Halogen ialah sekumpulan unsur kimia yang terdiri daripada kumpulan 17 jadual berkala, termasuk fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin. Mereka mempunyai sifat unik, seperti kereaktifan yang tinggi, takat lebur dan didih yang rendah, dan terkenal dengan keupayaan mereka untuk membentuk sebatian yang stabil dengan unsur lain. Struktur molekul mereka dicirikan dengan mempunyai tujuh elektron valens, menjadikannya sangat elektronegatif. Halogen digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi, seperti pengeluaran bahan kimia, ubat-ubatan, agen pembersih, pembasmi kuman, dan industri semikonduktor. Dalam artikel ini, kita akan meneroka lebih lanjut tentang sifat, struktur dan kegunaan halogen.
Ciri kimia halogen: sifat utama yang diserlahkan.
Halogen ialah sekumpulan unsur kimia yang merangkumi fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin. Mereka mempunyai ciri kimia unik yang membezakannya daripada unsur lain dalam jadual berkala.
Salah satu sifat utama halogen ialah kereaktifannya yang tinggi. Mereka cenderung untuk membentuk sebatian dengan mudah, terutamanya melalui pembentukan ikatan kovalen. Kereaktifan ini disebabkan oleh keelektronegatifan yang tinggi, yang menjadikannya mampu menarik elektron daripada atom lain.
Satu lagi ciri halogen yang menarik ialah warnanya. Fluorin dan klorin adalah gas kuning kehijauan, bromin adalah cecair merah gelap, iodin adalah pepejal ungu, dan astatin adalah pepejal hitam. Pewarnaan pelik ini adalah salah satu cara untuk mengenal pasti halogen.
Tambahan pula, halogen terkenal dengan ketoksikannya. Fluorin, sebagai contoh, sangat beracun dalam bentuk tulen dan boleh menyebabkan kemudaratan yang serius jika tertelan. Klorin, sebaliknya, digunakan sebagai pembasmi kuman dalam kolam renang dan sistem rawatan air kerana sifat antimikrobnya.
Ringkasnya, halogen ialah unsur kimia dengan sifat unik, seperti kereaktifan tinggi, pewarnaan ciri, dan ketoksikan. Mereka memainkan peranan penting dalam pelbagai proses kimia dan mempunyai pelbagai kegunaan dalam industri yang berbeza.
Ejen kimia halogen utama yang digunakan dalam proses perindustrian dan rawatan air.
Halogen ialah unsur kimia dalam kumpulan 17 jadual berkala, yang terkenal dengan sifat reaktif dan serba boleh dalam pelbagai proses industri dan rawatan air. Ejen kimia berhalogen utama yang digunakan ialah klorin, fluorin, bromin, dan iodin.
O klorin Klorin adalah salah satu halogen yang paling banyak digunakan dalam industri, digunakan dalam pembuatan bahan kimia, penulenan air, dan pelunturan kertas dan tekstil. Tambahan pula, klorin adalah penting dalam proses pembasmian kuman air, menghapuskan mikroorganisma dan memastikan keselamatan untuk penggunaan manusia.
O fluorida Ia juga memainkan peranan penting dalam proses perindustrian, digunakan dalam pengeluaran sebatian kimia, dalam pembuatan kaca dan dalam pergigian, melalui fluoridasi air dan penggunaan ubat gigi fluorida untuk mengelakkan kaviti.
O bromin Ia digunakan terutamanya dalam pengeluaran bahan kimia seperti kalis api, racun perosak dan ubat-ubatan. Bromin juga digunakan dalam rawatan kolam renang dan air spa, bertindak sebagai pembasmi kuman dan pengoksida yang berkesan.
O iodin Ia digunakan dalam industri farmaseutikal, pembuatan pewarna, dan pengeluaran kimia. Tambahan pula, iodin digunakan dalam rawatan air untuk menghapuskan bakteria, virus, dan parasit, memastikan kualiti air untuk kegunaan manusia.
