Галогендер металл еместер деп айтылады. Оларға фтор, астатин, йод, бром, хлор және унунсептий (теннесин) деп аталатын жасанды элемент жатады. Бұл заттардың химиялық функциялары кең және олар туралы толығырақ айту керек.
Тотығу белсенділігі жоғары
Бұл айтылған бірінші қасиет. Барлық галогендердің тотығу белсенділігі жоғары, бірақ ең белсендісі фтор. Әрі қарай төмендеу: хлор, бром, йод, астатин, унунсептий. Бірақ фтор барлық металдармен ерекшеліксіз әрекеттеседі. Оның үстіне, олардың көпшілігі осы элементтің атмосферасында бола отырып, өздігінен тұтанады және бұл процесс көп мөлшерде жылудың бөлінуімен бірге жүреді.
Егер фтор қыздырылмаса, онда бұл жағдайда ол көптеген металл емес заттармен әрекеттеседі. Мысалы, күкіртпен, көміртегімен, кремниймен, фосформен. Реакциялар алынадыжоғары экзотермиялық және жарылыспен бірге жүруі мүмкін.
Сонымен қатар фтор қыздырған кезде барлық басқа галогендерді тотықтыратынын атап өткен жөн. Схема келесідей: Hal2 + F2=2HalF. Ал мұнда Хал хлор, бром және йод болып табылады. Оның үстіне мұндай қосылыстарда олардың тотығу дәрежесі +1.
Галоген-фтордың тағы бір химиялық қасиеті оның сәулелену әсерінен ауыр инертті газдармен әрекеттесуі. Оларды асыл деп те атайды. Бұл газдарға гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон және жақында ашылған оганессон кіреді.
Күрделі заттармен әрекеттесу
Бұл галогендердің тағы бір химиялық қасиеті. Күрделі заттарға, белгілі болғандай, екі немесе одан да көп элементтерден тұратын қосылыстар жатады. Сол фтор мұндай реакцияларда өте қарқынды түрде көрінеді. Олар жарылыспен бірге жүреді. Бірақ, мысалы, оның сумен реакциясы формула түрінде көрінеді: 2F2 + 2H2O → 4HF + O 2.
Хлор да реактивті, бірақ оның белсенділігі фторға қарағанда аз. Бірақ ол асыл газдар, азот және оттегінен басқа барлық қарапайым заттармен әрекеттеседі. Міне бір мысал: Si + 2Cl2 → SiCl4 + 662кДж.
Бірақ хлордың сутегімен реакциясы ерекше қызық. Егер дұрыс жарықтандыру және температура болмаса, олардың арасында ештеңе болмайды. Бірақ егер сіз жарықтылықты арттырып, оларды қыздырсаңыз, онда тізбекті механизм арқылы жарылыс болады. Реакция фотондардың, электромагниттік сәулелену кванттарының әсерінен жүредіCl2 молекулаларын атомдарға диссоциациялайды. Әрі қарай, реакциялардың тұтас тізбегі жүреді және олардың әрқайсысында келесі кезеңнің басталуын бастайтын бөлшек алынады.
Бром
Көріп отырғаныңыздай, көбінде фтор туралы, ал хлор туралы азырақ айтылады. Себебі галогендердің химиялық қасиеттері фтордан астатинге дейін үнемі төмендейді.
Бром - олардың сериясындағы ортаның бір түрі. Басқа галогендерге қарағанда суда жақсы ериді. Алынған ерітінді бром суы ретінде белгілі, ол никельді, темірді, хромды, кобальтты және марганецті тотықтыратын күшті зат.
Егер галогеннің химиялық қасиеттері туралы айтатын болсақ, онда оның белсенділігі бойынша атышулы хлор мен йод арасында аралық орынды алатынын айта кеткен жөн. Айтпақшы, йодид ерітінділерімен әрекеттескенде бос йод бөлінеді. Мынадай көрінеді: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr.
Сонымен қатар бром бейметалдармен (теллур және селен) әрекеттесе алады, ал сұйық күйде алтынмен әрекеттеседі, нәтижесінде AuBr3 трибромид түзіледі. Ол сондай-ақ үштік байланысы бар органикалық молекулаларды біріктіре алады. Катализатордың қатысуымен қыздырса, ол бензолмен әрекеттесіп, бромобензол C6H5Br түзе алады, оны алмастыру реакциясы деп атайды.
Йод
Кестедегі галогендердің келесі ең белсенді химиялық қасиеттері - йод. Оның ерекшелігі оның әртүрлі қышқылдардың қатарын түзуінде. Оларға мыналар жатады:
- Йод. Ащы иісі бар түссіз сұйықтық. Күшті тотықсыздандырғыш болып табылатын күшті қышқыл.
