Halojenlerin tuzlarla kimyasal reaksiyonları. Halojenler – Bilgi Hipermarketi

Bir kimya ders kitabından birçok kişi halojenlerin, tablodaki 17. gruptan Mendeleev'in periyodik sisteminin kimyasal elementlerini içerdiğini biliyor.

Yunancadan doğum, köken olarak çevrilmiştir. Birkaç metal olmayan madde dışında, hemen hemen hepsi oldukça aktiftir ve bu nedenle basit maddelerle şiddetli reaksiyona girerler. Halojenler nedir ve özellikleri nelerdir?

Temas halinde

Halojenlerin listesi

Halojenler iyi oksitleyici maddelerdir; bu nedenle doğada yalnızca bazı bileşiklerde bulunabilirler. Atom numarası ne kadar yüksek olursa, bu grubun elementlerinin kimyasal aktivitesi o kadar az olur. Halojen grubu aşağıdaki unsurları içerir:

• klor (Cl);
• florin (F);
• iyot (I);
• bromin (Br);
• astatin (At).

İkincisi, Dubna şehrinde bulunan Nükleer Araştırma Enstitüsü'nde geliştirildi. Flor soluk sarı renkte zehirli bir gazdır. Klor da zehirlidir. Bu, oldukça keskin ve hoş olmayan, açık yeşil renkte bir kokuya sahip bir gazdır. Brom kırmızımsı kahverengi bir renge sahiptir ve koku duyusunu bile etkileyebilecek zehirli bir sıvıdır. Çok uçucu olduğundan ampullerde saklanır. İyot kristalimsi, kolayca süblimleşen, koyu mor bir maddedir. Astatin radyoaktiftir, kristal rengi: mavi ve siyah, yarı ömrü 8,1 saattir.

Halojenlerin yüksek oksidasyon aktivitesi flordan iyodine doğru azalır. Kardeşleri arasında en aktif olanı flordur. herhangi bir metalle reaksiyona girerek tuz oluşturma yeteneğine sahiptir Bazıları kendiliğinden tutuşarak büyük miktarda ısı açığa çıkarır. Isıtma olmadan bu element neredeyse tüm metal olmayan maddelerle reaksiyona girer reaksiyonlara belirli miktarda ısının salınması (ekzotermik) eşlik eder.

Flor, inert gazlarla etkileşime girer ve ışınlanır (Xe + F 2 = XeF 2 + 152 kJ). Flor, ısıtıldığında diğer halojenleri etkileyerek onları oksitler. Formül şunları sağlar: Hal 2 + F 2 = 2HalF, burada Hal = Cl, Br, I, At, klor, brom, iyot ve astatinin HalF oksidasyon durumlarının +1'e eşit olması durumunda.

Flor ayrıca karmaşık maddelerle oldukça güçlü bir şekilde etkileşime girer. Sonuç su oksidasyonudur. Bu durumda kısaca şu formülle yazılan bir patlayıcı reaksiyon meydana gelir: 3F2 + ZH2O = OF2 + 4HF + H2O2.

Klor

Serbest klorun aktivitesi flordan biraz daha azdır, fakat aynı zamanda iyi bir reaksiyona girme kabiliyetine sahiptir. Bu, oksijen, nitrojen ve inert gazlar şeklindeki nadir istisnalar dışında, birçok basit maddeyle etkileşime girdiğinde meydana gelebilir. O karmaşık maddelerle şiddetli reaksiyona girebilirİkame reaksiyonları yaratarak, hidrokarbon ekleme özelliği de klorun doğasında vardır. Isıtıldığında brom veya iyot, hidrojen veya metal içeren bileşiklerden ayrılır.

Bu elementin hidrojen ile özel bir ilişkisi vardır. Oda sıcaklığında ve ışığa maruz kalmadan klor bu gazla hiçbir şekilde reaksiyona girmez, ancak ısıtıldığında veya ışığa yönlendirildiğinde patlayıcı bir zincirleme reaksiyon meydana gelecektir. Formül aşağıda verilmiştir:

Cl2+ Hν → 2Cl, Cl + H2 → HCl + H, H + Cl2 → HCl + Cl, Cl + H2 → HCl + H, vb.

Fotonlar uyarıldığında Cl2 moleküllerinin atomlara ayrışmasına neden olur ve bir zincirleme reaksiyon meydana gelerek bir sonraki aşamanın başlangıcını başlatan yeni parçacıkların ortaya çıkmasına neden olur. Kimya tarihinde bu fenomen incelenmiştir. Rus kimyager ve Nobel Ödülü sahibi N.N. Semenov. 1956'da fotokimyasal zincir reaksiyonunu inceledi ve böylece bilime büyük katkı sağladı.

Klor birçok karmaşık maddeyle reaksiyona girer, bunlar ikame ve ekleme reaksiyonlarıdır. Suda iyi çözünür.

Cl2 + H20 = HCl + HClO - 25 kJ.

Alkalilerle ısıtıldığında klor oransız.

Brom, iyot ve astatin

Bromun kimyasal aktivitesi yukarıda bahsedilen flor veya klordan biraz daha azdır, fakat aynı zamanda oldukça yüksektir. Brom genellikle sıvı halde kullanılır. Klor gibi suda çok iyi çözünür. Bununla kısmi bir reaksiyon meydana gelir ve kişinin "bromlu su" elde etmesine olanak tanır.

İyotun kimyasal aktivitesi bu serinin diğer temsilcilerinden belirgin şekilde farklıdır. Neredeyse metal olmayanlarla etkileşime girmez, ancak Metallerde reaksiyon çok yavaş gerçekleşir ve yalnızca ısıtıldığında gerçekleşir.. Bu durumda, oldukça geri dönüşümlü olan büyük bir ısı emilimi (endotermik reaksiyon) meydana gelir. Ayrıca İyot suda hiçbir şekilde çözülemezısıtmayla bile bu sağlanamaz, bu nedenle doğada “iyotlu su” yoktur. İyot yalnızca iyodür çözeltisinde çözülebilir. Bu durumda kompleks anyonlar oluşur. Tıpta bu bileşiğe Lugol çözeltisi denir.

Astatin metaller ve hidrojen ile reaksiyona girer. Halojen serisinde kimyasal aktivite flordan astatine doğru azalır. F - At serisindeki her halojen, sonraki elementleri metal veya hidrojen içeren bileşiklerden uzaklaştırma yeteneğine sahiptir. Astatin bu elementlerin en pasifidir. Ancak metallerle etkileşimi ile karakterize edilir.

Başvuru

Kimya hayatımızın her alanına sıkı sıkıya yerleşmiştir. İnsan, halojenleri ve bileşiklerini kendi yararına kullanmayı öğrendi. Halojenlerin biyolojik önemi inkar edilemez. Uygulama alanları farklıdır:

• ilaç;
• farmakoloji;
• çeşitli plastiklerin, boyaların vb. üretimi;
• Tarım.