Ringkasnya, agen kimia berhalogen memainkan peranan asas dalam proses perindustrian dan rawatan air, menyumbang kepada kesihatan dan keselamatan penduduk dan kepada pembangunan pelbagai aktiviti produktif.
Mengenal pasti halogen: teknik mudah untuk mengenal pasti unsur kimia dalam keluarga halogen.
Halogen ialah sekumpulan unsur kimia yang terdiri daripada fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin. Mereka mempunyai sifat unik, seperti kereaktifan tinggi dan pertalian elektron. Untuk mengenal pasti halogen, terdapat beberapa teknik mudah yang boleh digunakan.
Salah satu cara yang paling biasa untuk mengenal pasti halogen adalah melalui ujian nyalaan. Apabila memanaskan sebatian yang mengandungi halogen, nyalaan akan mengeluarkan warna ciri, yang berbeza-beza bergantung kepada unsur yang ada. Sebagai contoh, fluorin menghasilkan nyalaan kuning pucat, manakala klorin mengeluarkan warna hijau pekat.
Teknik lain untuk mengenal pasti halogen ialah ujian air bromin. Apabila air bromin ditambah kepada bahan yang tidak diketahui, perubahan warna tertentu akan berlaku jika halogen hadir. Bromin, sebagai contoh, membentuk larutan oren apabila bersentuhan dengan air.
Tambahan pula, halogen juga boleh dikenal pasti melalui ujian kimia tertentu, seperti tindak balas pemendakan. Contohnya, menambahkan perak nitrat kepada larutan yang mengandungi halogen akan membentuk ciri mendakan bagi setiap unsur dalam keluarga halogen.
Ringkasnya, teknik mudah untuk mengenal pasti halogen termasuk ujian nyalaan, ujian air bromin, dan ujian kimia tertentu. Strategi ini berguna untuk mengenali unsur kimia keluarga halogen dan boleh digunakan dalam makmal dan kajian kimia.
Mengapakah halogen sangat reaktif dan teroksida pada jadual berkala?
Halogen ialah sekumpulan unsur kimia yang sangat reaktif dan pengoksidaan dalam jadual berkala. Ini disebabkan oleh konfigurasi elektron mereka, khususnya kehadiran satu elektron yang kurang dalam kulit valens mereka. Halogen termasuk fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin, dan semuanya mempamerkan ciri tersendiri ini.
Dengan hanya satu elektron yang hilang dari petala valensinya, halogen sentiasa mencari elektron untuk mencapai kestabilan. Ini menjadikan mereka sangat reaktif, kerana mereka bersedia untuk bertindak balas dengan unsur lain untuk mendapatkan atau berkongsi elektron. Kecenderungan untuk mendapatkan elektron ini menjadikannya pengoksida yang sangat baik, mampu merobek elektron daripada unsur lain dalam tindak balas kimia.
Tambahan pula, halogen mempunyai keelektronegatifan tinggi, bermakna ia mempunyai daya tarikan yang kuat kepada elektron. Ini menjadikan mereka lebih cenderung untuk membentuk ikatan ionik atau kovalen dengan unsur lain, menghasilkan sebatian kimia yang stabil. Keupayaan untuk membentuk pelbagai sebatian ini menjadikannya sangat serba boleh dari segi aplikasinya dalam industri dan penyelidikan saintifik.
Secara ringkasnya, halogen sangat reaktif dan teroksida kerana konfigurasi elektron, keelektronegatifan, dan kecenderungan untuk mendapatkan elektron untuk mencapai kestabilan. Ciri-ciri unik ini menjadikannya elemen penting dalam kimia moden dan pelbagai aplikasi perindustrian dan saintifik.
Halogen: sifat, struktur dan kegunaan
Os halogen Halogen ialah unsur bukan logam yang tergolong dalam Kumpulan VIIA atau 17 jadual berkala. Mereka mempunyai keelektronegatifan tinggi dan pertalian elektron yang tinggi, yang secara signifikan mempengaruhi sifat ionik ikatan mereka dengan logam. Perkataan 'halogen' berasal dari bahasa Yunani dan bermaksud "pembentuk garam."
