Галогены — это… Что такое Галогены?

ГАЛОГЕНЫ — ГАЛОГЕНЫ, химические элементы VII группы периодической системы: фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I и астат At. Фтор и хлор газы, бром жидкость, остальные кристаллы. Все галогены, кроме At, широко распространены в природе входят в состав многих… …   Современная энциклопедия

ГАЛОГЕНЫ — ГАЛОГЕНЫ, элементы (ФТОР, ХЛОР, БРОМ, ЙОД и АСТАТ), принадлежащие к VII группе периодической таблицы. Они реагируют с большинством других элементов и органическими соединениями. Химическая активность падает от начала к концу группы. Галогены… …   Научно-технический энциклопедический словарь

ГАЛОГЕНЫ — (устар. выражение галоиды) химические элементы фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I и астат At, составляющие главную подгруппу VII группы периодической системы Менделеева. Названы от греческих hals соль и genes рождающий (при соединении с металлами… …   Большой Энциклопедический словарь

Галогены — фтор, хлор, бром, йод; входят в VII группу периодической системы. Все члены группы образуют соединения с водородом, причем связь их повышается с уменьшением атомной массы; температура образования различных солей уменьшается с увеличением атомной… …   Российская энциклопедия по охране труда

ГАЛОГЕНЫ — общее название пяти хим. элементов, составляющих VII подгруппу Периодической системы элементов Д. И. Менделеева, фтора, хлора, брома, йода и астата. Все Г. неметаллы, их молекулы двухатомны; Г. реагируют со всеми простыми веществами, являются… …   Большая политехническая энциклопедия

ГАЛОГЕНЫ — ПОДГРУППА VIIA. ГАЛОГЕНЫ ФТОР, ХЛОР, БРОМ, ИОД, АСТАТ Галогены и особенно фтор, хлор и бром имеют большое значение для промышленности и лабораторной практики как в свободном состоянии, так и в виде различных органических и неорганических… …   Энциклопедия Кольера

Галогены — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

ГАЛОГЕНЫ — ГАЛОИДЫ ИЛИ ГАЛОГЕНЫ химические элементы: хлор, иод, бром, фтор, образующие с металлами соли без кислорода, напр. хлористый натрий (повар. соль). Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. ГАЛОИДЫ или ГАЛОГЕНЫ …   Словарь иностранных слов русского языка

галогены — ов; мн. (ед. галоген, а; м.). [от греч. hals соль и genesis род, происхождение]. Группа химических элементов (фтор, хлор, бром, йод и др.), образующих соли при соединении с металлами. ◁ Галогенный, ая, ое. Г ые соединения. Г ая лампа (лампа… …   Энциклопедический словарь

галогены — halogenai statusas T sritis chemija apibrėžtis F, Cl, Br, I, (At). atitikmenys: angl. halogens; haloid elements; haloids rus. галогены …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Галогены — (от греч. hals соль и… genes рождающий, рожденный)         химические элементы Фтор F, Хлор Cl, Бром Br, Иод I и Астат At, составляющие главную подгруппу VII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Названы Г. по свойству давать соли при… …   Большая советская энциклопедия

ГАЛОГЕНЫ — это… Что такое ГАЛОГЕНЫ?

Хорошим хлорирующим агентом является CCl4, например для превращения BeO в BeCl2. Для фторирования хлоридов часто применяют SbF3 (см. выше SO2ClF).

Галогены реагируют со многими галогенидами металлов с образованием полигалогенидов соединений, содержащих крупные анионные частицы Xn1. Например:

Первая реакция дает удобный метод получения высококонцентрированного раствора I2 путем добавления иода к концентрированному раствору KI. Полииодиды сохраняют свойства I2. Возможно также получение смешанных полигалогенидов: RbI + Br2 -> RbIBr2 RbIСl2 + Cl2 -> RbICl4
Растворимость. Галогены обладают некоторой растворимостью в воде, однако, как и следовало ожидать, из-за ковалентного характера связи XX и малого заряда растворимость их невелика. Фтор настолько активен, что оттягивает электронную пару от кислорода воды, при этом выделяется свободный O2 и образуются OF2 и HF. Хлор менее активен, но в реакции с водой получается некоторое количество HOCl и HCl. Гидраты хлора (например, Cl2*8h3O) могут быть выделены из раствора при охлаждении.
Иод проявляет необычные свойства при растворении в различных растворителях. При растворении небольших количеств иода в воде, спиртах, кетонах и других кислородсодержащих растворителях образуется раствор коричневого цвета (1%-ный раствор I2 в спирте обычный медицинский антисептик). Раствор иода в CCl4 или других бескислородных растворителях имеет фиолетовую окраску. Можно полагать, что в таком растворителе молекулы иода ведут себя подобно их состоянию в газовой фазе, которая имеет такую же окраску. В кислородсодержащих растворителях происходит оттягивание электронной пары кислорода на валентные орбитали иода.
Оксиды. Галогены образуют оксиды. Никакой систематической закономерности или периодичности в свойствах этих оксидов не наблюдается. Сходство и различия, а также основные способы получения оксидов галогенов указаны в табл. 8б.
Оксокислоты галогенов. При образовании оксокислот более четко проявляется систематичность галогенов. Галогены образуют галогеноватистые кислоты HOX, галогенистые кислоты HOXO, галогеноватые кислоты HOXO2 и галогеновые кислоты HOXO3, где X галоген. Но только хлор образует кислоты всех указанных составов, а фтор вообще не образует оксокислот, бром не образует HBrO4. Составы кислот и основные способы их получения указаны в табл. 8в.

Все кислоты галогенов неустойчивы, однако чистая HOClO3 наиболее стабильна (в отсутствие любых восстановителей). Все оксокислоты являются сильными окислителями, но скорость окисления необязательно зависит от степени окисления галогена. Так, HOCl (ClI) быстрый и эффективный окислитель, а разбавленная HOClO3 (ClVII) нет. В целом, чем выше степень окисления галогена в оксокислоте, тем сильнее кислота, поэтому HClO4 (ClVII) наиболее сильная из известных оксокислот в водном растворе. Ион ClO4, образующийся при диссоциации кислоты в воде, наиболее слабый из отрицательных ионов донор электронной пары. Гипохлориты Na и Ca находят промышленное применение при отбеливании и водоочистке. Межгалогенные соединения соединения различных галогенов друг с другом. Галоген с большим радиусом всегда имеет в таком соединении положительную степень окисления (подвергается окислению), а с меньшим радиусом более отрицательную (подвергается восстановлению). Этот факт вытекает из общей тенденции изменения активности в ряду галогенов. В табл. 8г приведены составы известных межгалогенных соединений (А галоген с более положительной степенью окисления).

Межгалогенные соединения образуются прямым синтезом из элементов. Необычная для иода степень окисления 7 реализуется в соединении IF7, а другие галогены не могут координировать 7 атомов фтора. Прикладное значение имеют BrF3 и ClF3 жидкие вещества, химически аналогичные фтору, но более удобные при фторировании. При этом более эффективен BrF3. Поскольку трифториды сильные окислители и находятся в жидком состоянии, их используют как окислители ракетного топлива.

Водородные соединения. Галогены реагируют с водородом, образуя HX, причем со фтором и хлором реакция протекает со взрывом при небольшой активации ее. Медленнее идет взаимодействие c Br2 и I2. Для протекания реакции с водородом достаточно активировать небольшую долю реагентов с помощью освещения или нагревания. Активированные частицы взаимодействуют с неактивированными, образуя HX и новые активированные частицы, которые продолжают процесс, а реакция двух активированных частиц по главной реакции заканчивается образованием продукта. Например, образование HCl из h3 и Cl2:

Более удобные методы получения галоиодоводородов, чем прямой синтез, дают, например, следующие реакции:

В газообразном состоянии HX являются ковалентными соединениями, однако в водном растворе они (за исключением HF) становятся сильными кислотами. Объясняется это тем, что молекулы воды эффективно оттягивают водород от галогена. Все кислоты хорошо растворимы в воде благодаря гидратации: HX + h3O -> h4O+ + X
HF более склонен к комплексообразованию, чем другие галогеноводороды. Заряды на H и F так велики, а эти атомы так малы, что происходит образование HX-ассоциатов типа полимеров состава (HF)x, где x і 3. В таком растворе диссоциация под действием молекулы воды идет не более чем на несколько процентов от общего количества ионов водорода. В отличие от других галогеноводородов фтороводород активно реагирует с SiO2 и силикатами, выделяя газообразный SiF4. Поэтому водный раствор HF (плавиковая кислота) используют в травлении стекла и хранят не в стеклянной, а в парафиновой или полиэтиленовой посуде. Чистый HF кипит чуть ниже комнатной температуры (19,52° С), поэтому его хранят в виде жидкости в стальных цилиндрах. Водный раствор HCl называют соляной кислотой. Насыщенный раствор, содержащий 36% (масс.) HCl, широко используют в химической промышленности и лабораториях (см. также ВОДОРОД).
Астат. Этот химический элемент семейства галогенов имеет символ At и атомный номер 85, он существует только в следовых количествах в некоторых минералах. Еще в 1869 Д.И.Менделеев предсказал его существование и возможность открытия в будущем. Астат был открыт Д.Корсоном, К.Маккензи и Э.Сегре в 1940. Известно более 20 изотопов, из которых наиболее долгоживущие 210At и 211At. По некоторым данным, при бомбардировке 20983Bi ядрами гелия образуется изотоп астат-211; сообщалось, что астат растворим в ковалентных растворителях, может образовывать At, как и другие галогены, и, вероятно, возможно получение иона AtO4. (Эти данные удалось получить на растворах с концентрацией 1010 моль/л.)