Kimyasal formülü Na3AlF6 olan doğal bileşik kriyolitten elde edilir. alüminyum. Flor bileşikleri üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır diş macunları. Florürün çürük oluşumunu önlemeye yardımcı olduğu bilinmektedir. İyotun alkol tentürü kullanılır yaraların dezenfeksiyonu ve dezenfeksiyonu için.

Klor hayatımızda en yaygın kullanım alanını bulmuştur. Uygulama kapsamı oldukça çeşitlidir. Kullanım örnekleri:

1. Plastik üretimi.
2. Hidroklorik asit elde etmek.
3. Sentetik elyaf, solvent, kauçuk vb. üretimi
4. Kumaşların (keten ve pamuk), kağıdın ağartılması.
5. İçme suyunun dezenfeksiyonu. Ancak klor kullanımının insan vücuduna zararlı olması nedeniyle ozon bu amaçla giderek daha fazla kullanılmaktadır.
6. Tesislerin dezenfeksiyonu

Halojenlerin çok toksik maddeler olduğu unutulmamalıdır. Bu özellik özellikle florda belirgindir. Halojenler boğulmaya, solunum yolu tahrişine neden olabilir ve biyolojik dokuya zarar verebilir.

Hafif bir kokuya sahip olan ve yüksek konsantrasyonlarda hissedilebilen flor aerosolünün yanı sıra, klor buharları da son derece tehlikeli olabilir. Bir kişi boğulma etkisi yaşayabilir. Bu tür bağlantılarla çalışırken önlem alınmalıdır.

Halojen üretme yöntemleri karmaşık ve çeşitlidir. Endüstride buna sıkı bir şekilde uyulan belirli gereksinimlerle yaklaşılmaktadır.

Elementlerin Kimyası

VIIA alt grubunun metal olmayanları

VIIA alt grubunun elemanları, yüksek özelliklere sahip tipik ametallerdir.

elektronegatiflik, bir grup adı var - “halojenler”.

Derste ele alınan ana konular

VIIA alt grubunun metal olmayanlarının genel özellikleri. Elektronik yapı, atomların en önemli özellikleri. En karakteristik çelik

Oksidasyon cezaları. Halojenlerin kimyasının özellikleri.

Basit maddeler.

Doğal bileşikler.

Halojen bileşikleri

Hidrohalik asitler ve bunların tuzları. Tuz ve hidroflorik asit

yuvalar, makbuz ve başvuru.

Halid kompleksleri.

Halojenlerin ikili oksijen bileşikleri. Kararsızlık yaklaşık.

Basit maddelerin ve yardımcı maddelerin redoks özellikleri

birlikler. Orantısızlık reaksiyonları. Latimer diyagramları.

Yürütücü:

Olay No.

VIIA alt grubunun elementlerinin kimyası

Genel özellikleri

							Manganez
							Teknesyum

VIIA grubu p elementlerinden oluşur: flor F, klor

Cl, brom Br, iyot I ve astatin At.

Değerlik elektronlarının genel formülü ns 2 np 5'tir.

Grup VIIA'nın tüm elemanları tipik metal olmayanlardır.

							Dağıtımdan da anlaşılacağı üzere
							değerlik elektronları
atomların yörüngelerine göre						yalnızca bir elektron eksik

kararlı bir sekiz elektronlu kabuk oluşturmak için

kutular, bu yüzden var yönünde güçlü bir eğilim var

bir elektronun eklenmesi.

Tüm elemanlar kolayca basit tek şarj oluşturur

anyonlar G – .

Basit anyonlar formunda, grup VIIA'nın elemanları doğal suda ve doğal tuz kristallerinde bulunur, örneğin halit NaCl, silvit KCl, florit

CaF2.

Elementlerin genel grup adı VIIA-

"halojenler" grubu, yani "tuzları doğuran", metallerle olan bileşiklerinin çoğunun önceden oluşmuş olmasından kaynaklanmaktadır.

tipik bir tuzdur (CaF2, NaCl, MgBr2, KI),

doğrudan etkileşim yoluyla elde edilebilecek

metalin halojenle etkileşimi. Serbest halojenler doğal tuzlardan elde edilir, dolayısıyla "halojenler" adı aynı zamanda "tuzlardan doğan" olarak da çevrilir.

Yürütücü:

Olay No.

Minimum oksidasyon durumu (–1) en kararlı olanıdır

tüm halojenler için.

Grup VIIA elementlerinin atomlarının bazı özellikleri aşağıda verilmiştir.

Grup VIIA'nın elementlerinin atomlarının en önemli özellikleri

		Akraba-		Yakınlık
		elektrik
		olumsuz	iyonizasyon,
		(göre)
		Oylama)
						sayı artışı
						elektronik katmanlar;
						boyutu büyümek
						elektriğin azaltılması
						üçlü olumsuzluk

Halojenlerin elektron ilgisi yüksektir (maksimum

Cl) ve çok yüksek iyonlaşma enerjisi (maksimum F'de) ve maksimum

Her periyotta olası elektronegatiflik. Flor en çok

tüm kimyasal elementlerin elektronegatifi.

Halojen atomlarında eşlenmemiş bir elektronun varlığı,

basit maddelerdeki atomların iki atomlu moleküller halinde birleşmesini temsil eder Г2.

Basit maddeler için halojenler en karakteristik oksitleyici maddelerdir.

F2'de en güçlü olan ve I2'ye geçerken zayıflayan özellikler.

Halojenler, tüm metalik olmayan elementlerin en büyük reaktivitesi ile karakterize edilir. Halojenler arasında bile flor öne çıkıyor

son derece yüksek aktiviteye sahiptir.

İkinci periyodun elementi olan flor, diğerlerinden en güçlü şekilde farklıdır.

alt grubun diğer elemanları. Bu, tüm metal olmayanlar için genel bir modeldir.

Yürütücü:

Olay No.

Flor, en elektronegatif element olarak seks göstermiyor

yerleşik oksidasyon durumları. Ki ile de dahil olmak üzere herhangi bir bağlantıda

oksijen, flor oksidasyon durumundadır (-1).

Diğer tüm halojenler pozitif oksidasyon dereceleri sergiler

leniya maksimum +7'ye kadar.

Halojenlerin en karakteristik oksidasyon durumları:

F: -1, 0;

Cl, Br, I: -1, 0, +1, +3, +5, +7.

Cl, oksidasyon durumlarında bulunduğu bilinen oksitlere sahiptir: +4 ve +6.

Pozitif hallerdeki en önemli halojen bileşikleri,

Oksidasyonun cezaları oksijen içeren asitler ve bunların tuzlarıdır.

Pozitif oksidasyon durumlarındaki tüm halojen bileşikleri

güçlü oksitleyici ajanlardır.

Korkunç derecede oksidasyon. Orantısızlık alkali bir ortam tarafından desteklenir.

Basit maddelerin ve oksijen bileşiklerinin pratik uygulaması

Halojenlerin azaltılması esas olarak oksitleyici etkilerinden kaynaklanmaktadır.