Tetapi apakah halogen ini? Fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iodin (I), dan unsur radioaktif asetat (At). Mereka sangat reaktif sehingga bertindak balas antara satu sama lain untuk membentuk molekul diatomik: F 2 ,Cl 2 , Br 2 , Saya 2 dan Pada 2 . Molekul ini dicirikan dengan mempunyai sifat struktur yang serupa (molekul linear), walaupun dengan keadaan fizikal yang berbeza.
Dalam imej di atas, tiga halogen ditunjukkan. Dari kiri ke kanan: klorin, bromin, dan iodin. Fluorin atau astatin tidak boleh disimpan dalam bekas kaca, kerana yang kedua tidak dapat menahan sifat menghakisnya. Perhatikan bagaimana sifat organoleptik halogen berubah apabila anda bergerak ke bawah kumpulan kepada unsur iodin.
Fluorin ialah gas kekuningan; klorin juga merupakan gas kuning-hijau; bromin ialah cecair kemerahan gelap; iodin adalah pepejal hitam dengan mata ungu; dan astatik ialah pepejal logam yang gelap dan berkilat.
Halogen mampu bertindak balas dengan hampir semua unsur dalam jadual berkala, malah beberapa gas mulia (seperti xenon dan kripton). Apabila mereka berbuat demikian, mereka boleh mengoksidakan atom dalam keadaan pengoksidaan yang paling positif, mengubahnya menjadi agen pengoksidaan yang kuat.
Begitu juga, mereka memberikan sifat khusus kepada molekul apabila mereka mengikat atau menggantikan beberapa atomnya. Jenis sebatian ini dipanggil halida. Malah, halida adalah sumber semula jadi utama halogen, dan kebanyakannya terlarut di laut atau sebahagian daripada mineral; seperti fluorit (CaF 2 ).
Halogen dan halida mempunyai pelbagai kegunaan; daripada perindustrian atau teknologi, kepada hanya meningkatkan rasa makanan tertentu, seperti garam batu (natrium klorida).
Sifat fizikal dan kimia
Berat atom
Fluorin (F) 18,99 g/mol; Klorin (Cl) 35,45 g/mol; Bromin (Br) 79,90 g/mol; Iodin (I) 126,9 g/mol dan Astatin (At) 210 g/mol,
Keadaan fizikal
Gas gas; Gas Cl; cecair Br; pepejal dan pepejal Eu.
Kor
F, kuning-coklat pucat; Cl, hijau pucat; Br, coklat kemerah-merahan; Saya, ungu; dan At, hitam metalik * * (diandaikan)
Titik lebur
F -219,6º C; Cl -101,5º C; Br -7,3 ° C; I 113,7º C dan 302º C.
Titik didih
F -118,12°C; Cl -34,04 ° C; Br 58,8°C; Saya 184,3º C dan? Pada 337º C.
Ketumpatan pada 25°C
F- 0,0017 g/cm 3 ; Cl 0,0032 g / cm 3 ; Br- 3,102 g / cm 3 ; I- 4,93 g/cm 3 dan Pada- 6,2-6,5 g/cm 3
Keterlarutan air
0,091 mmol Cl/cm 3 ; Br- 0,21 mmol/cm 3 dan I- 0,0013 mmol/cm 3 .
Tenaga pengionan
F-1.681 kJ/mol; Cl-1.251 kJ/mol; Br-1.140 kJ/mol; I-1.008 kJ/mol dan At-890 kJ/mol.
Keelektronegatifan
F-4.0; Cl-3,0; Br-2,8; I-2.5 dan At-2.2.
Halogen mempunyai tujuh elektron valens, oleh itu keinginan besar mereka untuk mendapatkan elektron. Tambahan pula, halogen mempunyai keelektronegatifan tinggi kerana jejari atomnya yang kecil dan tarikan kuat nukleus yang dikenakan pada elektron valens.
