатай хар саарал хатуу бодис юм.
• Астатин нь хөх-хар өнгөтэй хатуу юм. Иод шиг харагдаж байна.

Галоген авч байна

Энэ бол сүүлчийн зүйл. Галогенийн химийн шинж чанар, үйлдвэрлэл нь шууд хамааралтай байдаг. Эхний нөхцөл нь хоёр дахь. Эдгээр бодисыг авах зарим аргууд энд байна:

• Хайлмал эсвэл галидын уусмалын электролиз - тэдгээрийн бусад элементүүд эсвэл радикалуудтай нэгдлүүд.
• Тэдгээрийн хатуу давс ба төвлөрсөн хүхрийн хүчлийн харилцан үйлчлэлээр. Гэхдээ энэ нь зөвхөн HF болон HCl-д хамаарна.
• HBr болон HI-ийг фосфорын галидын гидролизээр гаргаж авч болно.
• Галийн хүчлийн исэлдэлт.
• HClO-г хлорын усан уусмал дахь гидролизээр гаргаж авдаг.
• HOBr нь ус ба галогенийн харилцан үйлчлэлээр үүсдэг.

Гэхдээ ерөнхийдөө олж авах өөр олон арга бий, эдгээр нь зөвхөн жишээ юм. Эцсийн эцэст, галогенийг үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг. Фторыг тосолгооны материал үйлдвэрлэхэд, хлорыг цайруулах, халдваргүйжүүлэхэд, бромыг анагаах ухаан, гэрэл зургийн материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг, иодыг ярихад ч хэрэггүй.