En basit maddeler olan Cl2, en geniş pratik uygulamayı bulur.

ve F2. En büyük miktarda klor ve flor endüstriyel olarak tüketilmektedir.

organik sentez: plastiklerin, soğutucuların, solventlerin üretiminde,

pestisitler, ilaçlar. Metallerin elde edilmesi ve rafine edilmesi için önemli miktarlarda klor ve iyot kullanılır. Klor da kullanılıyor

Selülozun ağartılmasında, içme suyunun dezenfekte edilmesinde ve üretimde

çamaşır suyu ve hidroklorik asit suyu. Patlayıcı üretiminde oksoasitlerin tuzları kullanılır.

Yürütücü:

Olay No.

Asitler (hidroklorik ve erimiş asitler) pratikte yaygın olarak kullanılmaktadır.

Flor ve klor en yaygın yirmi element arasındadır

doğada önemli ölçüde daha az brom ve iyot vardır. Tüm halojenler doğada oksidasyon durumlarında bulunurlar.(-1). Sadece iyot KIO3 tuzu formunda bulunur.

Şili güherçilesinde (KNO3) safsızlık olarak bulunur.

Astatin yapay olarak üretilen radyoaktif bir elementtir (doğada mevcut değildir). At'ın istikrarsızlığı Yunancadan gelen ismine de yansıyor. "astatos" - "kararsız". Astatin, kanser tümörlerinin radyoterapisi için uygun bir yayıcıdır.

Basit maddeler

Basit halojen maddeleri diatomik moleküller G2 tarafından oluşturulur.

Basit maddelerde elektron sayısının artmasıyla F2'den I2'ye geçiş sırasında

taht katmanları ve atomların kutuplanabilirliği arttıkça bir artış olur

Moleküller arası etkileşim, agregatın bileşiminde değişikliğe yol açar.

standart koşullar altında ayakta.

Flor (normal koşullar altında) sarı bir gazdır, –181o C'de dönüşür.

sıvı hal.

Klor –34o C'de sıvıya dönüşen sarı-yeşil bir gazdır. Ha- rengindedir.

Cl ismi onunla ilişkilidir, Yunanca “kloros” - “sarı-” kelimesinden gelir.

yeşil". F2'ye kıyasla Cl2'nin kaynama noktasında keskin bir artış,

Moleküller arası etkileşimin arttığını gösterir.

Brom koyu kırmızı, çok uçucu bir sıvıdır, 58,8o C'de kaynar.

Elementin adı keskin, hoş olmayan gaz kokusuyla ilişkilendirilir ve türetilmiştir.

"bromos" - "kokulu".

İyot – soluk “metalik” bir renge sahip koyu mor kristaller

ısıtıldığında kolayca süblimleşerek mor buharlar oluşturan topaklar;

hızlı soğutma ile

114o C'ye kadar buharlar

sıvı oluşur. Sıcaklık

Yürütücü:

Olay No.

İyotun kaynama noktası 183 °C'dir. Adını iyot buharının renginden alır -

"iyodos" - "mor".

Tüm basit maddeler keskin bir kokuya sahiptir ve zehirlidir.

Buharlarının solunması, mukoza zarlarının ve solunum organlarının tahriş olmasına ve yüksek konsantrasyonlarda boğulmaya neden olur. Birinci Dünya Savaşı sırasında klor zehirli bir madde olarak kullanıldı.

Flor gazı ve sıvı brom cilt yanıklarına neden olur. ha- ile çalışmak

durumlarda önlem alınmalıdır.

Halojenlerin basit maddeleri polar olmayan moleküller tarafından oluşturulduğundan

soğurlar, polar olmayan organik çözücülerde iyi çözünürler:

alkol, benzen, karbon tetraklorür vb. Klor, brom ve iyot suda az çözünür, sulu çözeltilerine klor, brom ve iyot suyu denir. Br2 diğerlerinden daha iyi çözünür, sat.'deki brom konsantrasyonu.

Çözelti 0,2 mol/l'ye ve klor - 0,1 mol/l'ye ulaşır.

Florür suyu ayrıştırır:

2F2 + 2H2 Ö = O2 + 4HF

Halojenler yüksek oksidatif aktivite ve geçiş sergiler

halojenür anyonlarına dönüşür.

Г2 + 2e–  2Г–

Flor özellikle yüksek oksidatif aktiviteye sahiptir. Flor soy metalleri (Au, Pt) oksitler.

Pt + 3F2 = PtF6

Hatta bazı inert gazlarla (kripton,

örneğin ksenon ve radon),

Xe + 2F2 = XeF4

Birçok çok kararlı bileşik F2 atmosferinde yanar;

su, kuvars (SiO2).

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

Yürütücü:

Olay No.

Flor ile reaksiyonlarda nitrojen ve kükürt gibi güçlü oksitleyici maddeler bile

Nik asit, indirgeyici ajanlar olarak görev yaparken, flor ise girdiyi oksitler.

Bileşiminde O(–2) bulunur.

2HNO3 + 4F2 = 2NF3 + 2HF + 3O2 H2 SO4 + 4F2 = SF6 + 2HF + 2O2

F2'nin yüksek reaktivitesi, bağlantı seçiminde zorluklar yaratır.

onunla çalışmak için yapısal malzemeler. Genellikle bu amaçlar için kullanırız

Oksitlendiğinde yüzeylerinde yoğun koruyucu florür filmleri oluşturan nikel ve bakır vardır. F ismi agresif eyleminden kaynaklanmaktadır.

Ben yerim, Yunancadan geliyor. “floros” – “yıkıcı”.

F2, Cl2, Br2, I2 serisinde oksitlenme yeteneğinin artması nedeniyle zayıflar

Atomların boyutunun artması ve elektronegatifliğin azalması.

Sulu çözeltilerde maddenin yükseltgenme ve indirgeme özellikleri

Maddeler genellikle elektrot potansiyelleri kullanılarak karakterize edilir. Tablo indirgeme yarı reaksiyonları için standart elektrot potansiyellerini (Eo, V) göstermektedir

halojen oluşumu. Karşılaştırma için, ki- için Eo değeri

Karbon en yaygın oksitleyici ajandır.

Basit halojen maddeler için standart elektrot potansiyelleri

Reaksiyon için Eo, B

O2 + 4e– + 4H+  2H2 O

Eo, V

elektrot için

2Г– +2е – = Г2

Azalan oksidatif aktivite

Tablodan da anlaşılacağı üzere; F2 çok daha güçlü bir oksitleyici ajandır,

O2'den daha fazladır, bu nedenle sulu çözeltilerde F2 mevcut değildir suyu oksitler,

F–'ye geri dönüyor. E® değerine bakılırsa Cl2'nin oksitleme yeteneği

Yürütücü:

Olay No.

