Halojenler, periyodik tablonun 17. grubunu oluşturan flor, klor, brom, iyot ve astatin gibi elementleri içeren bir kimyasal element grubudur. Yüksek reaktivite, düşük erime ve kaynama noktaları gibi benzersiz özelliklere sahiptirler ve diğer elementlerle kararlı bileşikler oluşturabilme yetenekleriyle bilinirler. Moleküler yapıları, onları oldukça elektronegatif kılan yedi değerlik elektronuna sahip olmalarıyla karakterize edilir. Halojenler, kimyasal madde, ilaç, temizlik maddesi, dezenfektan ve yarı iletken endüstrisi gibi çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makalede, halojenlerin özellikleri, yapıları ve kullanımları hakkında daha fazla bilgi edineceğiz.
Halojenlerin kimyasal özellikleri: Başlıca özellikleri vurgulanmıştır.
Halojenler, flor, klor, brom, iyot ve astatin gibi elementleri içeren bir kimyasal element grubudur. Periyodik tablodaki diğer elementlerden onları ayıran benzersiz kimyasal özelliklere sahiptirler.
Halojenlerin temel özelliklerinden biri yüksek reaktiviteleridir. Özellikle kovalent bağ oluşumu yoluyla kolayca bileşik oluşturma eğilimindedirler. Bu reaktivite, diğer atomlardan elektron çekebilmelerini sağlayan yüksek elektronegatifliklerinden kaynaklanır.
Halojenlerin bir diğer dikkat çekici özelliği de renkleridir. Flor ve klor yeşilimsi sarı gazlardır, brom koyu kırmızı bir sıvıdır, iyot mor bir katıdır ve astatin siyah bir katıdır. Bu tuhaf renklenme, halojenleri tanımlamanın bir yoludur.
Ayrıca, halojenler zehirlilikleriyle bilinir. Örneğin flor, saf haliyle oldukça zehirlidir ve yutulması halinde ciddi zararlara neden olabilir. Klor ise antimikrobiyal özellikleri nedeniyle yüzme havuzlarında ve su arıtma sistemlerinde dezenfektan olarak kullanılır.
Özetle, halojenler yüksek reaktivite, karakteristik renklendirme ve toksisite gibi benzersiz özelliklere sahip kimyasal elementlerdir. Çeşitli kimyasal proseslerde önemli rol oynarlar ve farklı endüstrilerde çeşitli kullanım alanlarına sahiptirler.
Endüstriyel proseslerde ve su arıtımında kullanılan başlıca halojen kimyasal maddeler.
Halojenler, periyodik tablonun 17. grubunda yer alan, reaktif özellikleri ve çeşitli endüstriyel ve su arıtma süreçlerindeki çok yönlülükleriyle bilinen kimyasal elementlerdir. Kullanılan başlıca halojenli kimyasal maddeler klor, flor, brom ve iyottur.
O kloro Klor, endüstride en yaygın kullanılan halojenlerden biridir ve kimyasal üretiminde, su arıtımında ve kağıt ile tekstil ürünlerinin ağartılmasında kullanılır. Ayrıca, su dezenfeksiyon sürecinde mikroorganizmaları yok ederek insan tüketiminin güvenliğini sağlar.
O flor Ayrıca kimyasal bileşiklerin üretiminde, cam imalatında ve diş hekimliğinde, suyun florlanması ve çürükleri önlemek için florürlü diş macunlarının kullanımı yoluyla endüstriyel işlemlerde de önemli bir rol oynar.
O brom Başlıca alev geciktiriciler, pestisitler ve ilaçlar gibi kimyasalların üretiminde kullanılır. Brom ayrıca yüzme havuzu ve spa suyunun arıtımında da kullanılır ve etkili bir dezenfektan ve oksitleyici görevi görür.
O iyot İlaç endüstrisinde, boya imalatında ve kimyasal üretimde kullanılır. Ayrıca, iyot, su arıtımında bakteri, virüs ve parazitleri yok etmek ve insan tüketimi için kaliteli su sağlamak amacıyla kullanılır.