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

• ХАЛЬКОГЕНЫ
• ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Смотреть что такое «ГАЛОГЕНЫ» в других словарях:

• ГАЛОГЕНЫ — ГАЛОГЕНЫ, химические элементы VII группы периодической системы: фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I и астат At. Фтор и хлор газы, бром жидкость, остальные кристаллы. Все галогены, кроме At, широко распространены в природе входят в состав многих… …   Современная энциклопедия

• ГАЛОГЕНЫ — ГАЛОГЕНЫ, элементы (ФТОР, ХЛОР, БРОМ, ЙОД и АСТАТ), принадлежащие к VII группе периодической таблицы. Они реагируют с большинством других элементов и органическими соединениями. Химическая активность падает от начала к концу группы. Галогены… …   Научно-технический энциклопедический словарь

• ГАЛОГЕНЫ — (устар. выражение галоиды) химические элементы фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I и астат At, составляющие главную подгруппу VII группы периодической системы Менделеева. Названы от греческих hals соль и genes рождающий (при соединении с металлами… …   Большой Энциклопедический словарь

• Галогены — фтор, хлор, бром, йод; входят в VII группу периодической системы. Все члены группы образуют соединения с водородом, причем связь их повышается с уменьшением атомной массы; температура образования различных солей уменьшается с увеличением атомной… …   Российская энциклопедия по охране труда

• ГАЛОГЕНЫ — общее название пяти хим. элементов, составляющих VII подгруппу Периодической системы элементов Д. И. Менделеева, фтора, хлора, брома, йода и астата. Все Г. неметаллы, их молекулы двухатомны; Г. реагируют со всеми простыми веществами, являются… …   Большая политехническая энциклопедия

• Галогены — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

• ГАЛОГЕНЫ — ГАЛОИДЫ ИЛИ ГАЛОГЕНЫ химические элементы: хлор, иод, бром, фтор, образующие с металлами соли без кислорода, напр. хлористый натрий (повар. соль). Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. ГАЛОИДЫ или ГАЛОГЕНЫ …   Словарь иностранных слов русского языка

• галогены — ов; мн. (ед. галоген, а; м.). [от греч. hals соль и genesis род, происхождение]. Группа химических элементов (фтор, хлор, бром, йод и др.), образующих соли при соединении с металлами. ◁ Галогенный, ая, ое. Г ые соединения. Г ая лампа (лампа… …   Энциклопедический словарь

• галогены — halogenai statusas T sritis chemija apibrėžtis F, Cl, Br, I, (At). atitikmenys: angl. halogens; haloid elements; haloids rus. галогены …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

• Галогены — (от греч. hals соль и… genes рождающий, рожденный)         химические элементы Фтор F, Хлор Cl, Бром Br, Иод I и Астат At, составляющие главную подгруппу VII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Названы Г. по свойству давать соли при… …   Большая советская энциклопедия

Химические свойства галогенов — урок. Химия, 8–9 класс.

Галогены относятся к химически активным веществам. В реакциях с металлами и большинством неметаллов, а также со сложными веществами галогены проявляют сильные окислительные свойства. Наиболее активен в химических реакциях фтор. С увеличением молекулярной массы активность галогенов снижается.

Взаимодействие с металлами

При взаимодействии галогенов с металлами образуются соли: фториды, хлориды, бромиды, иодиды.

 

Фтор реагирует со всеми металлами (даже с золотом и платиной), с большинством — при обычных условиях:

 

Ca+F2=CaF2,

 

2Au+3F2=t2AuF3.

 

Остальные галогены реагируют с металлами при нагревании:

 

2Fe+3Cl2=t2FeCl3,

 

Cu+Br2=tCuBr2,

 

2Al+3I2=t2AlI3.

Взаимодействие с водородом

В реакциях галогенов с водородом образуются газообразные галогеноводороды.

Фтор взаимодействует с водородом со взрывом с образованием фтороводорода:

 

h3+F2=2HF.

 

Смесь хлора с водородом взрывается только при поджигании или освещении. В результате реакции образуется хлороводород:

 

h3+Cl2=t2HCl.

 

Бром начинает реагировать с водородом только при нагревании, и реакция происходит без взрыва. Продукт реакции — бромоводород:

h3+Br2=t2HBr.

 

Реакция иода с водородом идёт медленно даже при нагревании. Иод с водородом образуют газ иодоводород:

 

h3+I2=t2HI.

 

На примере этих реакций прослеживается снижение химической активности веществ в ряду:  фтор — хлор — бром — иод.

 

Все галогеноводороды хорошо растворяются в воде. Их растворы представляют собой кислоты:

HF — плавиковая, HCl — соляная, HBr — бромоводородная, HI — иодоводородная.

 

Сила кислот в этом ряду увеличивается. Самая слабая из них — плавиковая кислота, самая сильная — иодоводородная.

Вытеснение галогенов друг другом из солей

В реакциях галогенов с галогенидами проявляется следующая закономерность: более активный галоген вытесняет менее активный из его солей. Так, хлор взаимодействует с водными растворами бромидов и иодидов, выступая в этих реакциях окислителем:

 

2KBr−1+Cl02=Br02+2KCl−1,

 

2NaI−1+Cl02=I02+2NaCl−1.

 

Бром способен вытеснить иод из иодидов, а с хлоридами не реагирует:

 

2KI−1+Br02=I02+2KBr−1.

 

У иода способность вытеснять другие галогены отсутствует, так как его окислительные свойства в ряду галогенов самые слабые.

 

Реакции фтора с водными растворами солей невозможны по причине его взаимодействия с водой.

Галогены и галогенный газ: химические особенности галогенов

Галогены – так обозначаются элементы химической таблицы Менделеева, расположенные в семнадцатой группе. Особенность в том, что они вступают в реакцию почти что со всеми веществами простого типа, исключая лишь определенные неметаллы. Так как они выступают в роли энергетических окислителей, в природе они смешиваются с другими веществами. Химическая активность галогенов напрямую зависит от порядкового номера.

Что такое галогены

Общие сведения о галогенах

Галогенами называют данные элементы: фтор, хлор, бром, йод и астат. Все они относятся к ярко выраженным неметаллам. Только лишь в йоде можно при определенных обстоятельствах обнаружить свойства, приписываемые металлам.

Изначально был использован термин «галоген» в 1811 году немецким ученым И. Швейггером, который дословно с греческого переводится как «солерод».

Будучи в основном состоянии электронная конфигурация атомов галогенов следующая – ns 2 np 5, где буквой n отмечается главное квантовое число или период. Если сравнить атом хлора с остальными галогенами, будет заметно, что его электроны слабо экранированы от ядра, из-за чего тот характеризуется высокой удельной электронной плотностью и меньшим радиусом, а также имеет большие значения энергии ионизации и электроотрицательности.

Фтор (F) – элемент, доступный в виде солей, которые рассеяны по разным горным породам. Наиболее важное соединение – минерал флюорит и плавиковый шпат. Также небезызвестен минерал криолит.

Хлор (Cl) – является наиболее распространенным галогеном. Его важнейшим природным соединением считается хлорид натрия, который применяется в качестве основного сырья, если нужно получить другие хлористые соединения. Хлорид натрия в большей массе распространен в водах морей и океанов, но встретить его можно и в некоторых озерах. Отыскать данный галоген можно и в твердом виде, так называемой каменной соли.

Бром (Br) – в условиях природы имеет вид солей натрия и калия в паре с хлористыми солями. Как правило, встречается в соленых озерах и морях.

Йод (J) – химический элемент, который также нередко встречается в морской воде, но в очень малых количествах, поэтому выделение его из влаги – процедура достаточно затруднительная. Заметим, что существует определенный вид морских водорослей – ламинарии, в их тканях происходит накопление йода. Из золы этих водорослей и добывается йод. Встретить йод можно и в буровых водах, пролегающих под землей.

Астат (At) – практически не встречаемый в условиях природы химический элемент. Чтобы его добыть, искусственно осуществляются ядерные реакции. У астата имеется самый долгоживущий изотоп, период полураспада которого составляет 8.3 часа.

Химические особенности галогенов

Внешний вид галогенов

Задавая вопрос, галогены – что это такое, следует ответить, что это все элементы Менделеевской таблицы, где у каждого есть свой собственный показатель химической активности. При рассмотрении последней у фтора следует отметить, что она максимально высокая. Академик А.Е. Ферсман называет фтор всесъедающим. Так, если взять комнатную температуру, то в атмосфере фтора будут сгорать железо, свинец и щелочные металлы.