O2'den de yüksektir. Nitekim klorlu suyun uzun süreli depolanması sırasında oksijen salınımı ve HCl oluşumu ile ayrışır. Ancak reaksiyon yavaştır (Cl2 molekülü, F2 molekülünden belirgin şekilde daha güçlüdür ve

Klor ile reaksiyonlar için aktivasyon enerjisi daha yüksektir), uyumsuzluk

porsiyonlama:

Cl2 + H2 O  HCl + HOCl

Suda sonuna ulaşmaz (K = 3,9. 10–4), dolayısıyla sulu çözeltilerde Cl2 bulunur. Br2 ve I2, suda daha da fazla stabilite ile karakterize edilir.

Orantısızlık çok karakteristik bir oksidatiftir.

Halojenler için indirgeme reaksiyonu. Amplifikasyonun orantısızlığı

Alkali bir ortamda dökülür.

Alkalilerde Cl2'nin orantısızlığı anyon oluşumuna yol açar

Cl– ve ClO–. Orantısızlık sabiti 7,5'tir. 1015.

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O

İyot alkalide orantısız olduğunda I– ve IO3– oluşur. Ana-

Mantıksal olarak Br2, iyodu orantısız hale getirir. Ürün değişikliği orantısız

Bunun nedeni Br ve I'deki GO- ve GO2- anyonlarının kararsız olmasıdır.

Klor orantısızlaştırma reaksiyonu endüstriyel olarak kullanılır.

güçlü ve hızlı etkili bir hipoklorit oksitleyici elde etme yeteneği,

ağartma kireci, bertholet tuzu.

3Cl2 + 6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2 O

Yürütücü:

Olay No.

Halojenlerin metallerle etkileşimi

Halojenler birçok metalle güçlü bir şekilde reaksiyona girer, örneğin:

Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2  TiI4

Metalin düşük oksidasyon durumuna (+1, +2) sahip olduğu Na + halojenürler,

- Bunlar ağırlıklı olarak iyonik bağlara sahip tuz benzeri bileşiklerdir. Nasıl

lo, iyonik halojenürler yüksek erime noktasına sahip katılardır

Metalin yüksek derecede oksidasyona sahip olduğu metal halojenürler

Çoğunlukla kovalent bağlara sahip bileşiklerdir.

Birçoğu normal koşullar altında gazlar, sıvılar veya eriyebilen katılardır. Örneğin WF6 bir gazdır, MoF6 bir sıvıdır,

TiCl4 sıvıdır.

Halojenlerin metal olmayanlarla etkileşimi

Halojenler birçok metal olmayan maddeyle doğrudan etkileşime girer:

hidrojen, fosfor, kükürt vb. Örneğin:

H2 + Cl2 = 2HCl 2P + 3Br2 = 2PBr3 S + 3F2 = SF6

Ametal halojenürlerdeki bağlanma ağırlıklı olarak kovalenttir.

Tipik olarak bu bileşikler düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir.

Flordan iyodine geçerken halojenürlerin kovalent yapısı artar.

Tipik ametallerin kovalent halojenürleri asidik bileşiklerdir; Su ile etkileşime girdiklerinde hidrolize olup asitler oluştururlar. Örneğin:

PBr3 + 3H2 O = 3HBr + H3PO3

PI3 + 3H2 O = 3HI + H3PO3

PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3PO4

Yürütücü:

Olay No.

İlk iki reaksiyon brom ve hidrojen iyodür üretmek için kullanılır.

noik asit.

İnterhalojenürler. Halojenler birbirleriyle birleşerek birleşimler oluştururlar.

yol açar. Bu bileşiklerde daha hafif ve elektronegatif olan halojen (-1) oksidasyon durumunda, daha ağır olan ise pozitif durumdadır.

Oksidasyon cezaları.

Halojenlerin ısıtıldığında doğrudan etkileşimi nedeniyle aşağıdakiler elde edilir: ClF, BrF, BrCl, ICl. Daha karmaşık interhalojenürler de vardır:

ClF3, BrF3, BrF5, IF5, IF7, ICl3.

Normal koşullar altında tüm interhalojenürler düşük kaynama noktasına sahip sıvı maddelerdir. İnterhalojenürler yüksek oksidatif aktiviteye sahiptir

aktivite. Örneğin SiO2, Al2 O3, MgO vb. gibi kimyasal olarak kararlı maddeler ClF3 buharlarında yanar.

2Al2 O3 + 4ClF3 = 4 AlF3 + 3O2 + 2Cl2

Florür ClF 3 hızlı etki gösteren agresif bir florlama reaktifidir

avlu F2. Organik sentezlerde ve flor ile çalışan nikel ekipmanlarının yüzeyinde koruyucu filmler elde etmek için kullanılır.

Suda interhalojenürler hidrolize olup asitleri oluşturur. Örneğin,

ClF5 + 3H2 O = HClO3 + 5HF

Doğada halojenler. Basit maddelerin elde edilmesi

Endüstride halojenler doğal bileşiklerinden elde edilir. Tüm

Serbest halojenlerin elde edilmesine yönelik işlemler halojenin oksidasyonuna dayanmaktadır.

Nid iyonları.

2Г –  Г2 + 2e–

Doğal sularda önemli miktarda halojen anyonlar halinde bulunur: Cl–, F–, Br–, I–. Deniz suyu %2,5'a kadar NaCl içerebilir.

Brom ve iyot petrol kuyusu suyundan ve deniz suyundan elde edilir.

Yürütücü:

Olay No.

Halojenlerin bir alt grubu flor, klor, brom ve iyot elementlerinden oluşur.

Halojenlerin dış değerlik katmanının elektronik konfigürasyonları sırasıyla flor, klor, brom ve iyottur). Bu tür elektronik konfigürasyonlar, halojenlerin tipik oksitleyici özelliklerini belirler - tüm halojenler elektron kazanma yeteneğine sahiptir, ancak iyodine geçerken halojenlerin oksitleme yeteneği zayıflar.

Sıradan koşullar altında halojenler, kovalent bağlı diatomik moleküllerden oluşan basit maddeler formunda bulunur. Halojenlerin fiziksel özellikleri önemli ölçüde farklılık gösterir: örneğin, normal koşullar altında florin sıvılaştırılması zor bir gazdır, klor da bir gazdır ancak kolayca sıvılaşır, brom bir sıvıdır, iyot bir katıdır.

Halojenlerin kimyasal özellikleri.

Diğer tüm halojenlerden farklı olarak, tüm bileşiklerindeki flor, yalnızca bir oksidasyon durumu olan 1-'yi sergiler ve değişken valans sergilemez. Diğer halojenler için en karakteristik oksidasyon durumu da 1-'dir, ancak dış seviyede serbest yörüngelerin varlığı nedeniyle, değerlik elektronlarının kısmi veya tam eşleşmesi nedeniyle diğer tuhaf oksidasyon durumlarını da sergileyebilirler.