Özetle, halojenli kimyasal maddeler endüstriyel ve su arıtma proseslerinde temel bir rol oynamakta, toplumun sağlığına ve güvenliğine katkıda bulunmakta ve çeşitli üretim faaliyetlerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.
Halojenlerin tanımlanması: Halojen ailesindeki kimyasal elementlerin tanınması için basit teknikler.
Halojenler, flor, klor, brom, iyot ve astatinden oluşan bir kimyasal element grubudur. Yüksek reaktivite ve elektron afinitesi gibi benzersiz özelliklere sahiptirler. Halojenleri tanımlamak için kullanılabilecek birkaç basit teknik vardır.
Halojenleri tespit etmenin en yaygın yollarından biri alev testidir. Halojen içeren bir bileşik ısıtıldığında, alev, mevcut elemente bağlı olarak değişen karakteristik bir renk yayar. Örneğin, flor soluk sarı bir alev üretirken, klor koyu yeşil bir renk yayar.
Halojenleri tespit etmek için kullanılan bir diğer teknik ise bromlu su testidir. Bilinmeyen bir maddeye bromlu su eklendiğinde, halojenler mevcutsa belirli bir renk değişimi meydana gelir. Örneğin brom, suyla temas ettiğinde turuncu bir çözelti oluşturur.
Ayrıca, halojenler çökelme reaksiyonları gibi spesifik kimyasal testlerle de tespit edilebilir. Örneğin, halojen içeren bir çözeltiye gümüş nitrat eklenmesi, halojen ailesindeki her elementin karakteristik bir çökeltisini oluşturacaktır.
Özetle, halojenleri tespit etmek için kullanılan basit teknikler arasında alev testi, bromlu su testi ve özel kimyasal testler yer alır. Bu stratejiler, halojen ailesindeki kimyasal elementleri tespit etmek için faydalıdır ve laboratuvarlarda ve kimya çalışmalarında uygulanabilir.
Halojenler periyodik tabloda neden oldukça reaktif ve oksitleyicidir?
Halojenler, periyodik tablodaki oldukça reaktif ve oksitleyici kimyasal elementlerden oluşan bir gruptur. Bu, elektron dizilimlerinden, özellikle de değerlik kabuklarında bir elektron eksik olmasından kaynaklanır. Halojenler arasında flor, klor, brom, iyot ve astatin bulunur ve hepsi bu ayırt edici özelliği sergiler.
Değerlik kabuklarında yalnızca bir elektron eksik olan halojenler, kararlılığa ulaşmak için sürekli olarak elektron ararlar. Bu durum onları oldukça reaktif hale getirir, çünkü elektron kazanmak veya paylaşmak için diğer elementlerle reaksiyona girmeye hazırdırlar. Bu elektron kazanma eğilimi, onları kimyasal reaksiyonlarda diğer elementlerden elektron koparabilen mükemmel oksitleyiciler yapar.
Ayrıca, halojenler yüksek elektronegatifliğe sahiptir, yani elektronlara karşı güçlü bir çekime sahiptirler. Bu da onları diğer elementlerle iyonik veya kovalent bağlar oluşturmaya daha yatkın hale getirir ve bu da kararlı kimyasal bileşikler oluşturur. Çeşitli bileşikler oluşturabilme yetenekleri, onları endüstri ve bilimsel araştırmalarda uygulama açısından son derece çok yönlü kılar.
Özetle, halojenler elektron konfigürasyonları, elektronegatiflikleri ve kararlılığa ulaşmak için elektron kazanma eğilimleri nedeniyle oldukça reaktif ve oksitleyicidir. Bu benzersiz özellikler, onları modern kimyanın ve çeşitli endüstriyel ve bilimsel uygulamaların vazgeçilmez elementleri haline getirir.
Halojenler: özellikleri, yapıları ve kullanımları
Os halojenler Halojenler, periyodik tablonun VIIA veya 17. Grubunda yer alan ametal elementlerdir. Yüksek elektronegatifliğe ve yüksek elektron afinitesine sahiptirler; bu da metallerle olan bağlarının iyonik yapısını önemli ölçüde etkiler. "Halojen" kelimesi Yunanca kökenlidir ve "tuz oluşturan" anlamına gelir.