Kereaktifan
Halogen sangat reaktif, yang akan menjelaskan ketoksikannya. Tambahan pula, ia adalah agen pengoksidaan.
Susunan kereaktifan yang menurun ialah: F > Cl > Br > I > At.
Keadaan dalam alam semula jadi
Disebabkan kereaktifannya yang tinggi, atom halogen tidak bersifat bebas; tetapi mereka membentuk agregat atau sebagai molekul diatomik yang dihubungkan oleh ikatan kovalen.
Struktur molekul
Halogen tidak wujud di alam sebagai atom asas, tetapi sebagai molekul diatomik. Walau bagaimanapun, mereka semua mempunyai persamaan struktur molekul linear, satu-satunya perbezaan ialah panjang ikatan dan interaksi antara molekul.
Molekul linear XX (X 2 ) dicirikan sebagai tidak stabil, kerana kedua-dua atom sangat menarik pasangan elektron kepada mereka. Kerana elektron luar mereka menjalani cas nuklear berkesan yang sangat tinggi, Zef. Semakin tinggi Zef, semakin pendek jarak ikatan XX.
Apabila anda bergerak ke bawah kumpulan, Zef menjadi lebih lemah dan kestabilan molekul ini meningkat. Oleh itu, susunan kereaktifan menurun ialah: F 2 > Cl 2 > Br 2 > saya 2 Walau bagaimanapun, adalah tidak selaras untuk membandingkan astatin dengan fluorida, kerana tidak terdapat cukup isotop stabil yang diketahui kerana keradioaktifannya.
Interaksi antara molekul
Sebaliknya, molekul mereka tidak mempunyai momen dipol, menjadi nonpolar. Fakta ini menyumbang kepada interaksi antara molekul mereka yang lemah, yang satu-satunya daya terpendamnya ialah penyebaran London, yang berkadar dengan jisim atom dan kawasan molekul.
Dengan cara ini, molekul kecil F 2 tidak mempunyai jisim atau elektron yang cukup untuk membentuk pepejal. Berbeza dengan saya 2 , molekul iodin, yang kekal sebagai pepejal yang mengeluarkan wap ungu.
Bromin mewakili contoh perantaraan antara dua ekstrem: molekul Br 2 berinteraksi cukup untuk berada dalam keadaan cair.
Astatik mungkin, disebabkan sifat logamnya yang semakin meningkat, tidak kelihatan sebagai At 2, tetapi sebagai atom yang membentuk ikatan logam.
Mengenai warna (kuning-hijau-kuning-merah-ungu-hitam), penjelasan yang paling sesuai adalah berdasarkan teori orbital molekul (MOT). Jarak tenaga antara orbital molekul lengkap terakhir dan tenaga tertinggi berikutnya (pautan) dirapatkan oleh penyerapan foton dengan panjang gelombang yang semakin panjang.
Halida
Halogen bertindak balas untuk membentuk halida, sama ada bukan organik atau organik. Yang paling terkenal ialah hidrogen halida: hidrogen fluorida (HF), hidrogen klorida (HCl), hidrogen bromida (HBr), dan hidrogen iodida (HI).
Kesemuanya, apabila dilarutkan dalam air, menghasilkan larutan berasid—sangat berasid sehingga HF boleh merendahkan mana-mana bekas kaca. Tambahan pula, ia dianggap sebagai bahan permulaan untuk sintesis asid yang sangat kuat.
Terdapat juga yang dipanggil halida logam, yang mempunyai formula kimia yang bergantung pada valens logam. Sebagai contoh, halida logam alkali mempunyai formula MX, dan ini termasuk: NaCl, natrium klorida; KBr, kalium bromida; CsF, sesium fluorida; dan LiI, litium iodida.