Flor en büyük aktiviteye sahiptir. Çoğu metal, oda sıcaklığında bile atmosferinde tutuşarak büyük miktarda ısı açığa çıkarır, örneğin:

Flor, ısıtma olmadan birçok metal olmayan maddeyle de reaksiyona girer (hidrojen - yukarıya bakın) ve aynı zamanda büyük miktarda ısı açığa çıkarır:

Flor ısıtıldığında diğer tüm halojenleri aşağıdaki şemaya göre oksitler:

burada ve bileşiklerde klor, brom ve iyotun oksidasyon durumları eşittir.

Son olarak flor, ışınlandığında inert gazlarla bile reaksiyona girer:

Florun karmaşık maddelerle etkileşimi de çok kuvvetli bir şekilde gerçekleşir. Yani suyu oksitler ve reaksiyon patlayıcıdır:

Serbest klor da oldukça reaktiftir, ancak aktivitesi florunkinden daha azdır. Oksijen, nitrojen ve soy gazlar dışındaki tüm basit maddelerle doğrudan reaksiyona girer, örneğin:

Tüm diğer reaksiyonlarda olduğu gibi bu reaksiyonlarda da oluşma koşulları çok önemlidir. Böylece oda sıcaklığında klor hidrojenle reaksiyona girmez; ısıtıldığında bu reaksiyon meydana gelir, ancak oldukça geri dönüşümlü olduğu ortaya çıkar ve güçlü ışınlama ile bir zincir mekanizması aracılığıyla geri dönüşü olmayan bir şekilde (bir patlamayla) ilerler.

Klor birçok karmaşık maddeyle reaksiyona girer, örneğin hidrokarbonlarla ikame ve ekleme:

Klor yeteneğine sahiptir ısıtıldığında brom veya iyotu hidrojen veya metallerle bileşiklerinden çıkarın:

ve ayrıca suyla tersinir şekilde reaksiyona girer:

Yukarıda gösterildiği gibi suda çözünen ve kısmen reaksiyona giren klor, klorlu su adı verilen maddelerin denge bir karışımını oluşturur.

Ayrıca son denklemin sol tarafındaki klorun oksidasyon durumunun 0 olduğuna dikkat edin. Reaksiyon sonucunda bazı klor atomlarının oksidasyon durumu 1- (in), diğerleri için (hipokloröz asitte) oldu. Bu reaksiyon, kendi kendine oksidasyon-kendini indirgeme reaksiyonunun veya orantısızlığın bir örneğidir.

Klorun alkalilerle aynı şekilde reaksiyona girebileceğini (orantısız) hatırlayalım (bkz. § 8'deki “Bazlar” bölümü).

Bromun kimyasal aktivitesi flor ve klordan daha azdır, ancak bromun genellikle sıvı halde kullanılması nedeniyle hala oldukça yüksektir ve bu nedenle başlangıç ​​konsantrasyonları, diğer şeyler eşit olmak üzere, klorunkinden daha yüksektir. "Daha yumuşak" bir reaktif olan brom, organik kimyada yaygın olarak kullanılır.

Klor gibi bromun da suda çözündüğünü ve onunla kısmen reaksiyona girerek "brom suyu" denilen şeyi oluşturduğunu, iyotun ise suda pratik olarak çözünmediğini ve ısıtıldığında bile onu oksitleyemediğini unutmayın; bu nedenle “iyotlu su” yoktur.

Halojen üretimi.

Flor ve klor üretiminin en yaygın teknolojik yöntemi erimiş tuzların elektrolizidir (bkz. § 7). Endüstride brom ve iyot genellikle kimyasal yolla elde edilir.

Laboratuvarda klor, çeşitli oksitleyici maddelerin hidroklorik asit üzerindeki etkisiyle üretilir, örneğin:

Potasyum permanganat ile oksidasyon daha da verimli bir şekilde gerçekleştirilir - § 8'deki “Asitler” bölümüne bakın.

Hidrojen halojenürler ve hidrohalik asitler.

Tüm hidrojen halojenürler normal koşullar altında gaz halindedir. Moleküllerinde gerçekleştirilen kimyasal bağ polar kovalent olup, seri halinde bağın polaritesi azalır. Bu seride bağ kuvveti de azalmaktadır. Polariteleri nedeniyle halojenlerin aksine tüm hidrojen halojenürler suda oldukça çözünür. Yani oda sıcaklığında 1 hacim su içinde yaklaşık 400 hacim hacim ve yaklaşık 400 hacim hacim eritebilirsiniz.

Hidrojen halojenürler suda çözündüğünde iyonlara ayrışır ve karşılık gelen hidrohalojenür asitlerin çözeltileri oluşur. Ayrıca, çözünme üzerine HCI neredeyse tamamen ayrışır, dolayısıyla ortaya çıkan asitlerin güçlü olduğu kabul edilir. Buna karşılık hidroflorik asit zayıftır. Bu, aralarında hidrojen bağlarının oluşması nedeniyle HF moleküllerinin birleşmesi ile açıklanmaktadır. Böylece asitlerin kuvveti HI'dan HF'ye düşer.

Hidrohalik asitlerin negatif iyonları yalnızca indirgeyici özellikler gösterebildiğinden, bu asitler metallerle etkileşime girdiğinde, ikincisinin oksidasyonu yalnızca iyonlar nedeniyle meydana gelebilir.Bu nedenle asitler yalnızca hidrojenin solundaki voltaj serisinde bulunan metallerle reaksiyona girer.

Ag ve Pb tuzları hariç tüm metal halojenürler suda oldukça çözünür. Gümüş halojenürlerin düşük çözünürlüğü, aşağıdaki gibi bir değişim reaksiyonunun kullanılmasına izin verir:

karşılık gelen iyonların tespiti için niteliksel olarak. Reaksiyon sonucunda AgCl beyaz bir çökelti halinde çöker, AgBr - sarımsı beyaz, Agl - parlak sarı.

Diğer hidrohalik asitlerden farklı olarak hidroflorik asit, silikon (IV) oksitle reaksiyona girer:

Silikon oksit camın bir parçası olduğundan hidroflorik asit camı aşındırır ve bu nedenle laboratuvarlarda polietilen veya Teflondan yapılmış kaplarda saklanır.

Flor hariç tüm halojenler, pozitif oksidasyon durumuna sahip oldukları bileşikler oluşturabilir. Bu bileşiklerin en önemlileri halojen tipinde oksijen içeren asitler ve bunlara karşılık gelen tuzlar ve anhidritlerdir.

Hidrojen atomu, dıştaki (ve tek) elektron seviyesi 1'in elektronik formülüne sahiptir. S 1. Bir yandan dış elektronik seviyede bir elektronun varlığı açısından hidrojen atomu alkali metal atomlarına benzer. Bununla birlikte, tıpkı halojenler gibi, dış elektronik seviyeyi doldurmak için yalnızca bir elektrona ihtiyaç duyar, çünkü ilk elektronik seviye 2'den fazla elektron içeremez. Hidrojenin, periyodik sistemin çeşitli versiyonlarında bazen yapılan, periyodik tablonun hem birinci hem de sondan bir önceki (yedinci) grubuna aynı anda yerleştirilebileceği ortaya çıktı:

Basit bir madde olarak hidrojenin özellikleri açısından halojenlerle hala daha fazla ortak noktası vardır. Hidrojen de halojenler gibi metal değildir ve onlar gibi diatomik moleküller (H2) oluşturur.