Peki bu halojenler nelerdir? Flor (F), klor (Cl), brom (Br), iyot (I) ve geçici, radyoaktif element asetat (At). O kadar reaktiftirler ki, birbirleriyle reaksiyona girerek iki atomlu moleküller oluştururlar: F 2 , Cı 2 Br 2 , BEN 2 ve At 2 Bu moleküller, farklı fiziksel durumlara sahip olmalarına rağmen benzer yapısal özelliklere (doğrusal moleküller) sahip olmalarıyla karakterize edilirler.
Yukarıdaki görselde üç halojen gösterilmektedir. Soldan sağa: klor, brom ve iyot. Ne flor ne de astatin, aşındırıcı özelliklerine dayanamadığı için cam kaplarda saklanamaz. Halojenlerin organoleptik özelliklerinin, grupta iyot elementine doğru ilerledikçe nasıl değiştiğine dikkat edin.
Flor sarımsı bir gazdır; klor da sarı-yeşil bir gazdır; brom koyu kırmızımsı bir sıvıdır; iyot mor gözlü siyah bir katıdır; ve astatik koyu, parlak metalik bir katıdır.
Halojenler, periyodik tablodaki hemen hemen tüm elementlerle, hatta bazı soy gazlarla (ksenon ve kripton gibi) bile reaksiyona girebilirler. Bunu yaptıklarında, en pozitif oksidasyon durumlarındaki atomları oksitleyerek onları güçlü oksitleyici maddelere dönüştürebilirler.
Benzer şekilde, bazı atomlarına bağlandıklarında veya yer değiştirdiklerinde moleküllere belirli özellikler kazandırırlar. Bu tür bileşiklere halojenürler denir. Aslında halojenürler, halojenlerin başlıca doğal kaynağıdır ve çoğu denizde çözünmüş halde bulunur veya florit (CaF) gibi minerallerin bir parçasıdır. 2 ).
Halojenler ve halojenürlerin endüstriyel veya teknolojik kullanımlarından, kaya tuzu (sodyum klorür) gibi bazı yiyeceklerin lezzetini artırmaya kadar çok çeşitli kullanım alanları vardır.
Fiziki Mülkiyetler ve Sorular
Atom ağırlıkları
Flor (F) 18,99 g/mol; Klor (Cl) 35,45 g/mol; Brom (Br) 79,90 g/mol; İyot (I) 126,9 g/mol ve Astatin (At) 210 g/mol,
Fiziksel durum
Gaz halindeki gaz; Cl gazı; sıvı Br; katı ve katı Eu.
Kor
F, soluk sarı-kahverengi; Cl, soluk yeşil; Br, kırmızımsı kahverengi; I, mor; ve At, metalik siyah * * (varsayılan)
Erime noktaları
F -219,6º C; Cl -101,5º C; Br -7,3 ° C; I 113,7º C ve 302º C.
Kaynama noktaları
F -118,12°C; Cl -34,04 °C; Br 58,8°C; I 184,3º C ve? 337º C'de.
25°C'de yoğunluk
F- 0,0017 g/cm 3 ; Cl 0,0032 g / cm 3 ; Br- 3,102 g / cm 3 ; I- 4,93 g/cm 3 ve At- 6,2-6,5 g/cm 3
Su çözünürlüğü
0,091 mmol Cl/cm 3 ; Br- 0,21 mmol/cm 3 ve I- 0,0013 mmol/cm 3 .
İyonlaşma enerjisi
F-1.681 kJ/mol; Cl-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 yedi değerlik elektronu vardır, bu nedenle elektron kazanma istekleri yüksektir. Ayrıca, halojenler küçük atom yarıçapları ve çekirdeğin değerlik elektronları üzerindeki güçlü çekimi nedeniyle yüksek elektronegatifliğe sahiptir.