- Йод. Тұрақсыз, тек жоғары сұйылтылған ерітінділерде болуы мүмкін.
- Йод. Сипаттамалары бұрынғымен бірдей. Йодит тұздарын түзеді.
- Йод. Шыны тәрізді жылтыры бар кристалды түссіз зат. Суда ериді, полимерленуге бейім. Тотықтырғыш қасиеті бар.
- Йод. Гигроскопиялық кристалды зат. Аналитикалық химияда тотықтырғыш ретінде қолданылады.
Галоген-йодтың жалпы химиялық қасиеттеріне жоғары белсенділік жатады. Броммен хлордан аз болса да, фтормен салыстыруға келмейді. Ең танымал реакция – йодтың крахмалмен әрекеттесуі, нәтижесінде соңғысының көк түсі пайда болады.
Астатин
Галогендердің жалпы сипаттамаларын талқылауды жалғастыра отырып, бұл туралы бірнеше сөз айтқан жөн. Астатиннің физикалық және химиялық қасиеттері әйгілі йод пен полонийдің (радиактивті элемент) қасиеттеріне жақын. Міне, оның қысқаша сипаттамасы:
- Барлық галогендер сияқты ерімейтін AgAt тұзын шығарады.
- Йод сияқты At-қа дейін тотығуға болады.
- -1 тотығу дәрежесін көрсететін металдармен қосылыстар түзеді. Дегенмен барлық галогендер сияқты.
- Галоген аралық қосылыстар түзу үшін йод және броммен әрекеттеседі. Дәлірек айтқанда астатин йодиді және бромид (AtI және AtBr).
- Азот пен тұзда еридіқышқылдар.
- Егер оған сутегімен әсер етсеңіз, онда газ тәрізді сутек астатиді түзіледі - тұрақсыз газ тәрізді қышқыл.
- Барлық галогендер сияқты ол метан молекуласындағы сутекті алмастыра алады.
- Тәндік альфа-сәулеленуі бар. Оның қатысуы бойынша астатиннің болуы анықталады.
Айтпақшы, астатинді ерітінді түрінде адам ағзасына енгізу қалқанша безді емдейді. Сәулелік терапияда бұл элемент белсенді қолданылады.
Теннесин
Ал оған назар аудару керек, өйткені біз галогендердің химиялық қасиеттері туралы айтып отырмыз. Теннеси бар белгілі қосылыстар өте көп емес, өйткені оның нақты сипаттамалары әлі күнге дейін талқылау тақырыбы болып қала береді, өйткені ол кестеге тек 2014 жылы енгізілген.
Сірә, бұл жартылай металл. Ол тотықтырғыш күші жоқ дерлік, галогендердің ішіндегі ең әлсізі, өйткені оның электрондары ядродан тым алыс. Бірақ теннесиннің тотықсыздандырғыш қасиетінен жоғары болатын галоген болуы ықтимал.
Сутегімен эксперимент жүргізілген реакция. TsH - ең қарапайым байланыс. Алынған теннесин сутегі галогенсутектік тенденциялардың көпшілігін жалғастырады.
Физикалық қасиеттері
Оларды қысқаша атап өту керек. Сонымен:
- Фтор – өткір иісі бар улы ашық сары газ.
- Хлор - ашық жасыл газ. Оның күшті иісі де бар және фторға қарағанда улырақ.
- Бром – қызыл-қоңыр түсті ауыр сұйықтық. Оныңбулар өте улы.
- Йод – металл жылтыры бар қара-сұр қатты зат.
- Астатин – көк-қара түсті қатты зат. Йодқа ұқсайды.
Галогендерді алу
Бұл соңғы нәрсе. Галогендердің химиялық қасиеттері мен алынуы тікелей байланысты. Бірінші шарттар екіншісі. Бұл заттарды алудың кейбір жолдары:
- Балқымалардың немесе галогенидтер ерітінділерінің электролизі арқылы - олардың басқа элементтермен немесе радикалдармен қосылыстары.
- Олардың қатты тұздары мен концентрлі күкірт қышқылының әрекеттесуі арқылы. Бірақ бұл тек HF және HCl үшін қолданылады.
- HBr және HI фосфор галогенидтерінің гидролизі арқылы алуға болады.
- Галсутек қышқылдарының тотығуы.
- HClO хлордың сулы ерітінділеріндегі гидролиз арқылы алынады.
- HOBr су мен галогеннің әрекеттесуінен түзіледі.
Бірақ жалпы алудың көптеген жолдары бар, бұл тек мысалдар. Өйткені, галогендер өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Фтор майлау материалдарын өндіру үшін, хлор ағарту және дезинфекциялау үшін пайдаланылады, бром медицинада және фотоматериалдар өндірісінде қолданылады, ал йод туралы тіпті айтудың қажеті жоқ.