Halida logam alkali tanah, logam peralihan atau logam p-blok mempunyai formula MX n , sebagai cas positif logam. Oleh itu, beberapa contoh ialah: FeCl 3 , ferik triklorida; MgBr 2 , magnesium bromida; AlF 3 , aluminium trifluorida; dan Cul 2 , cupric iodide.
Walau bagaimanapun, halogen juga boleh membentuk ikatan dengan atom karbon, sekali gus mengganggu dunia kimia organik dan biokimia yang kompleks. Sebatian ini dipanggil halida organik dan mempunyai formula kimia am RX, di mana X ialah sebarang halogen.
Kegunaan
Klorin
Dalam industri
-Bromin dan klorin digunakan dalam industri tekstil untuk peluntur dan merawat bulu, mencegah pengecutan apabila basah.
Ia digunakan sebagai pembasmi kuman sisa dan untuk membersihkan air minuman dan kolam renang. Sebatian terhasil klorin juga digunakan dalam dobi dan industri kertas.
-Ia digunakan dalam pembuatan bateri khas dan hidrokarbon berklorin. Ia juga digunakan dalam pemprosesan daging, sayur-sayuran, ikan, dan buah-buahan. Klorin juga bertindak sebagai agen bakteria.
Ia digunakan untuk membersihkan dan mencerahkan kulit dan peluntur selulosa. Sebelum ini, nitrogen triklorida digunakan sebagai peluntur dan perapi tepung.
-Gas Posphene (COCl 2 ) digunakan dalam pelbagai proses sintesis perindustrian, serta dalam pembuatan gas ketenteraan. Phosphene adalah sangat toksik dan bertanggungjawab untuk banyak kematian semasa Perang Dunia I, di mana gas itu digunakan.
-Gas ini juga terdapat dalam racun serangga dan fumigan.
NaCl adalah garam yang sangat banyak digunakan untuk perasa makanan dan mengawet daging dan ayam. Ia juga digunakan dalam cecair rehidrasi oral dan intravena.
Dalam perubatan
-Atom halogen yang mengikat ubat menjadikannya lebih lipofilik. Ini membolehkan ubat-ubatan untuk lebih mudah merentas membran sel, larut dalam lipid yang membentuknya.
Klorin meresap ke dalam neuron sistem saraf pusat melalui saluran ion yang dikaitkan dengan reseptor neurotransmitter GABA, menghasilkan kesan sedatif. Ini adalah mekanisme tindakan beberapa anxiolytics.
HCl hadir dalam perut, di mana ia bertindak dengan mewujudkan persekitaran pengurangan yang menyokong pemprosesan makanan. Tambahan pula, HCl mengaktifkan pepsin, enzim yang memulakan hidrolisis protein, satu peringkat sebelum penyerapan bahan protein dalam usus.
Lain-lain
-Asid hidroklorik (HCl) digunakan dalam membersihkan tandas, dalam makmal pengajaran dan penyelidikan, dan dalam banyak industri.
PVC (polivinil klorida) ialah polimer vinil klorida yang digunakan dalam pakaian, lantai, kabel elektrik, paip fleksibel, tiub, struktur kembung, dan jubin bumbung. Klorin juga digunakan sebagai perantara dalam pengeluaran bahan plastik lain.
– Klorin digunakan dalam pengekstrakan bromin.
Metil klorida mempunyai fungsi anestetik. Ia juga digunakan dalam penyediaan polimer silikon tertentu dan dalam pengekstrakan lemak, minyak, dan resin.
– Kloroform (CHCl 3 ) ialah pelarut yang digunakan dalam banyak makmal, terutamanya dalam kimia organik dan makmal biokimia, daripada pengajaran kepada penyelidikan.
-Dan akhirnya, mengenai klorin, trichlorethylene digunakan untuk degrease bahagian logam.
Bromin
Bromin digunakan dalam perlombongan emas dan penggerudian minyak dan gas. Ia juga digunakan sebagai kalis pembakaran dalam industri plastik dan gas. Bromin mengasingkan api daripada oksigen, menyebabkan ia padam.