Важно! Фтор не оказывает никакого воздействия на определенные металлы (медь, никель), на поверхности которых образуется защитный слой в виде фторида. Но если нагреть фтор, реакция начнет появляться.

Отметим реакцию фтора на многие неметаллы, среди которых водород, йод, углерод, бор и другие. В условиях холода образуются соответствующие соединения, которые способны привести к взрыву или образованию пламени. Фтор не способен реагировать лишь на кислород, азот и углерод (последний должен быть в виде алмаза).

Очень энергичная реакция замечена на сложные вещества. В атмосфере фтора сгорают даже довольно стойкие вещества в виде стекла (вата) и водяного пара. Следует заметить, что фтор нельзя растворить в воде, так как он способен ее энергично растворять.

Обратите внимание! Фтор является самым сильным окислителем.

Каждые галогенные соединения имеют свои особенности, так, у хлора также заметна высокая химическая активность, хоть и уступающая фтору. Данный элемент способен оказывать действие на все простые вещества, исключая лишь кислород, азот и благородные газы. В условиях высокой температуры следующие неметаллы: фосфор, мышьяк, кремний и сурьма, вступая в реакцию с хлором, выделяют большое количество тепла. В условиях комнатной температуры и без света хлор почти что не оказывает воздействия на водород, но если его нагреть или добавить яркий солнечный свет, реакция способна привести к взрыву.

Реакция хлора на воду следующая: образуется соляная и хлорноватистая кислота. Если в хлор внести фосфор, то последний загорится, в результате чего образуется трех,- и пятихлористый фосфор.

Чтобы получить хлор, необходимо осуществить электролиз концентрированных водных растворов NaCl. Со стороны угольного анода начнет выделяться хлор, а на катоде – водород. Используя хлор, получают хлористый водород и соляную кислоту, которая применяется с целью отбеливания бумаги и тканей и, если требуется обеззаразить питьевую воду.

Галогенные соединения с бромом имеют более низкую химическую активность, нежели с хлором. Бром с водородом соединяются лишь в условиях нагревания. Для получения брома необходимо окислить HBr. В промышленных условиях используются бромиды и хлористый раствор. На территории России основной источник брома – подземные буровые воды и насыщенные растворы определенных соляных озер.

У йода еще меньший показатель химической активности, которую имеют другие галогенные соединения. Несмотря на меньшую активность, данный элемент также способен вступать в реакцию со многими неметаллами в обычных условиях, в результате чего образуются соли (если обратить внимание, то слово «галоген» исходит от слов «рождение соли»).

Для реакции йода с водородом требуется довольно сильное нагревание. Сама реакция неполная, так как жидкий водород начинает разлагаться.

Сравнивая галогенные соединения, отмечается, что их активность становится меньше от фтора к астату. Особенность галогенов в том, что они вступают в реакцию со многими простыми веществами. В случае с металлами наблюдается быстрая реакция, при которой выделяется большое количество тепла.

Особенности добычи и использования галогенов

Добыча натрия

В естественных условиях галогены – анионы, поэтому для получения свободных галогенов применяется метод окисления электролизом или с использованием окислителей. К примеру, чтобы получить хлор, необходимо сделать гидролиз раствора поваренной соли. Галогенные соединения используются во многих отраслях:

• Фтор. Несмотря на большую реактивность, данный химический элемент находит частое применение в промышленности. К примеру, фтор – ключевой элемент тефлона и прочих фторполимеров. Также в виде органических химических веществ представим хлорфторуглероды, ранее используемые как хладагенты и пропелленты в аэрозолях. Впоследствии их прекратили применять, так как была вероятность, что они воздействуют на окружающую среду. Фтор часто встречается в составе зубной пасты, направленный на сохранение целостности зубов. Также данный галоген можно застать в глине, где он актуален для производства керамики;
• Хлор. Наиболее частое использование хлора – дезинфекция питьевой воды и бассейнов. А такое соединение, как гипохлорит натрия, – основной компонент отбеливателя. Промышленные структуры и лаборатории не обходятся без применения соляной кислоты. В состав поливинилхлорида также входит фтор, как и в другие полимеры, при помощи которых осуществляется изоляция труб, проводки и прочих коммуникаций. Нашлось хлору применение и в фармацевтике, где на его основе производятся лекарства, при помощи которых лечатся инфекции, аллергии и диабет. Как было отмечено выше, хлор хорошо дезинфицирует, поэтому с его помощью стерилизуется больничное оборудование;
• Бром. Главная особенность данного химического элемента в том, что он негорюч. По этой причине он успешно используется для подавления горения. Бром в составе с другими элементами в одно время шел для производства специальных средств для огорода, благодаря которым гибли все бактерии. Но со временем средство запретили с предлогом, что последнее оказывает негативное воздействие на озоновый слой планеты. Также бром актуален в таких сферах: производство бензина, изготовление фотопленки, огнетушителей и некоторых лекарств;
• Йод. Важный химический элемент, от которого зависит правильное функционирование щитовидной железы. Из-за нехватки йода в организме последняя может даже начать увеличиваться в размерах. Йод себя отлично зарекомендовал как антисептическое средство. Йод встречается в растворах, при помощи которых очищают раны;
• Астат. Данный галоген является не только редкоземельным, но и радиоактивным, по этой причине не находит особенного применения.

Галогены и их физические свойства

Внешний вид фтора

Наличие тех или иных химических и физических свойств напрямую зависит от строения атома элемента. По большей части, у всех галогенов схожие свойства, но все же имеются определенные особенности:

• Фтор. Элемент в виде светло-зеленого газа с ядовитыми свойствами;
• Хлор. Желто-зеленый газ, также ядовитый, с резким, удушливым и неприятным запахом. Элемент способен легко растворяться в воде, из-за чего образуется хлорная вода;
• Бром. Выступает в качестве единственного жидкого неметалла. Это тяжелый элемент, выполненный в красно-буром цвете. Если поместить бром в какой-либо сосуд, стенки последнего окрасятся в красно-бурый цвет, выделяемый с парами галогена. Запах брома тяжелый и неприятный. Для хранения брома используются специальные склянки, имеющие притертые пробки и колпаки. Важно заметить, что последние не должны быть сделаны из резины, так как элемент способен легко разъесть этот материал;
• Йод. Темно-серое кристаллическое вещество, в парах имеющее фиолетовый цвет. Обычные условия не дают возможность привести йод в состояние плавления, а тем более кипения, так как даже слабое нагревание элемента приводит к его возгонке: когда он из твердого переходит в газообразное состояние. Этим свойством обладает не только йод, но и некоторые другие вещества. Это свойство пригодилось при очистке веществ от примесей. Йод – один из тех элементов, которые плохо растворяются в воде. Последняя получает светло-желтый цвет. Особенно хорошо йод способен растворяться в спирте, в результате чего начали делать 5-10% йодный раствор, называемый йодной настойкой.

Галогенные соединения и их роль в организме человека

При выборе зубной пасты многие обращают внимание на состав: есть ли в нем фтор. Данный компонент добавляется не просто так, ведь именно он способствует построению зубной эмали и костей, а также способен сделать зубы более стойкими к кариесу. Процессы обмена веществ также не обходятся без помощи фтора.

Йод содержится в продуктах питания

В организме человека немаловажное значение играет также хлор, активно участвующий в сохранении водно-солевого баланса, а также поддерживающий осмотическое давление. Благодаря хлору, эффективнее функционирует обмен веществ, построение тканей. Лучшему пищеварению способствует именно соляная кислота, без которой невозможно было бы переваривать пищу.

Хлор обязателен для человеческого организма и должен поступать в него в определенных количествах. Если пренебрегать нормой поступления элемента в организм, можно столкнуться с отеками, головными болями и прочими неприятными ощущениями.

Бром в небольших количествах находится в мозге, почках, крови и печени. В медицине бром – отличное средство успокоительного типа. Однако его необходимо давать в строгих пропорциях, так как последствия у передозировки не лучшие: угнетенное состояние нервной системы.

Йод строго необходим щитовидной железе, помогая последней активно бороться с поступающими в организм бактериями. Если в организме человека недостаточно йода, может начаться заболевание щитовидной железы.

В качестве вывода отметим, что галогены необходимы не только для реализации многих повседневных вещей, но и для эффективного функционирования нашего организма. Данные химические элементы имеют определенные особенности, которые находят свое применение в различных отраслях человеческой жизнедеятельности.

Видео

Оцените статью:

что это такое? Соединения галогенов

Здесь читатель найдет сведения о галогенах, химических элементах периодической таблицы Д. И. Менделеева. Содержание статьи позволит вам ознакомиться с их химическими и физическими свойствами, нахождением в природе, способах применения и др.

Общие сведенья

Галогены – это все элементы химической таблицы Д. И. Менделеева, находящиеся в семнадцатой группе. По более строму способу классификации это все элементы седьмой группы, главной подгруппы.