Reaktivite
Halojenler oldukça reaktiftir, bu da toksisitelerini açıklar. Ayrıca oksitleyici maddelerdir.
Tepkimelerin azalan sırası şu şekildedir: F > Cl > Br > I > At.
Doğadaki durum
Halojen atomları yüksek reaktifliklerinden dolayı doğada serbest halde bulunmazlar; kümeler halinde veya kovalent bağlarla birbirine bağlanmış diatomik moleküller halinde bulunurlar.
Moleküler yapılar
Halojenler doğada elementer atomlar olarak değil, diatomik moleküller olarak bulunurlar. Ancak hepsinin ortak noktası doğrusal bir moleküler yapıya sahip olmalarıdır; aralarındaki tek fark bağ uzunlukları ve moleküller arası etkileşimleridir.
Doğrusal moleküller XX (X 2 ) kararsız olmalarıyla karakterize edilirler, çünkü her iki atom da elektron çiftini kendilerine güçlü bir şekilde çeker. Çünkü dış elektronları çok yüksek bir etkin nükleer yüke, Zef'e maruz kalır. Zef ne kadar yüksekse, bağ mesafesi XX o kadar kısadır.
Grupta aşağı doğru inildikçe Zef zayıflar ve bu moleküllerin kararlılığı artar. Dolayısıyla, tepkimelerin azalan sırası şu şekildedir: F 2 > Cl 2 > Br 2 > Ben 2 Ancak astatinin florürle karşılaştırılması, radyoaktiviteleri nedeniyle yeterli sayıda kararlı izotop bilinmemesi nedeniyle tutarsızdır.
Moleküller arası etkileşimler
Öte yandan, molekülleri polar olmayan bir yapıya sahip oldukları için dipol momentinden yoksundur. Bu durum, moleküller arası etkileşimlerinin zayıf olmasını açıklar; bu etkileşimlerin tek gizli kuvveti, atom kütlesi ve moleküler alanla orantılı olan London dispersiyonudur.
Bu şekilde F'nin küçük molekülü 2 katı bir yapı oluşturmak için yeterli kütleye veya elektrona sahip değildir. 2 , mor buharlar çıkaran katı bir madde olan iyot molekülü.
Brom, iki uç nokta arasında bir ara örneği temsil eder: Br molekülleri 2 Sıvı halde olacak kadar etkileşime girerler.
Astatik muhtemelen artan metalik karakteri nedeniyle At olarak görünmüyor 2, ama metalik bağlar oluşturan atomlar olarak.
Renkler (sarı-yeşilimsi-sarı-kırmızı-mor-siyah) açısından en uygun açıklama moleküler orbital teorisine (MOT) dayanmaktadır. Son tam moleküler orbital ile bir sonraki en yüksek enerjili orbital (bağlantının) arasındaki enerji mesafesi, giderek daha uzun dalga boylarına sahip bir fotonun emilmesiyle kapatılır.
Halojenürler
Halojenler, inorganik veya organik halojenürler oluşturmak üzere reaksiyona girerler. En bilinenleri hidrojen halojenürlerdir: hidrojen florür (HF), hidrojen klorür (HCl), hidrojen bromür (HBr) ve hidrojen iyodür (HI).
Hepsi suda çözündüğünde asidik çözeltiler üretir; öyle ki HF herhangi bir cam kabı parçalayabilir. Dahası, son derece güçlü asitlerin sentezi için başlangıç malzemeleri olarak kabul edilirler.
Kimyasal formülleri metalin değerliğine bağlı olan metal halojenürler de vardır. Örneğin, alkali metal halojenürlerin formülü MX'tir ve bunlar arasında şunlar bulunur: NaCl, sodyum klorür; KBr, potasyum bromür; CsF, sezyum florür; ve LiI, lityum iyodür.
Alkali toprak metallerin, geçiş metallerinin veya p-blok metallerinin halojenürleri MX formülüne sahiptir n , metalin pozitif yüküdür. Bu nedenle, bazı örnekler şunlardır: FeCl 3 , demir triklorür; MgBr 2 , magnezyum bromür; AlF 3 , alüminyum triflorür; ve Cul 2 , bakır iyodür.