Ia adalah perantaraan dalam pembuatan cecair hidraulik, agen penyejuk dan penyahlembapan, dan persediaan penggayaan rambut. Kalium bromida digunakan dalam pembuatan plat dan kertas fotografi.
Kalium bromida juga digunakan sebagai anticonvulsant, tetapi disebabkan oleh potensi garam untuk menyebabkan disfungsi neurologi, penggunaannya telah dikurangkan. Satu lagi kegunaan biasa ialah sebagai tablet untuk ukuran sampel spektroskopi inframerah keadaan pepejal.
Sebatian bromin terdapat dalam ubat-ubatan yang digunakan untuk merawat radang paru-paru. Sebatian bromin juga terdapat dalam ubat-ubatan yang digunakan dalam ujian untuk rawatan penyakit Alzheimer.
Bromin digunakan untuk mengurangkan pencemaran merkuri dalam loji janakuasa arang batu. Ia juga digunakan dalam industri tekstil untuk mencipta pewarna warna yang berbeza.
-Metilbromin telah digunakan sebagai racun perosak untuk pengasapan tanah dan perumahan, tetapi kesan berbahayanya terhadap ozon telah mengehadkan penggunaannya.
-Lampu halogen adalah pijar dan penambahan sejumlah kecil bromin dan iodin membolehkan pengurangan saiz lampu.
Iodo
-Iodin terlibat dalam fungsi kelenjar tiroid, hormon yang mengawal metabolisme badan. Kelenjar tiroid merembeskan hormon T3 dan T4, yang bertindak pada organ sasaran. Sebagai contoh, tindakan hormon pada otot jantung menyebabkan peningkatan tekanan darah dan kadar denyutan jantung.
-Selain itu, iodin digunakan untuk mengenal pasti kehadiran kanji. Iodida perak ialah reagen yang digunakan dalam pembangunan foto.
Fluorin
Sesetengah sebatian fluorida ditambah kepada ubat gigi untuk mengelakkan kaviti. Derivatif fluorida terdapat dalam pelbagai anestetik. Industri farmaseutikal menggabungkan fluorida ke dalam ubat-ubatan untuk mengkaji potensi penambahbaikan dalam kesannya terhadap badan.
Asid hidrofluorik digunakan untuk mengetsa kaca. Ia juga digunakan dalam pengeluaran halon (gas pemadam, seperti freon). Sebatian fluorin digunakan dalam elektrolisis aluminium untuk mencapai penulenannya.
Salutan anti-reflektif mengandungi sebatian fluorin. Ini digunakan dalam pembuatan paparan plasma, paparan panel rata dan sistem mikroelektromekanikal. Fluorin juga terdapat dalam tanah liat yang digunakan dalam beberapa seramik.
astatin
Adalah dipercayai bahawa astado boleh menyumbang kepada iodin dalam mengawal fungsi kelenjar tiroid. Selain itu, isotop radioaktifnya ( 210 At) telah digunakan dalam kajian kanser pada tikus.
Rujukan
- Ensiklopedia Kesihatan dan Keselamatan Pekerjaan. Halogen dan sebatiannya. [PDF]. Diambil daripada:
- Employment.gob.es
- Teks Percuma Kimia. Kumpulan 17: Sifat Am Halogen. Diperoleh daripada: chem.libretexts.org
- Wikipedia (2018). Halogen Diambil daripada: en.wikipedia.org
- Jim Clark (Mei 2015). Sifat atom dan fizik unsur dalam kumpulan 7 (halogen). Diperoleh daripada: chemguide.co.uk
- Whitten, KW, Davis, RE, Peck, ML, dan Stanley, GG Chemistry (2003), edisi ke-8. Pembelajaran Cengage
- Unsur Halogen Diambil daripada: elements.org.es
- Laurel coklat. (24 April 2017). Ciri-ciri Halogen. Sains. Diperoleh daripada: scienting.com