Галогены – это элементы, способные вступать в реакции практически со всеми веществами простого типа за исключением некоторого количества неметаллов. Все они являются энергетическими окислителями, потому в условиях природы, как правило, находятся в смешанной форме с другими веществами. Показатель химической активности галогенов уменьшается с возрастанием их порядковой нумерации.

Галогенами считаются следующие элементы: фтор, хлор, бром, йод, астат и искусственно созданный теннесин.

Как говорилось ранее, все галогены – это окислители с ярко выраженными свойствами, к тому же все они являются неметаллами. Внешний энергетический уровень имеет семь электронов. Взаимодействие с металлами приводит к образованию ионной связи и солей. Почти все галогены, за исключением фтора, могут проявлять себя в качестве восстановителя, достигая высшей окислительной степени +7, однако для этого необходимо, чтобы они взаимодействовали с элементами, имеющими большую степень электроотрицательности.

Особенности этимологии

В 1841 г. шведский ученый-химик Й. Берцелиус предложил ввести термин галогенов, относя к ним известные в то время F, Br, I. Однако до введения этого термина по отношению ко всей группе таких элементов, в 1811 г., немецкий ученый И. Швейггер этим же словом назывался хлор, сам термин переводился с греческого языка как «солерод».

Атомное строение и окислительные степени

Конфигурация электронов внешней атомной оболочки галогенов имеет следующий вид: астат – 6s²6p⁵, йод – 5s²5p⁵, бром 4s²4p⁵, хлор – 3s²3p⁵, фтор 2s²2p⁵.

Галогены – это элементы, имеющие на электронной оболочке внешнего типа семь электронов, что позволяет им «без особых усилий» присоединять электрон, которого недостаточно для завершения оболочки. Обычно степень окисления проявляется в виде -1. Cl, Br, I и At вступая в реакцию с элементами, имеющими более высокую степень, начинают проявлять положительную окислительную степень: +1, +3, +5, +7. Фтор имеет постоянную окислительную степень -1.

Распространение

Ввиду своей высокой степени реакционной способности галогены обычно находятся в виде соединений. Уровень распространения в коре земли убывает в соответствии с увеличением атомного радиуса от F к I. Астат в коре земли измеряется вовсе в граммах, а теннессин создается искусственно.

Галогены встречаются в природе чаще всего в соединениях галогенидов, а йод также может принимать форму йодата калия или натрия. В связи со своей растворимостью в воде присутствуют в океанических водах и рассолах природного происхождения. F – малорастворимый представитель галогенов и чаще всего обнаруживается в породах осадочного типа, а его главный источник – это фторид кальция.

Физические качественные характеристики

Галогены между собой могут сильно отличаться, и они имеют следующие физические свойства:

1. Фтор (F2) – это газ светло-желтого цвета, имеет резкий и раздражающий запах, а также не подвергается сжатию в обычных температурных условиях. Температура плавления равна -220 °С, а кипения -188 °С.
2. Хлор (Cl₂) представляет собой газ, не сжимающийся при обычной температуре, даже находясь под воздействием давления, имеет удушливый, резкий запах и зелено-желтый окрас. Плавиться начинает при -101 °С, а кипеть при -34 °С.
3. Бром (Br₂) – это летучая и тяжелая жидкость с буро-коричневым цветом и резким зловонным запахом. Плавится при -7 °С, а кипит при 58 °С.
4. Йод (I₂) – это вещество твердого типа имеет тёмно-серый окрас, и ему свойственен металлический блеск, запах довольно резкий. Процесс плавления начинается при достижении 113,5 °С, а кипит при 184,885 °С.
5. Редкий галоген – это астат (At₂), который является твердым веществом и имеет черно-синий цвет с металлическим блеском. Температура плавления соответствует отметке в 244 °С, а кипение начинается после достижения 309 °С.

Химическая природа галогенов

Галогены – это элементы с очень высокой окислительной активностью, которая ослабевает в направлении от F к At. Фтор, будучи самым активным представителем галогенов, реагировать может со всеми видами металлов, не исключая ни один известный. Большинство представителей металлов, попадая в атмосферу фтора, подвергаются самовоспламенению, при этом выделяя теплоту в огромных количествах.

Без подвергания фтора нагреванию он может реагировать с большим количеством неметаллов, например h3, C, P, S, Si. Тип реакций в таком случае является экзотермическим и может сопровождаться взрывом. Нагреваясь, F принуждает окисляться остальные галогены, а подвергаясь облучению, этот элемент способен и вовсе реагировать с тяжелыми газами инертной природы.

Вступая во взаимодействие с веществами сложного типа, фтор вызывает высоко энергетические реакции, например, окисляя воду, он может вызывать взрыв.

Реакционноспособным может быть и хлор, особенно в свободном состоянии. Уровень активности его меньше, чем у фтора, но он способен реагировать почти со всеми простыми веществам, но азот, кислород и благородные газы в реакцию не вступают с ним. Взаимодействуя с водородом, при нагревании или хорошем освещении хлор создает бурнопротекающую реакцию, сопровождаемую взрывом.

В реакциях присоединения и замещения Cl может реагировать с большим количеством веществ сложного типа. Способен вытеснять Br и I в результате нагревания из соединений, созданных ими с металлом или водородом, а также может вступать в реакцию со щелочными веществами.

Бром химически менее активный, чем хлор или фтор, но все же весьма ярко себя проявляет. Это обусловлено тем, что чаще всего бром Br используется в качестве жидкости, ведь в таком состоянии исходная степень концентрации при остальных одинаковых условиях выше, чем у Cl. Широко используется в химии, особенно органической. Может растворяться в H₂O и реагировать с ней частично.

Галоген-элемент иод образует простое вещество I₂ и способен вступать в реакции с H₂O, растворяется в йодидах растворов, образуя при этом комплексные анионы. От большинства галогенов I отличается тем, что он не вступает в реакции с большинством представителей неметаллов и не спеша реагирует с металлами, при этом его необходимо нагревать. С водородом реагирует, лишь подвергаясь сильному нагреванию, а реакция является эндотермической.

Редкий галоген астат (At) проявляет реакционные способности меньше йода, однако может реагировать с металлами. В результате диссоциации возникают как анионы, так и катионы.

Области применения

Соединения галогенов широко применяются человеком в самых разнообразных областях деятельности. Природный криолит (Na₃AlF₆) используют для получения Al. Бром и йод в качестве простых веществ часто используют фармацевтические и химические компании. При производстве запчастей для машин часто используют галогены. Фары – это одна из таких деталей. Качественно выбрать материал для данной составной части машины очень важно, так как фары освещают дорогу в ночное время и являются способом обнаружения как вас, так и других автомобилистов. Одним из лучших составных материалов для создания фар считается ксенон. Галоген тем не менее ненамного уступает по качеству этому инертному газу.

Хороший галоген – это фтор, добавка, широко используемая при производстве зубных паст. Он помогает предотвращать возникновение заболевания зубов – кариеса.

Такой элемент-галоген, как хлор (Cl), находит свое применение в получении HCl, часто используется при синтезе органических веществ, таких как пластмасса, каучук, синтетические волокна, красители и растворители и т. д. А также соединения хлора используют в качестве отбеливателей льняного и хлопчатобумажного материала, бумаги и как средство для борьбы с бактериями в питьевой воде.

Внимание! Токсично!

Ввиду наличия очень высокой реакционной способности галогены по праву называются ядовитыми. Наиболее ярко способность к вступлению в реакции выражена у фтора. Галогены имеют ярко выраженные удушающие свойства и способны поражать ткани при взаимодействии.

Фтор в парах и аэрозолях считается одним из самых потенциально опасных форм галогенов, вредоносных для окружающих живых существ. Это связано с тем, что он слабо воспринимается обонянием и ощущается лишь по достижении большой концентрации.

Подводя итоги

Как мы видим, галогены являются очень важной частью периодической таблицы Менделеева, они имеют множество свойств, отличаются между собой по физическим и химическим качествам, атомному строению, степени окисления и способности реагировать с металлами и неметаллами. В промышленности используются разнообразным образом, начиная от добавок в средства личной гигиены и заканчивая синтезом веществ органической химии или отбеливателями. Несмотря на то что одним из лучших способов поддержания и создания света в фаре автомобиля является ксенон, галоген тем не менее ему практически не уступает и также широко используется и имеет свои преимущества.

Теперь вы знаете, что такое галоген. Сканворд с любыми вопросами об этих веществах для вас уже не помеха.

Что такое галогены в химии и каково их биологическое значение в жизни человека

Элементы, которые относятся к 17-й группе периодической системы, применяются во многих отраслях народного хозяйства, а вещества, содержащие их соединения, широко используются в быту. Вряд ли можно представить жизнь без этих химических элементов. Хотя все они являются токсичными, без микроскопических количеств галогенов в воде и продуктах невозможно нормальное существование организмов. Рассмотрим, что такое галогены, и каково их значение в химии и биологии.

Что такое галогены

Пожалуй, многих не раз интересовал вопрос, что такое галогены в химии. Это элементы, относящиеся к XVII группе таблицы Менделеева. Раньше их причисляли к главной подгруппе VII группы. К галогенам относят фтор, хлор, бром, йод, астат.