Ancak halojenler karbon atomlarıyla da bağ kurabilir ve böylece organik kimya ve biyokimyanın karmaşık dünyasına müdahale edebilirler. Bu bileşiklere organik halojenürler denir ve genel kimyasal formülleri RX'tir; burada X herhangi bir halojendir.
Usos
Klor
Endüstride
-Brom ve klor, tekstil endüstrisinde yünün ağartılması ve işlenmesinde, ıslandığında çekmesini önlemek için kullanılır.
Atık dezenfektanı olarak ve içme suyu ile yüzme havuzlarının arıtılmasında kullanılır. Klor türevi bileşikler ayrıca çamaşırhanelerde ve kağıt endüstrisinde de kullanılır.
-Özel pillerin ve klorlu hidrokarbonların üretiminde kullanılır. Ayrıca et, sebze, balık ve meyvelerin işlenmesinde de kullanılır. Klor aynı zamanda bakteri öldürücü bir maddedir.
Deriyi temizlemek ve parlatmak ve selülozu ağartmak için kullanılır. Daha önce azot triklorür, ağartıcı ve un yumuşatıcı olarak kullanılıyordu.
-Posfen gazı (COCl 2 ) çok sayıda endüstriyel sentez sürecinde ve askeri gazların üretiminde kullanılır. Fosfen oldukça zehirlidir ve gazın kullanıldığı I. Dünya Savaşı sırasında çok sayıda ölüme neden olmuştur.
-Bu gaz aynı zamanda böcek öldürücü ilaçlarda ve fumigantlarda da bulunur.
NaCl, yiyecekleri tatlandırmak ve et ve kümes hayvanlarını korumak için kullanılan bol miktarda bulunan bir tuzdur. Ayrıca oral ve intravenöz rehidratasyon sıvılarında da kullanılır.
Tıpta
-İlaçlara bağlanan halojen atomları onları daha lipofilik hale getirir. Bu, ilaçların hücre zarlarından daha kolay geçmesini ve onları oluşturan lipitlerde çözünmesini sağlar.
Klor, GABA nörotransmitter reseptörlerine bağlı iyon kanalları aracılığıyla merkezi sinir sistemi nöronlarına yayılarak yatıştırıcı bir etki yaratır. Bu, birçok anksiyolitik ilacın etki mekanizmasıdır.
HCl, midede bulunur ve gıdanın işlenmesini kolaylaştıran indirgeyici bir ortam yaratarak etki gösterir. Ayrıca HCl, protein materyalinin bağırsaktan emiliminden önceki bir aşama olan protein hidrolizini başlatan bir enzim olan pepsini aktive eder.
Diğer
-Hidroklorik asit (HCl) tuvalet temizliğinde, öğretim ve araştırma laboratuvarlarında ve birçok sanayide kullanılır.
PVC (polivinil klorür), giyim, döşeme, elektrik kabloları, esnek borular, borular, şişirilebilir yapılar ve çatı kiremitlerinde kullanılan bir vinil klorür polimeridir. Klor ayrıca diğer plastik malzemelerin üretiminde de ara madde olarak kullanılır.
– Bromun çıkarılmasında klor kullanılır.
Metil klorür anestezik bir etkiye sahiptir. Ayrıca bazı silikon polimerlerinin hazırlanmasında ve yağ, sıvı yağ ve reçinelerin ekstraksiyonunda da kullanılır.
– Kloroform (CHCl 3 ) özellikle organik kimya ve biyokimya laboratuvarlarında, öğretimden araştırmaya kadar pek çok laboratuvarda kullanılan bir çözücüdür.
-Ve son olarak klor konusuna gelince, trikloroetilen metal parçaların yağını gidermek için kullanılır.
brom
Brom, altın madenciliği ve petrol-gaz sondajında kullanılır. Ayrıca plastik ve gaz endüstrilerinde yanma geciktirici olarak da kullanılır. Brom, yangını oksijenden izole ederek sönmesini sağlar.