Normal koşullar altında hidrojen gaz halinde, düşük aktif bir maddedir. Hidrojenin düşük aktivitesi, moleküldeki hidrojen atomları arasındaki bağların yüksek mukavemeti ile açıklanır; bu bağların kırılması ya güçlü ısıtmayı ya da katalizör kullanımını ya da her ikisini birden gerektirir.

Hidrojenin basit maddelerle etkileşimi

metallerle

Metallerden hidrojen yalnızca alkali ve alkalin toprak metalleriyle reaksiyona girer! Alkali metaller, grup I'in ana alt grubunun metallerini (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) içerir ve alkalin toprak metalleri, berilyum ve magnezyum (Ca, Sr, Ba,) hariç grup II'nin ana alt grubunun metallerini içerir. Ra)

Hidrojen, aktif metallerle etkileşime girdiğinde oksitleyici özellikler sergiler; oksidasyon durumunu düşürür. Bu durumda iyonik yapıya sahip alkali ve alkali toprak metallerin hidritleri oluşur. Reaksiyon ısıtıldığında meydana gelir:

Aktif metallerle etkileşimin, moleküler hidrojen H2'nin oksitleyici bir madde olduğu tek durum olduğu unutulmamalıdır.

metal olmayanlarla

Metal olmayanlardan hidrojen yalnızca karbon, nitrojen, oksijen, kükürt, selenyum ve halojenlerle reaksiyona girer!

Elmas, karbonun son derece atıl bir allotropik modifikasyonu olduğundan karbon, grafit veya amorf karbon olarak anlaşılmalıdır.

Hidrojen, metal olmayanlarla etkileşime girdiğinde yalnızca indirgeyici bir maddenin işlevini yerine getirebilir, yani yalnızca oksidasyon durumunu artırabilir:

Hidrojenin karmaşık maddelerle etkileşimi

metal oksitler ile

Hidrojen, alüminyuma (dahil) kadar metallerin aktivite serisinde yer alan metal oksitlerle reaksiyona girmez, ancak ısıtıldığında birçok metal oksidi alüminyumun sağına indirgeme yeteneğine sahiptir:

metal olmayan oksitler ile

Metal olmayan oksitlerden hidrojen ısıtıldığında nitrojen, halojen ve karbon oksitlerle reaksiyona girer. Hidrojenin metal olmayan oksitlerle olan tüm etkileşimleri arasında, özellikle dikkate değer olanı, karbon monoksit CO ile reaksiyonudur.

CO ve H2 karışımının kendi adı bile vardır - “sentez gazı”, çünkü koşullara bağlı olarak metanol, formaldehit ve hatta sentetik hidrokarbonlar gibi popüler endüstriyel ürünler ondan elde edilebilir:

asitlerle

Hidrojen inorganik asitlerle reaksiyona girmez!

Organik asitlerden hidrojen yalnızca doymamış asitlerle ve ayrıca hidrojenle indirgenebilen fonksiyonel gruplar, özellikle aldehit, keto veya nitro grupları içeren asitlerle reaksiyona girer.

tuzlarla

Tuzların sulu çözeltileri durumunda bunların hidrojen ile etkileşimi meydana gelmez. Bununla birlikte, orta ve düşük aktiviteye sahip bazı metallerin katı tuzları üzerinden hidrojen geçirildiğinde bunların kısmen veya tamamen indirgenmesi mümkündür, örneğin:

Halojenlerin kimyasal özellikleri

Halojenler, grup VIIA'nın (F, Cl, Br, I, At) kimyasal elementleri ve oluşturdukları basit maddelerdir. Burada ve metnin ilerleyen kısımlarında aksi belirtilmedikçe halojenler basit maddeler olarak anlaşılacaktır.

Tüm halojenler, bu maddelerin düşük erime ve kaynama noktalarını belirleyen moleküler bir yapıya sahiptir. Halojen molekülleri diatomiktir, yani. formülleri genel formda Hal 2 olarak yazılabilir.

İyotun böylesine spesifik bir fiziksel özelliğine, yeteneği gibi dikkat edilmelidir. süblimasyon veya başka bir deyişle, süblimasyon. Süblimasyon katı haldeki bir maddenin ısıtıldığında erimediği, ancak sıvı fazı atlayarak hemen gaz haline geçtiği bir olgudur.

Herhangi bir halojen atomunun dış enerji seviyesinin elektronik yapısı ns 2 np 5 biçimindedir; burada n, halojenin bulunduğu periyodik tablo periyodunun sayısıdır. Gördüğünüz gibi halojen atomlarının sekiz elektronlu dış kabuğa ulaşması için yalnızca bir elektrona ihtiyacı var. Bundan, pratikte doğrulanan serbest halojenlerin ağırlıklı olarak oksitleyici özelliklerinin varsayılması mantıklıdır. Bilindiği gibi, ametallerin elektronegatifliği bir alt grupta aşağıya doğru inildiğinde azalır ve bu nedenle halojenlerin aktivitesi seri olarak azalır:

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

Halojenlerin basit maddelerle etkileşimi

Tüm halojenler oldukça reaktif maddelerdir ve çoğu basit maddeyle reaksiyona girer. Bununla birlikte, son derece yüksek reaktivitesi nedeniyle florin, diğer halojenlerin reaksiyona giremediği basit maddelerle bile reaksiyona girebileceğine dikkat edilmelidir. Bu tür basit maddeler arasında oksijen, karbon (elmas), nitrojen, platin, altın ve bazı soy gazlar (ksenon ve kripton) bulunur. Onlar. Aslında, flor yalnızca bazı soy gazlarla reaksiyona girmez.

Geri kalan halojenler, yani. klor, brom ve iyot da aktif maddelerdir ancak flordan daha az aktiftir. Oksijen, nitrojen, elmas, platin, altın ve soy gaz formundaki karbon dışında hemen hemen tüm basit maddelerle reaksiyona girerler.

Halojenlerin metal olmayanlarla etkileşimi

hidrojen

Tüm halojenler hidrojenle etkileşime girdiğinde oluşurlar. hidrojen halojenürler HHal genel formülüyle. Bu durumda florun hidrojen ile reaksiyonu karanlıkta bile kendiliğinden başlar ve denklem uyarınca bir patlama ile ilerler:

Klorun hidrojenle reaksiyonu yoğun ultraviyole ışınımı veya ısı ile başlatılabilir. Ayrıca patlamayla devam eder:

Brom ve iyot, yalnızca ısıtıldığında hidrojen ile reaksiyona girer ve aynı zamanda iyot ile reaksiyon tersine çevrilebilir:

fosfor

Florun fosfor ile etkileşimi, fosforun en yüksek oksidasyon durumuna (+5) oksidasyonuna yol açar. Bu durumda fosfor pentaflorür oluşur:

Klor ve brom fosfor ile etkileşime girdiğinde, reaksiyona giren maddelerin oranlarına bağlı olarak hem +3 oksidasyon durumunda hem de +5 oksidasyon durumunda fosfor halojenürler elde etmek mümkündür:

Ayrıca flor, klor veya sıvı brom atmosferinde beyaz fosfor durumunda reaksiyon kendiliğinden başlar.