Некоторые химики причисляют к ним искусственно синтезированное вещество теннесин с номером 117. Это пример галогена, который обладает радиоактивностью.

Вещества этой группы причисляют к неметаллам. Они считаются сильнейшими окислителями, причем это химическое свойство галогенов изменяется по мере уменьшения порядкового номера. Наиболее активным окислителем является фтор, который способен взаимодействовать даже с кислородом с образованием фторида. Способны проявлять свойства восстановителя со степенью окисления +7 (высшая). Недаром раньше таблица Менделеева помещала галогены в 7 группу.

В процессе химического взаимодействия с металлами образуют соли (отсюда и название). На внешней оболочке содержится 7 электронов. Атомы присоединяют недостающий электрон и таким образом заполняют ее. Следовательно, степень их окисления равна -1. Однако хлор, бром, йод, астат могут иметь степени окисления 1, 3, 5, 7 со знаком плюс (являясь восстановителем).

В этом кроется ответ на вопрос, с чем взаимодействует галоген. Особенности строения этих веществ таковы, что они реагируют практически со всеми элементами.

Интересно! Название «фтор» происходит от греческого «разрушение». Это сильнейший окислитель, который взаимодействует почти с любыми веществами. Атомы фтора не реагируют с неоном, гелием и аргоном и некоторыми фторидами.

Характеристика веществ

Узнаем, что такое галогены в химии. Характеристика списка галогенов следующая:

• строение внешнего слоя электронов — nS2nP5,
• по мере роста номера в таблице радиус атома становится больше, электроотрицательность падает, свойства неметалла снижаются,
• являются выраженными окислителями, причем эта способность элементов снижается по мере увеличения массы атома (единственное, с чем не реагирует галоген, — это благородные газы),
• все молекулы содержат 2 атома,
• сила кислот увеличивается по мере роста относительной массы атома.

Периодическая таблица показывает, что чем выше находится элемент, тем сильнее его окислительные способности.

Окислительные свойства атомов

Фтор

При нормальных условиях является бледно-желтым газом. Можно получить путем электролиза КНF2. Реагирует с водой с образованием фтороводорода и кислорода. Реакция водорода и фтора происходит очень активно. Взаимодействует с металлами и неметаллами.

Хлористоводородная кислота является слабой, фтороводород обратимо диссоциирует в воде с выходом ионов Н+ и F-.

Фтороводородная кислота способна растворить стекло:

SiO2 + 4НF → SiF4 + 2Н2О.

Хлор

Является газом зеленоватого цвета с удушающим запахом. Примеры реакций, с помощью которых можно его получить:

• МnO2 + 4НCl → МnСl2 + Сl2+ 2Н2O,
• 2КМnO4 + 16НCl → 2МnСl2 + 5Сl2 + 2КСl + 8Н2O.

Узнаем, каковы химические свойства хлора:

1. Взаимодействие с металлами: 2К + Сl2 → 2КСl.
2. Реакция с неметаллами: 2Р + 3Сl2 → 2РСlЗ.
3. Реакции с щелочами: Сl2 + Сa(ОH)2 → CaОCl2 + h3O.
4. Вытеснение йода: Cl2 + 2→ 2 + I2.

Список распространенных кислот:

• хлорноватистая кислота HClO (степень окисления хлора +1),
• хлористая кислота HClO2 (степень окисления +3),
• хлорноватая кислота HClO3 (степень окисления +5),
• хлорная кислота HClO4 (степень окисления +7).

Это интересно! Для чего делают и что это такое гидролиз солей

Бром

Бром представляет собой тяжелую темную жидкость с плохим запахом. Многих интересует, с чем он реагирует. Этот элемент вступает в реакцию с:

• металлами: 2Nа + Вr2 → 2NаВr,
• неметаллами: Н2 + Вr2 → 2НВr,
• водой: Н2 + h3O → НВr + НВrO,
• восстановителями: Вr2 + Н2S → S + 2НВr.

Бромистый водород хорошо реагирует с солями, основаниями, окисями металлов.

Галогены

Йод

Йод — кристаллическое вещество темного фиолетового оттенка. Растворяется в спирте, четыреххлористом углероде. Молекулы взаимодействуют с:

• металлами: К + I → KI,
• водородом: h3 + I2 → 2HI,
• основаниями: 3I2 + 6КOH → 5КI + КIO3 + 3h3O.

Йодистоводородная кислота является сильнейшим восстановителем. При реакции солей с ляписом образуется нерастворимое йодистое серебро. Йодная кислота является очень сильным окислителем (степень окисления йода +7).

Что касается астата, его можно получить только искусственным путем. Восстанавливается с помощью диоксида серы, осаждается сероводородом. Реагирует с йодом и бромом. Растворяется слабой соляной и азотной кислотой.

Физические и химические свойства элемента теннесин изучены мало ввиду малой продолжительности существования его изотопов. Предполагается, что тяжелые радиоактивные элементы могут обладать восстановительной активностью.

Полезное видео: урок химии галогены

Биологическая роль

Биологическое значение галогенов велико: без них не могут происходить важнейшие жизненные процессы.

Фтор встречается в составе костной и зубной ткани. Значительная часть его находится в эмали зубов, отчего она является крепкой. Поступает в организм с жидкостью. Дефицит этого элемента способствует развитию кариеса, а избыток — флюороз.

Встречается в курином желтке, овсе, молоке, перьях, шерсти, костях. Максимум фтора накапливается в листьях. Повышение количества фтора в воздухе способно вызвать тяжелое отравление.

Без такого элемента как хлор невозможна деятельность организмов. Поступает в виде хлористого натрия (кухонной соли). Наличие его в плазме крови способствует сохранению электролитного равновесия. Без хлора невозможно образование хлористоводородной кислоты сока желудка. Практически все продукты содержат это вещество. В жизни применяются многие химические вещества, содержащие хлор. Газ обладает удушающим действием, в больших концентрациях смертельно опасен для живых организмов.

Это интересно! Основные факторы влияющие на скорость химической реакции

Бром оказывает влияние на процессы возбудимости нервной системы. В сравнительно значительном количестве находится в морской воде. Каждый год из воды морей в воздух поступает до 4 миллионов тонн брома. В больших количествах элемент проявляет раздражающее действие.

Без йода невозможна выработка гормонов щитовидки. Играет важнейшую роль в организме, влияя на процессы слаженной деятельности нервной системы. Под контролем этого вещества находятся:

• работа мышц,
• сердцебиение,
• аппетит,
• процессы пищеварения,
• работа мозга.

Проникает в организм с многими продуктами, особенно дарами моря. Особенно много этого микроэлемента в морской капусте. Значительное количество элемента поступает в организм с морским воздухом.

Биологическая роль астата изучена недостаточно.

Токсичность

Фтор, йод, бром, хлор в чистом виде и высокой концентрации ядовиты. Контакт газа с кожей в течение 2 секунд приводит к сильному ожогу. Даже в малых концентрациях фтор раздражает слизистые оболочки.

При попадании хлора в легкие происходит ожог, в результате чего у человека развивается удушье. Причем концентрация элемента в воздухе, при которой начинается поражение легочной ткани, лишь немногим больше порога ощущения неприятного хлорного запаха.

Обратите внимание! Фосген — соединение углерода, кислорода и хлора обладает чрезвычайно сильным удушающим действием, вызывающим необратимый отек легких и неизбежный летальный исход. Противоядия против фосгена не существует.

Пары брома очень ядовиты. Смертельная доза при пероральном приеме составляет 14 мг на килограмм веса. При попадании на кожу вещество вызывает очень болезненные ожоги.

Вдыхание паров йода приводит к сильному удушью. При попадании его внутрь развиваются сильные ожоги пищевода и желудка.

Попадание в организм астата вызывает удушье и сильное радиоактивное облучение.

Использование

Значение любого галогена в жизни человека огромно.

Без фтора невозможно представить себе зубную пасту. Практически все ее виды содержат соединения этого элемента. Основной потребитель фтора — ядерная промышленность. Не меньше фтора потребляет и электротехника. В жизни все чаще применяются фторсодержащие пластмассы — тефлоны.

Хлор используют для отбеливания бумаги, ткани. Без него невозможен синтез пластмасс, каучука, почти всех видов красителей, клеев и растворителей. Большинство хлорсодержащих соединений ядовиты, поэтому их применяют для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. До недавнего времени хлор использовали для хлорирования воды. К сожалению, история знает случаи применения хлора в качестве отравляющих веществ.

Это интересно! Уроки химии: катионы и анионы – что это такое

Без брома сложно представить развитие фотографии. Фотобумага содержит слой бромида серебра, которое под воздействием света разлагается. В ходе этой реакции серебро выпадает в осадок.

Йод широко применяется в медицине в качестве обеззараживающего средства в виде настойки на спирту. Входит в состав большого количества лекарственных препаратов. Используется и при получении фотоматериалов высокой светочувствительности.