Hidrolik sıvıların, soğutma ve nem alma maddelerinin ve saç şekillendirme preparatlarının üretiminde ara madde olarak kullanılır. Potasyum bromür, fotoğrafik levha ve kağıt üretiminde kullanılır.
Potasyum bromür aynı zamanda antikonvülsan olarak da kullanılır, ancak tuzun nörolojik işlev bozukluğuna neden olma potansiyeli nedeniyle kullanımı azalmıştır. Bir diğer yaygın kullanım alanı ise katı hal kızılötesi spektroskopisi numune ölçümlerinde tablet olarak kullanılmasıdır.
Brom bileşikleri, zatürre tedavisinde kullanılan ilaçlarda bulunur. Brom bileşikleri ayrıca Alzheimer hastalığının tedavisi için yapılan çalışmalarda kullanılan ilaçlarda da bulunur.
Brom, kömürle çalışan elektrik santrallerinde cıva kirliliğini azaltmak için kullanılır. Ayrıca tekstil endüstrisinde farklı renklerde boyalar oluşturmak için de kullanılır.
-Metilbrom, toprak ve konut fümigasyonunda pestisit olarak kullanılmıştır, ancak ozon üzerindeki zararlı etkisi kullanımını sınırlamıştır.
-Halojen lambalar akkor lambalardır ve içlerine az miktarda brom ve iyot eklenmesiyle lambaların boyutları küçültülebilmektedir.
İyot
-İyot, vücudun metabolizmasını düzenleyen bir hormon olan tiroid bezinin işleyişinde rol oynar. Tiroid bezi, hedef organlar üzerinde etki gösteren T3 ve T4 hormonlarını salgılar. Örneğin, kalp kası üzerindeki hormonal etki, kan basıncında ve kalp atış hızında artışa neden olur.
-Ayrıca iyot, nişastanın varlığını tespit etmek için kullanılır. Gümüş iyodür, fotogeliştirmede kullanılan bir reaktiftir.
kalsiyum flüorürü
Diş çürüklerini önlemek için diş macunlarına bazı florür bileşikleri eklenir. Florür türevleri çeşitli anesteziklerde bulunur. İlaç endüstrisi, vücut üzerindeki etkilerini iyileştirmek için ilaçlara florür ekler.
Hidroflorik asit, camı aşındırmak için kullanılır. Ayrıca halonların (freon gibi söndürücü gazlar) üretiminde de kullanılır. Alüminyumun saflaştırılması için elektrolizinde bir flor bileşiği kullanılır.
Yansıma önleyici kaplamalar flor bileşiği içerir. Bu bileşik, plazma ekranların, düz panel ekranların ve mikroelektromekanik sistemlerin üretiminde kullanılır. Flor, bazı seramiklerde kullanılan kilde de bulunur.
astato astat; asatatin
Astadonun tiroid bezinin işleyişini düzenlemede iyot ile birlikte rol oynayabileceği düşünülmektedir. Ayrıca radyoaktif izotopu ( 210 At) farelerde kanser çalışmalarında kullanılmıştır.
Referanslar
- İş Sağlığı ve Güvenliği Ansiklopedisi. Halojenler ve bileşikleri. [PDF]. Kaynak:
- İstihdam.gob.es
- Kimya LibreTexts. Grup 17: Halojenlerin Genel Özellikleri. Kaynak: chem.libretexts.org
- Wikipedia (2018). Halogen Kaynak: en.wikipedia.org
- Jim Clark (Mayıs 2015). 7. gruptaki elementlerin (halojenler) atomik ve fiziksel özellikleri. Kaynak: chemguide.co.uk
- Whitten, KW, Davis, RE, Peck, ML ve Stanley, GG Kimya (2003), 8. baskı. Cengage Learning
- Halojen Elementler Kaynak: elements.org.es
- Kahverengi Defne. (24 Nisan 2017). Halojen Özellikleri. Sciencing. Kaynak: sciencing.com