Fosforun iyot ile etkileşimi, diğer halojenlere göre önemli ölçüde daha düşük oksitleme kabiliyeti nedeniyle yalnızca fosfor triyodürün oluşumuna yol açabilir:

gri

Flor, sülfürü en yüksek oksidasyon durumu +6'ya oksitleyerek sülfür heksaflorür oluşturur:

Klor ve brom kükürt ile reaksiyona girerek +1 ve +2 oksidasyon durumlarında kükürt içeren bileşikler oluşturur ve bunlar kendisi için son derece sıra dışıdır. Bu etkileşimler çok spesifiktir ve kimyada Birleşik Devlet Sınavını geçmek için bu etkileşimler için denklem yazma becerisi gerekli değildir. Bu nedenle, aşağıdaki üç denklem daha çok referans amacıyla verilmiştir:

Halojenlerin metallerle etkileşimi

Yukarıda bahsedildiği gibi flor, tüm metallerle, hatta platin ve altın gibi aktif olmayan metallerle bile reaksiyona girebilir:

Geri kalan halojenler platin ve altın dışındaki tüm metallerle reaksiyona girer:

Halojenlerin karmaşık maddelerle reaksiyonları

Halojenlerle ikame reaksiyonları

Daha aktif halojenler, yani. Periyodik tabloda daha yüksekte bulunan kimyasal elementler, daha az aktif halojenleri, oluşturdukları hidrohalik asitlerden ve metal halojenürlerden uzaklaştırma yeteneğine sahiptir:

Benzer şekilde, brom ve iyot, sülfürün ve/veya hidrojen sülfürün çözeltilerinden kükürtün yerini alır:

Klor daha güçlü bir oksitleyici maddedir ve sulu çözeltisindeki hidrojen sülfürü kükürde değil sülfürik asite oksitler:

Halojenlerin suyla reaksiyonu

Su, reaksiyon denklemine uygun olarak flor içinde mavi bir alevle yanar:

Brom ve klor su ile flordan farklı şekilde reaksiyona girer. Flor oksitleyici bir madde olarak görev yaptıysa, klor ve brom suda orantısızdır ve bir asit karışımı oluşturur. Bu durumda reaksiyonlar tersine çevrilebilir:

İyotun su ile etkileşimi ihmal edilebilecek kadar önemsiz bir derecede gerçekleşir ve reaksiyonun hiç gerçekleşmediği varsayılabilir.

Halojenlerin alkali çözeltilerle etkileşimi

Flor, sulu bir alkali çözelti ile etkileşime girdiğinde yine bir oksitleyici madde görevi görür:

Birleşik Devlet Sınavını geçmek için bu denklemi yazma becerisi gerekli değildir. Böyle bir etkileşimin olasılığı ve florun bu reaksiyondaki oksidatif rolü hakkındaki gerçeği bilmek yeterlidir.

Flordan farklı olarak alkali çözeltilerdeki diğer halojenler orantısızdır, yani oksidasyon durumlarını aynı anda artırır ve azaltırlar. Ayrıca klor ve bromun sıcaklığa bağlı olarak iki farklı yönde akması mümkündür. Özellikle soğukta reaksiyonlar şu şekilde ilerler:

ve ısıtıldığında:

İyot alkalilerle yalnızca ikinci seçeneğe göre reaksiyona girer, yani. iyodat oluşumu ile, çünkü hipoiyodit yalnızca ısıtıldığında değil aynı zamanda normal sıcaklıklarda ve hatta soğukta da stabil değildir.

Halojenler flor F, klor C1, brom Br, iyot I VILA grubunun elemanlarıdır. Temel durumdaki halojen atomlarının değerlik kabuğunun elektronik konfigürasyonu ns2 np5. Halojenlerin yüksek elektron afinitesinin nedeni, dış p yörüngesinde bir eşleşmemiş elektron da dahil olmak üzere beş elektronun varlığıdır. Bir elektronun eklenmesi, en yakın soy gazın kararlı 8 elektronlu kabuğuna sahip halojenür anyonlarının (F-, Cl-, Br-, I-) oluşumuna yol açar. Halojenler farklı metal olmayanlardır.

En elektronegatif element olan florin, bileşiklerde yalnızca bir oksidasyon durumuna sahiptir - 1, çünkü her zaman bir elektron alıcısıdır. Bileşiklerdeki diğer halojenler -1 ile +7 arasında değişen oksidasyon durumlarına sahip olabilir. Halojenlerin pozitif oksidasyon durumları, daha elektronegatif elementlerle bağların oluşması üzerine değerlik elektronlarının dış seviyedeki serbest d-orbitallerine (Bölüm 2.1.3) geçişinden kaynaklanır.

Halojen molekülleri diatomiktir: F 2, C1 2, Br 2, I 2. Standart koşullar altında, flor ve klor gazdır, brom uçucu bir sıvıdır (Tbp = 59 °C) ve iyot katıdır, ancak kolaylıkla süblimleşir (sıvı halini atlayarak gaz haline dönüşür).

Redoks özellikleri. Halojenler güçlü oksitleyici maddelerdir ve neredeyse tüm metallerle ve birçok metal olmayan maddeyle reaksiyona girer:

Flor özellikle yüksek kimyasal aktivite sergiler ve ısıtıldığında asal gazlar ksenon, kripton ve radon ile bile reaksiyona girer:

Halojenlerin kimyasal aktivitesi flordan iyodine doğru azalır, çünkü atom yarıçapının artmasıyla halojenlerin elektron bağlama yeteneği azalır:

Daha aktif halojen her zaman daha az aktif olanı metallerle olan bileşiklerinden uzaklaştırır. Böylece flor, diğer tüm halojenleri halojenürlerinden uzaklaştırır ve brom, iyodürlerden yalnızca iyotu uzaklaştırır:

Halojenlerin farklı oksidatif özellikleri vücut üzerindeki etkilerinde de kendini göstermektedir. Gaz halindeki klor ve flor, çok güçlü oksitleyici özellikleri nedeniyle, akciğerlere ve göz, burun ve gırtlaktaki mukoza zarlarına ciddi zarar veren güçlü toksik maddelerdir. İyot, antiseptik özellikler sergileyen daha hafif bir oksitleyici maddedir, bu nedenle tıpta yaygın olarak kullanılır.