Изотоп астата применяется в медицине для проведения специальных исследований для определения рака. Существуют способы применения галогенов в медицине для лечения рака.

Полезное видео: биологическое значение и применение галогенов

Вывод

Знание, какие элементы относят к галогенам, очень важно. Они находят применение практически во всех сферах человеческой деятельности. Без них невозможно функционирование любого живого организма. В то же время обладают чрезвычайно высокой химической активностью, могут вызвать тяжелые отравления даже при небольших концентрациях, так что работать с такими веществами нужно очень осторожно.

Урок 16. Галогены – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

Строение атома и свойства галогенов

Галогены — общее название химических элементов, которые образуют главную подгруппу седьмой группы.

Задание 16.1. Назовите эти химические элементы.

Вопрос. Что общего в строении атомов этих элементов?

Атомы галогенов — F, Cl, Вr, I, At — имеют на внешнем уровне семь электронов:

где n — номер внешнего энергетического уровня (совпадает по величине с номером периода, в котором находится химический элемент), поэтому типичным процессом для всех галогенов в химических реакциях будет приём недостающих электронов до восьми (в данном случае одного электрона):

Таким образом, для этих атомов характерны свойства окислителей, и они легко реагируют с металлами (восстановителями), образуя соли:

Собственно, отсюда и возникло название «галоген»: «галос» — соль, «генес» — рождаю; галогены — образующие соли.

Вопрос. Чем различаются галогены по строению атомов?

Сравнив строение атомов любых двух галогенов:

легко видеть, что чем ниже в Периодической системе Менделеева находится данный галоген, тем дальше от ядра находятся его валентные электроны.

Вопрос. Влияет ли это на активность галогена как неметалла?

Поэтому сверху вниз (от фтора к астату) способность принимать электроны уменьшается, а значит, уменьшается окислительная и неметаллическая активность. В результате более активные галогены могут вытеснять менее активные галогены из их солей:

В таких реакциях атом галогена, входящий в состав соли, должен иметь низшую степень окисления –1.

Молекулы простых веществ-галогенов двухатомны. С увеличением их молярной массы увеличиваются температуры кипения и плавления этих веществ. Поэтому:

• F₂ и Сl₂ — газы;
• Br₂ — бурая жидкость;
• I₂ — тёмно-фиолетовые кристаллы, которые легко испаряются, если йод находится в открытой посуде.

Являясь сильными окислителями, все галогены сильно ядовиты. Но в виде соединений некоторые из них полезны. Например, простое вещество бром Br₂ — ядовито, а соединения брома (бромиды) успокаивают. Именно их выписывают врачи, чтобы успокоить человека, уменьшить приступ кашля.

Рассмотрим некоторые свойства галогенов на примере хлора.

Задание 16.2. Изобразите строение атома хлора, определите его высшую и низшую степени окисления.

Все галогены, кроме фтора, могут проявлять в соединениях и отрицательные, и положительные степени окисления:

Задание 16.3. Составьте формулы соединений хлора, в которых атом хлора имеет эти степени окисления.

Простое вещество хлор — газ жёлто-зелёного цвета. Очень ядовит. Как и у других галогенов, молекула хлора двухатомна: Cl₂. Являясь типичным и очень активным неметаллом, хлор может и принимать, и отдавать электроны, т. е. быть и окислителем, и восстановителем. Но окислительные свойства преобладают. Хлор реагирует с различными металлами и неметаллами:

а также с водой:

Задание 16.4. Определите, какие свойства проявляют атомы хлора в этих окислительно-восстановительных реакциях.

Раствор хлора в воде — хлорная вода — содержит слабую хлорноватистую кислоту НClO, которая довольно быстро разлагается, образуя атомарный кислород:

Хлорноватистая кислота и атомарный кислород — сильнейшие окислители, они разрушают красители, убивают микроорганизмы. Поэтому раствор хлора в воде используют для отбеливания тканей; при помощи хлора дезинфицируют воду.

Аналогичные процессы происходят при пропускании хлора в раствор щёлочи:

Обратите внимание. Щёлочь как бы нейтрализует те кислоты, которые получались в водном растворе в ходе реакции (1).

Если эта же реакция идёт при нагревании, то состав продуктов реакции изменяется:

Полученная соль — хлорат калия (Бертолетова соль) — является сильным окислителем. Так, она окисляет фосфор даже при слабом трении:

Эта реакция происходит всякий раз, когда вы чиркаете спичкой (в состав спичечной «головки» входит Бертолетова соль) о спичечный коробок (в его намазку входит фосфор).

Задание 16.5. Расставьте коэффициенты в последних двух уравнениях реакций методом электронного баланса. (В случае затруднений см. урок 7.)

Бертолетова соль входит в состав пиротехнических составов, например бенгальских огней.

Соляная кислота

Водородное соединение хлора — хлороводород — газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде. Газ «хлороводород» не проявляет свойств кислоты, например не реагирует с металлами и твёрдыми щелочами. Раствор хлороводорода в воде называется «соляная кислота» и проявляет все свойства сильной кислоты.

Задание 16.6. Составьте уравнения реакций, которые характерны для сильной кислоты.

Поэтому соляная кислота реагирует с металлами, основными оксидами, основаниями, солями слабых кислот, образуя соли хлориды:

Задание 16.7. Закончить эти уравнения реакций.

В реакции с металлами HCl проявляет свойства окислителя, поскольку в процессе окисления участвует атом водорода в высшей степени окисления:

Вопрос. Какие свойства будет проявлять атом хлора, входящий в состав соляной кислоты в окислительно-восстановительных реакциях?

Соляная кислота HCl проявляет свойства восстановителя, если в реакции участвует атом хлора, так как этот атом находится в низшей степени окисления. Это свойство используется для получения хлора в лаборатории:

Сам хлороводород получается в больших количествах из газообразных простых веществ:

или в лабораторных условиях — действием концентрированной серной кислоты на сухую поваренную соль NaСl:

В данном случае при минимальном содержании влаги в смеси хлороводород выделяется в виде газа, и поэтому эта реакция возможна.

Задание 16.8. Составьте ионно-молекулярное уравнение аналогичной реакции, происходящей в растворе, и установите, возможна ли она.

В растворе реакция невозможна, поскольку все вещества — сильные и растворимые электролиты.

Качественной реакцией на хлорид-анион является взаимодействие растворов хлоридов, соляной кислоты с нитратом серебра:

Выпадает белый творожистый осадок AgCl.

Задание 16.9. Составьте краткое ионно-молекулярное уравнение этой реакции и убедитесь, что в ней участвуют ионы хлора.

Соляная кислота применяется для получения различных солей, для удаления накипи, оксидов и других отложений на различных поверхностях. Хлор и хлороводород широко применяются при синтезе органических соединений (см. следующий раздел).

Выводы

Галогены — сильные окислители, которые окисляют даже воду! Так, в струе фтора она горит синим пламенем. Все галогены реагируют не только с водой, но и с большинством металлов и неметаллов, кроме кислорода. Этот факт ещё раз подтверждает истину: похожие по свойствам вещества не реагируют: галоген (окислитель) + кислород (окислитель) → реакция не идёт. А с восстановителями реагируют очень интенсивно. Такими восстановителями являются органические вещества, свойства которых будут рассмотрены в следующем разделе.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

галоген | Элементы, примеры, свойства, использование и факты

Галоген , любой из шести неметаллических элементов, которые составляют группу 17 (группа VIIa) периодической таблицы. Элементами галогена являются фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), астат (At) и теннессин (Ts). Им было дано название галоген , от греческих корней hal — («соль») и — gen («производить»), потому что все они производят натриевые соли с аналогичными свойствами, из которых хлорид натрия — таблица соль или галит — наиболее известны.

Таблица Менделеева

Современная версия периодической таблицы элементов.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Популярные вопросы

Что такое галогенные элементы?

Каковы основные свойства галогенных элементов?

Галогенные элементы очень реактивны. Они производят соли с натрием, из которых наиболее известна поваренная соль (хлорид натрия, NaCl). Галогенные элементы имеют семь валентных электронов на внешней электронной оболочке. Следовательно, когда эти элементы могут получать электрон от другого атома, они образуют очень стабильные соединения, поскольку их внешняя оболочка заполнена.

Для чего используются галогенные элементы?

Почему эти элементы называются галогенами?

При взаимодействии этих элементов с натрием они образуют соли. Самым известным из них является хлорид натрия или обычная поваренная соль (также называемая галитом). Слово галоген происходит от греческих корней hal- , что означает «соль», и -gen , что означает «производить».

Из-за своей высокой реакционной способности свободные галогеновые элементы не встречаются в природе.В комбинированной форме фтор — самый распространенный из галогенов в земной коре. Процентное содержание галогенов в магматических породах земной коры составляет 0,06 фтора, 0,031 хлора, 0,00016 брома и 0,00003 йода. Астатин и теннессин не встречаются в природе, поскольку состоят только из короткоживущих радиоактивных изотопов.

