هالوژن ها چیست؟

هالوژن ها، با نام مستعار خانواده هالوژن، گروهی از عناصر فعال در گروه 17 جدول تناوبی، سمت راست کالکوژن ها و در سمت چپ گازهای نجیب هستند. فلوئور و کلر “فرزندان پوستر” هالوژن ها هستند. آنها غیر فلزاتی هستند که از مولکول های دو اتمی تشکیل شده اند.

هالوژن به معنای “نمک ساز” است. آنها نمک زا هستند، زیرا هنگامی که با فلزات واکنش می دهند (اغلب به شدت)، ترکیبات یونی به نام نمک تولید می کنند. در سال 1811 جان شوایگر می خواست عنصر کلر را “هالوژن” نامگذاری کند، اما نتوانست. در سال 1826، شیمیدان سوئدی، Jons Berzelius، اصطلاح هالوژن را برای کل گروه عناصر ابداع کرد. کلمه یونانی “hal” به معنای نمک نیز در نام ماده معدنی هالیت به نام کلرید سدیم وجود دارد.

خواص هالوژن ها

هالوژن ها بسیار واکنش پذیر و بسیار سمی هستند. استنشاق بخار هر یک از هالوژن ها بسیار خطرناک است و آنها بوی متمایز و نامطبوعی دارند (اگرچه نویسنده بوی ضعیف برم را به طرز عجیبی جالب می داند).

فلوئور واکنش پذیرترین عنصر در بین تمام عناصر است و فقط می تواند در فلزاتی که لایه های غیرفعال نمک فلوراید را تشکیل می دهند ذخیره شود. این خواص منحصر به فرد به دلیل وجود 7 الکترون در لایه ظرفیتی آنهاست. به دلیل واکنش پذیری آنها، تقریباً هرگز در طبیعت به شکل عنصری خود یافت نمی شوند.

با حرکت به سمت پایین ستون، هالوژن ها شعاع اتمی خود را افزایش می دهند زیرا پوسته های الکترونی اضافی اضافه می کنند. در حالت عنصری، مولکول های دو اتمی را تشکیل می دهند که با پیوندهای کووالانسی غیرقطبی به هم می پیوندند. پیوند فلوئور به فلوئور ضعیف ترین است

نقاط جوش نیز به دلیل افزایش نیروهای ون دروالس افزایش می یابد. بنابراین فلوئور یک گاز است و ید یک جامد. این تنها گروه در جدول تناوبی است که دارای عناصر در فاز جامد، مایع و گاز در دمای اتاق است. همه هالوژن ها الکترونگاتیوی بالایی دارند، اما با حرکت به سمت پایین ستون کاهش می یابد. در واقع فلوئور بالاترین الکترونگاتیوی را در بین هر عنصری دارد.

انرژی یونیزاسیون نیز با حرکت به سمت پایین کاهش می یابد و ایجاد حالت های اکسیداسیون بالاتر را آسان تر می کند. اولین انرژی یونیزاسیون فلوئور آنقدر زیاد است که هیچ حالت اکسیداسیون مثبتی از خود نشان نمی دهد.

هالوژن ها همگی رنگ جالبی دارند که بسته به محیط یا محلول در آن می تواند تغییر کند، توضیح دقیق را ببینید. اینجا.

لیست همه هالوژن ها

خانواده هالوژن شامل فلوئور، کلر، برم، ید، استاتین و تنسین، عنصر 117 است که جدیدترین عنصر کشف شده است. در این مقاله، ما فقط بر روی چهار هالوژن اول تمرکز می کنیم.

شیمی هالوژن

هالوژن ها به شدت با فلزات قلیایی، فلزات قلیایی خاکی و آلومینیوم واکنش نشان می دهند، به ویژه زمانی که سطح فلز زیادی وجود داشته باشد. آنها همچنین آنیون هایی مانند یون های هیپوکلریت، کلرات، پرکلرات و برومات را تشکیل می دهند که عوامل اکسید کننده بسیار قوی هستند. فلوئور معمولاً در مواد معدنی مانند فلوریت، CaF وجود دارد₂. هالوژن ها همچنین بسیاری از ترکیبات اینترهالوژنی مختلف را تشکیل می دهند، به عنوان مثال IF₇ید (VII) فلوراید.

چرا آنها اینقدر واکنش نشان می دهند؟

هالوژن ها بسیار واکنش پذیر هستند، زیرا دارای 7 الکترون ظرفیت هستند و به داشتن یک پوسته کامل از 8 الکترون بسیار نزدیک هستند. هالوژن ها یک الکترون را از اتم دیگر جدا می کنند تا به حالت بسیار پایدار 8 الکترون در لایه بیرونی خود دست یابند.

واقعیت جالب در مورد هالوژن ها

• بسیاری از فلورایدهای خاکی کمیاب در آب نامحلول هستند
• دانش آموزان یاد می گیرند که کلرید نقره (I) نامحلول است، اما اکثر مردم نمی دانند که کلرید مس (I) نیز در آب نامحلول است.
• یون های برمید و برومات یون های کلیدی در یک واکنش نوسانی معروف و زیبا هستند که به واکنش بلوسوف-ژابوتینسکی معروف است.
• یون‌های یدات نقش کلیدی در بسیاری از واکنش‌های «ساعت» دارند که برای نمایش‌های شیمیایی استفاده می‌شوند
• استاتین نادرترین عنصری است که به طور طبیعی در پوسته زمین وجود دارد. نمونه ای از استاتین خالص هرگز مونتاژ نشده است. همه ایزوتوپ ها رادیواکتیو و کوتاه مدت هستند.
• اگرچه اسید هیدروفلوئوریک، HF، یک اسید ضعیف است، اما یکی از خطرناک ترین اسیدها است. این نه تنها از بیرون به بدن آسیب می رساند، بلکه می تواند از طریق پوست جذب شود و به اعماق بافت ها نفوذ کند. آسیب سیستمیک شدید
• گاز کلر در طول جنگ جهانی اول در سال 1915 هزاران سرباز را کشت که به عنوان یک سلاح شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. خوب این یک واقعیت جالب نیست.
• ید مستقیماً از یک جامد به گاز تبدیل می شود. همچنین اگر در ظرفی که خیلی “باز نیست” با دقت گرم شود در دمای 114 درجه سانتیگراد وارد حالت مایع می شود.
• یون هیپوکلریت، ClO^–، ماده فعال سفید کننده است.

بیشتر خواندن

فلزات قلیایی
فلزات قلیایی خاکی
فلزات واسطه