Галогеновые элементы очень похожи друг на друга по своему общему химическому поведению и по свойствам их соединений с другими элементами.Однако происходит постепенное изменение свойств от фтора через хлор, бром и йод до астата — разница между двумя последовательными элементами наиболее выражена для фтора и хлора. Фтор является наиболее реактивным из галогенов и, фактически, из всех элементов, и у него есть некоторые другие свойства, которые отличают его от других галогенов.

Хлор — самый известный из галогенных элементов. Свободный элемент широко используется в качестве агента для очистки воды и используется в ряде химических процессов.Поваренная соль, хлорид натрия, конечно же, одно из самых привычных химических соединений. Фториды известны главным образом тем, что их добавляют в водопроводную воду для предотвращения кариеса, но органические фториды также используются в качестве хладагентов и смазок. Йод наиболее известен как антисептик, а бром используется в основном для получения соединений брома, которые используются в антипиренах и в качестве общих пестицидов. В прошлом дибромид этилена широко использовался в качестве добавки к этилированному бензину.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишись сейчас

Вероятно, наиболее важное обобщение, которое можно сделать в отношении галогенных элементов, состоит в том, что все они являются окислителями; то есть они повышают степень окисления или степень окисления других элементов — свойство, которое раньше приравнивалось к комбинации с кислородом, но теперь интерпретируется с точки зрения переноса электронов от одного атома к другому. При окислении другого элемента восстанавливается сам галоген; то есть степень окисления 0 свободного элемента снижается до -1.Галогены могут объединяться с другими элементами с образованием соединений, известных как галогениды, а именно фторидов, хлоридов, бромидов, йодидов и астатидов. Многие из галогенидов можно рассматривать как соли соответствующих галогенидов водорода, которые представляют собой бесцветные газы при комнатной температуре и атмосферном давлении и (за исключением фтороводорода) образуют сильные кислоты в водном растворе. Действительно, общий термин соль происходит от каменной соли или поваренной соли (хлорид натрия). Склонность галогенных элементов образовывать солеоподобные (т.е.е., высокоионный) соединения увеличивается в следующем порядке: астат <йод <бром <хлор <фтор. Фториды обычно более стабильны, чем соответствующие хлориды, бромиды или йодиды. (Часто астат не упоминается в общих обсуждениях галогенов, потому что о нем известно меньше, чем о других элементах.)

ионная связь: хлорид натрия или поваренная соль

Ионная связь в хлориде натрия. Атом натрия (Na) отдает один из своих электронов атому хлора (Cl) в химической реакции, в результате чего положительный ион (Na ⁺ ) и отрицательный ион (Cl ^—) образуют стабильное ионное соединение. (хлорид натрия; поваренная соль) на основе этой ионной связи.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Окислительная сила галогенов увеличивается в том же порядке, то есть от астата к фтору. Поэтому из галогенных элементов сложнее всего получается элементарный фтор, а с наименьшими — йод. Как класс, галогенные элементы являются неметаллами, но астат проявляет определенные свойства, напоминающие свойства металлов.

Химическое поведение галогенных элементов наиболее удобно обсуждать с точки зрения их положения в периодической таблице элементов.В периодической таблице галогены составляют группу 17 (согласно системе нумерации, принятой Международным союзом теоретической и прикладной химии), группу, непосредственно предшествующую благородным газам. Атомы галогена несут семь валентных электронов в своей внешней электронной оболочке. Эти семь крайних электронов находятся на двух разных типах орбиталей, обозначенных s (с двумя электронами) и p (с пятью). Потенциально атом галогена мог бы удерживать еще один электрон (на орбитали p ), что дало бы полученному галогенидному иону такое же расположение (конфигурацию), что и благородный газ рядом с ним в периодической таблице.Эти электронные конфигурации исключительно стабильны. Эта выраженная тенденция галогенов приобретать дополнительный электрон делает их сильными окислителями.

атом хлора

модель атома хлора Бора.

© Димитар Маринов / Dreamstime.com

При комнатной температуре и атмосферном давлении галогеновые элементы в своем свободном состоянии существуют в виде двухатомных молекул. В молекулярном фторе (F ₂ ) атомы удерживаются вместе связью, образованной объединением орбитали p от каждого атома, причем такая связь классифицируется как сигма-связь.Следует отметить, что энергия диссоциации фтора (энергия, необходимая для разрыва связи F ― F) более чем на 30 процентов меньше, чем у хлора, но аналогична энергии йода (I ₂ ). Слабость одинарной связи F ― F по сравнению с хлором может быть приписана небольшому размеру фтора, что приводит к уменьшению перекрытия связывающих орбиталей и увеличению отталкивания несвязывающих орбиталей. В йоде, однако, орбитали p более диффузны, что означает, что связь становится слабее, чем в хлоре или броме.

Определение галогена на Dictionary.com

[hal-uh-juhn, -jen, hey-luh-] SHOW IPA

/ ˈhæl ə dʒən, -ˌdʒɛn, ˈheɪ lə- / PHONETIC RESPELLING

---

сущ Химия.

любой из электроотрицательных элементов, фтор, хлор, йод, бром и астат, которые образуют бинарные соли путем прямого соединения с металлами.

ВОПРОСЫ

УЗНАЙТЕ СЕБЯ НА AFFECT VS. ЭФФЕКТ!

По сути, эта викторина покажет, достаточно ли у вас навыков, чтобы понимать разницу между «аффектом» и «эффектом».

Вопрос 1 из 7

Дождливая погода не могла ________ моему приподнятому настроению в день моего выпуска.

ДРУГИЕ СЛОВА ОТ галогена

ha · log · e · nous [ha-loj-uh-nuhs], / hæˈlɒdʒ ə nəs /, прилагательное

Слова рядом с галогеном. галогенат, галогенная лампа, галоид, галоподобный, галогенометр

Dictionary.com Несокращенный На основе Несокращенного словаря Random House, © Random House, Inc. 2021

Примеры предложений из Интернета для галогена

.expandable-content {display: none;}. css-12x6sdt.expandable.content-extended> .expandable-content {display: block;}]]> СМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ ПРИМЕРОВ СМОТРЕТЬ МЕНЬШЕ ПРИМЕРОВ



Изучить словарь .com

li {-webkit-flex-базис: 49%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 49%; гибкая основа: 49%;} @ экран только мультимедиа и (max-width: 769px) {. css -2jtp0r> li {-webkit-flex-базис: 49%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 49%; гибкий-базис: 49%;}} @ экран только мультимедиа и (max-width: 480px) {. css-2jtp0r> li {-webkit-flex-base: 100%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 100%; flex-base: 100%;}}]]>

Определения галогена в Британском словаре

---

существительное

любой из химических элементов фтор, хлор, бром, йод и астат.Все они одновалентны и легко образуют отрицательные ионы.

Производные формы галогена

галогеноид, прилагательное галоген (həˈlɒdʒɪnəs), прилагательное

Слово Происхождение галогена

C19: от шведского; см. halo-, -gen

Словарь английского языка Коллинза — полное и несокращенное цифровое издание 2012 г. © William Collins Sons & Co. Ltd. 1979, 1986 © HarperCollins Издатели 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

Медицинские определения галогена

---

n.

Любой из пяти химически связанных неметаллических элементов, включая фтор, хлор, бром, йод и астат.

Медицинский словарь American Heritage® Stedman’s Авторские права © 2002, 2001, 1995 компании Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin.

Научные определения галогена

---

Любой из пяти неметаллических элементов со схожими свойствами. Галогены — это фтор, хлор, бром, йод и астат.Поскольку в их внешней оболочке отсутствует электрон, они легко вступают в реакцию с большинством металлов с образованием солей. См. Периодическую таблицу.

Научный словарь американского наследия® Авторские права © 2011. Издано издательской компанией Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

Другие читаютli {-webkit-flex-base: 100%; — ms-flex-предпочтительный размер: 100%; flex-base: 100%;} @ media only screen и (max-width: 769px) {. Css -1uttx60> li {-webkit-flex-base: 100%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 100%; flex-base: 100%;}} @ экран только мультимедиа и (max-width: 480px) {.css-1uttx60> li {-webkit-flex-базис: 100%; — ms-flex-предпочтительный-размер: 100%; гибкий-базис: 100%;}}]]>

Определение галогена от Merriam-Webster

hal · o · gen | \ ˈHa-lə-jən \

: любой из пяти элементов: фтор, хлор, бром, йод и астат, которые входят в группу VIIA периодической таблицы и существуют в свободном состоянии, как правило, в виде двухатомных молекул.

: содержащие, использующие или являющиеся галогенами галогенная лампа

Группа 17: Галогены — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Без заголовков

Галогены расположены слева от благородных газов в периодической таблице.Эти пять токсичных неметаллических элементов составляют 17-ю группу периодической таблицы и состоят из фтора (F), хлора (Cl), брома (Br), йода (I) и астата (At). Хотя астатин радиоактивен и имеет только короткоживущие изотопы, он ведет себя аналогично йоду и часто включается в группу галогенов. Поскольку галогенные элементы имеют семь валентных электронов, им требуется только один дополнительный электрон, чтобы сформировать полный октет. Эта характеристика делает их более химически активными, чем другие группы неметаллов.

• Группа 17: Физические свойства галогенов

  Можно видеть, что наблюдается регулярное увеличение многих свойств галогенов, переходящих по группе 17 от фтора к йоду. Это включает их температуры плавления, кипения, интенсивность их цвета, радиус соответствующего галогенид-иона и плотность элемента. С другой стороны, по мере того, как мы спускаемся вниз по этой группе, наблюдается регулярное уменьшение энергии первой ионизации. В результате происходит регулярное повышение способности образовывать высокие степени окисления.

• Группа 17: химические свойства галогенов

  Включает галогены в группе 17: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br) и йод (I). Включает тенденции изменения атомных и физических свойств, окислительно-восстановительных свойств галогенов и их ионов, кислотности галогенидов водорода и тестов на галогенид-ионы.

• Химия фтора (Z = 9)

  Фтор (F) — первый элемент галогенной группы (группа 17) в периодической таблице.Его атомный номер 9 и атомный вес 19, и это газ при комнатной температуре. Это наиболее электроотрицательный элемент, учитывая, что он является верхним элементом в галогенной группе, и, следовательно, очень реактивен. Это неметалл и один из немногих элементов, которые могут образовывать двухатомные молекулы (F2).

• Химический состав хлора (Z = 17)

  Хлор является галогеном группы 17 и периода 3. Он очень реактивен и широко используется во многих целях, например в качестве дезинфицирующего средства.Из-за своей высокой реакционной способности он обычно встречается в природе в связи со многими различными элементами.

• Химический состав брома (Z = 35)

  Бром представляет собой красновато-коричневую дымящуюся жидкость при комнатной температуре с очень неприятным запахом хлора. На самом деле его название происходит от греческого слова bromos или «зловоние». Впервые он был выделен в чистом виде Балардом в 1826 году. Это единственный неметалл, который является жидкостью при нормальных комнатных условиях. Бром на коже вызывает болезненные ожоги, которые заживают очень медленно.В лаборатории к этому элементу следует относиться с величайшим уважением.

• Химический состав йода (Z = 53)

  Элементарный йод представляет собой твердое вещество темно-серого цвета со слабым металлическим блеском. При нагревании при обычном давлении воздуха он возгоняется до фиолетового газа. Название йод происходит от греческого ioeides, что означает «фиолетовый цвет». Он был открыт в 1811 году Куртуа.

• Химия астатина (Z = 85)

  Астатин — последний из известных галогенов и был синтезирован в 1940 году Корсоном и другими в Калифорнийском университете.Он радиоактивен, и его название от греческого astatos означает «нестабильный». Элемент может быть получен путем бомбардировки мишеней из висмута-209 альфа-частицами высокой энергии (ядрами гелия). Астатин 211 является продуктом с периодом полураспада 7,2 часа. Самый стабильный изотоп астатина — 210 с периодом полураспада 8,1 часа.

Эскиз: газообразный хлор в ампуле. (CC-BY-SA; У. Оэлен (http://woelen.homescience.net/science/index.html)).

элементов и периодическая таблица: галогены

Во втором столбце с правой стороны периодической таблицы вы найдете Семнадцатую группу (Группа XVII).Эта колонна является домом для галогенных элементов семейства . Кто в этой семье? Включенные элементы включают фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I) и астат (At).
Когда вы посмотрите на наши описания элементов фтора и хлора, вы увидите, что у них обоих по семь электронов на внешней оболочке. Эта семиэлектронная черта применима ко всем галогенам. Все они всего на один электрон не дотягивают до полных оболочек . Поскольку они так близки к счастью, у них есть черта сочетания множества различных элементов.Они очень реактивны. Вы часто обнаружите, что они связаны с металлами и элементами из первой группы периодической таблицы. Каждый элемент в столбце слева имеет по одному электрону, который они хотели бы подарить.

Мы только что рассказали вам, насколько реактивных галогенов. Не все галогены реагируют с одинаковой интенсивностью или энтузиазмом. Фтор является наиболее активным и соединяется с большинством элементов периодической таблицы. Реактивность уменьшается по мере продвижения вниз по столбцу.По мере того, как вы узнаете больше о таблице, вы обнаружите, что этот образец справедлив и для других семей. По мере увеличения атомного номера атомы становятся больше. Их химические свойства немного меняются по сравнению с элементом прямо над ними на столе.

Элементы, о которых мы говорим в этом разделе, называются галогенами. Когда галоген соединяется с другим элементом, полученное соединение называется галогенидом . Один из лучших примеров галогенида — хлорид натрия (NaCl).Не думайте, что галогены всегда образуют ионные соединения и соли. Некоторые галогениды мира входят в состав молекул с ковалентными связями.

Науки о Земле: соль Земли (видео NASA / GSFC)

галоген | Infoplease

галоген h? L? J? N [ключ] [Греч., = Солесодержащий], любой из химически активных элементов, обнаруженных в Группе 17 Периодической таблицы; это название особенно относится к фтору (символ F), хлору (Cl), брому (Br) и йоду (I).Астатин (At), ранее известный как алабамин, представляет собой радиоактивный элемент, также классифицируемый как галоген; его самый стабильный изотоп (который не встречается в природе) имеет период полураспада менее 81 ± 2 часа. Химические и физические свойства астата малоизвестны; считается, что он похож на йод. Галогены — это наиболее точно определенное семейство химических элементов. Химически они очень похожи друг на друга; они неметаллические и образуют одновалентные отрицательные ионы. Они также демонстрируют почти идеальную градацию физических свойств.Фтор, бледно-желтый газ, является наименее плотным и химически наиболее активным, вытесняя другие галогены из своих соединений и даже вытесняя кислород из воды. Хлор, желто-зеленый газ, более плотен и менее активен, чем фтор. Бром — жидкость темно-красного цвета. Йод — серовато-черное твердое вещество, наименее химически активный из четырех; однако среди неметаллов только кислород является более активным, чем йод. Чистые галогены существуют в виде двухатомных молекул, например, Cl ₂ ; они образуют межгалогенные соединения, т.е.е., соединения между двумя галогенами. Галогены образуют многочисленные соединения с другими элементами. С водородом они образуют галогениды водорода, водные растворы которых называются галогеноводородными кислотами, например водный раствор хлористого водорода называется соляной кислотой. Они образуют многочисленные галогениды металлов или соли, например хлорид натрия, обычную поваренную соль. Они также образуют галоидоуглероды, соединения с углеродом и часто другими элементами, такими как водород и кислород. Хлороформ, йодоформ и четыреххлористый углерод являются галоидоуглеродами.Некоторые другие галогенные соединения — это каломель (хлорид ртути), флюорит, нашатырный спирт (хлорид аммония), коррозионные сублиматные вещества (хлорид ртути) и хлорные отбеливатели.

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторские права 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

См. Дополнительные статьи в энциклопедии: Соединения и элементы

Факты о галогенах для детей

Галогены — это химические элементы, расположенные во втором правом столбце периодической таблицы, также известные как Группа 17 .Элементы в группе — фтор, хлор, бром, йод, астат и ununseptium. Галоген буквально означает «солевой раствор», но его часто цитируют как «производитель соли». Они очень реактивны, поэтому они, вероятно, соединяются с другими элементами в левой части таблицы Менделеева, чтобы образовать соединения. Это связано с тем, что в них отсутствует один электрон. Они редко встречаются в природе одни, за исключением астата, которого нет в природе. Фтор является наиболее активным, а йод — наименее активным.Астатин очень радиоактивен, и его трудно достать.

Приложения

И хлор, и бром используются в качестве дезинфицирующих средств для питьевой воды, бассейнов, свежих ран, спа, посуды и поверхностей. Они убивают бактерии и другие потенциально опасные микроорганизмы с помощью процесса, известного как стерилизация. Их реакционная способность также используется при отбеливании. Гипохлорит натрия, производимый из хлора, является активным ингредиентом большинства отбеливателей для тканей, а отбеливатели на основе хлора используются в производстве некоторых бумажных изделий.Хлор также реагирует с натрием с образованием хлорида натрия, который является поваренной солью.

Галогенные лампы — это лампы накаливания, в которых в лампах используется вольфрамовая нить с небольшим количеством галогена, например йода или брома. Это позволяет производить лампы гораздо меньшего размера, чем безгалогенные лампы накаливания, при той же мощности. Газ уменьшает истончение нити накала и почернение внутренней части колбы, в результате чего колба имеет гораздо больший срок службы.Галогенные лампы светятся при более высокой температуре (от 2800 до 3400 кельвинов) и имеют более белый цвет, чем другие лампы накаливания. Однако для этого необходимо, чтобы лампы были изготовлены из плавленого кварца, а не из кварцевого стекла, чтобы уменьшить поломку.

Картинки для детей

• Слева направо: хлор, бром и йод при комнатной температуре. Хлор — это газ, бром — жидкость, а йод — твердое вещество. Фтор не мог быть включен в изображение из-за его высокой реакционной способности, а астатин из-за его радиоактивности.