Halojenlerin redoks özelliklerindeki farklılıklar su ile etkileşime girdiklerinde de ortaya çıkar. Flor, su molekülünün oksijen atomu olan indirgeyici madde ile suyu oksitler:

Diğer halojenlerin suyla etkileşimine atomlarının redoks dismutasyonu eşlik eder. Böylece, klor su ile reaksiyona girdiğinde, klor molekülünün atomlarından biri başka bir atomdan elektron alarak indirgenir ve diğer klor atomu bir elektron vererek oksitlenir. Bu oluşturur klorlu su, hidrojen klorür (hidroklorik asit) ve hipokloröz (hipokloröz) asit içeren:
Reaksiyon tersinirdir ve dengesi kuvvetli bir şekilde sola kayar. Hipokloröz asit kararsızdır ve çok güçlü bir oksitleyici ajan olan atomik oksijenin oluşumuyla özellikle ışıkta kolayca ayrışır:

Bu nedenle, klorlu su, farklı oksitleyici yeteneklere sahip farklı konsantrasyonlarda üç oksitleyici madde içerir: moleküler klor, hipokloröz asit ve atomik oksijen, bunların toplamına genellikle denir. "aktif klor".

Ortaya çıkan atomik oksijen, boyaları beyazlatır ve mikropları öldürür, bu da klorlu suyun ağartma ve bakteri öldürücü etkisini açıklar.

Hipokloröz asit, klor gazından daha güçlü bir oksitleyici maddedir. Hem oksitleyici bir madde hem de bir klorlayıcı reaktif olarak organik bileşikler RH ile reaksiyona girer:

Bu nedenle safsızlık olarak organik maddeler içeren içme suyu klorlandığında daha toksik organoklor bileşikleri RC1'e dönüşebilir. Su arıtma yöntemleri geliştirilirken ve uygulanırken bu durum mutlaka dikkate alınmalıdır.

Klorlu suya alkali eklendiğinde hipokloröz ve hidroklorik asitlerin nötralizasyonu nedeniyle denge sağa kayar:
Bir tuz karışımının elde edilen çözeltisine denir Cirit suyu, ağartıcı ve dezenfektan olarak kullanılır. Bu özellikler, potasyum hipokloritin CO2 + H20'nin etkisi altında ve hidroliz sonucunda kararsız hipokloröz aside dönüşerek atomik oksijen oluşturmasından kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak Javel suyu boyaları yok eder ve mikropları öldürür.
Gaz halindeki klor, ıslak sönmüş kireç Ca(OH)2'ye etki ettiğinde, CaCl2 ve Ca(0C1)2 tuzlarının bir karışımı elde edilir. çamaşır suyu:
Kireç klorür, hidroklorik ve hipokloröz asitler CaCl(OCl)'nin karışık bir kalsiyum tuzu olarak düşünülebilir. Nemli havada, ağartıcı, su ve karbondioksit ile etkileşime girerek, ağartma, dezenfektan ve gaz giderme özelliklerini sağlayan hipokloröz asidi yavaş yavaş serbest bırakır:

Çamaşır suyu hidroklorik asite maruz kaldığında serbest klor açığa çıkar:

Isıtıldığında hipokloröz asit, redoks orantısızlığının bir sonucu olarak hidroklorik ve perklorik asitler oluşturmak üzere ayrışır:

Klor, KOH gibi sıcak bir alkali çözeltiden geçirildiğinde, potasyum klorür ve potasyum klorat KClO3 (Berthollet tuzu) oluşur:

СlO - - СlO4(-) serisindeki sulu çözeltilerdeki oksijen içeren klor asitlerinin anyonlarının oksitleme yeteneği, içlerindeki klorun oksidasyon derecesindeki artışa rağmen azalır:

Bu, negatif yüklerinin artan delokalizasyonu nedeniyle bu serideki anyonların stabilitesindeki artışla açıklanmaktadır. Aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda kuru halde bulunan LiC10 4 ve KClO 4 perkloratlar güçlü oksitleyici maddelerdir ve içerdikleri inorganik bileşenlerin belirlenmesinde çeşitli biyomateryallerin mineralizasyonu için kullanılır.

Halojen anyonları (F- hariç) elektron verme yeteneğine sahiptir, dolayısıyla indirgeyici ajanlardır. Yarıçapları arttıkça halojenür anyonlarının indirgeme yeteneği, klorür anyonundan iyodür anyonuna doğru artar:

Böylece, hidroiyodik asit zaten normal sıcaklıkta atmosferik oksijen tarafından oksitlenir:

Hidroklorik asit, oksijen tarafından oksitlenmez ve bu nedenle klorür anyonu, fizyoloji ve tıp açısından çok önemli olan vücut koşulları altında stabildir.

Asit-baz özellikleri. Hidrojen halojenürler HF, HC1, HBr, HI, moleküllerinin polaritesinden dolayı suda oldukça çözünür. Bu durumda moleküllerin hidrasyonu meydana gelir ve bu da onların hidratlı protonların ve halojenür anyonlarının oluşumuyla ayrışmasına yol açar. HF, HC1, HBr, HI serisindeki asitlerin mukavemeti, F-'den I-'ye anyonların yarıçapı ve polarize edilebilirliğindeki artışa bağlı olarak artar.

Hidroklorik asit mide suyunun bir bileşeni olarak sindirim sürecinde önemli bir rol oynar. Esas olarak mide suyunda kütle oranı% 0,3 olan hidroklorik asit nedeniyle pH'ı 1 ila 3 aralığında tutulur. Hidroklorik asit, proteinlerin sindirimini sağlayan pepsin enziminin aktif formuna geçişini destekler. Çeşitli amino asitlerin oluşumuyla peptid bağlarının hidrolitik bölünmesi nedeniyle:

Mide suyunda hidroklorik asit ve diğer asitlerin içeriğinin belirlenmesi bölümde tartışılmıştır. 8.3.3.

Oksijen içeren klor asitleri serisinde oksidasyon durumu arttıkça asitlerin gücü artar.

Bunun nedeni, elektron yoğunluğunun klor atomuna doğru kayması nedeniyle O-H bağının polaritesindeki artışın yanı sıra anyonların stabilitesindeki artıştan kaynaklanmaktadır.

Kompleksleştirici özellikler. Halojen anyonları ligandlar olarak kompleksler oluşturma eğilimindedir. Halojenür komplekslerinin stabilitesi genellikle F- > Cl- > Br- > > I- sırasıyla azalır. Enzimlerin aktif merkezlerinde bulunan metal katyonlarla florür kompleksleri oluşturarak aktivitelerini baskılayan florür anyonlarının toksik etkisini açıklayan kompleks oluşum sürecidir.
İyot molekülü ilginç kompleks oluşturucu özellikler sergiler. Böylece, moleküler iyotun sudaki çözünürlüğü, kompleks bir anyonun oluşumuyla ilişkili olan potasyum iyodür varlığında keskin bir şekilde artar.

Bu kompleks iyonun düşük stabilitesi, çözeltide moleküler iyotun varlığını garanti eder. Bu nedenle tıpta bakteri yok edici bir madde olarak KI ilavesiyle sulu bir iyot çözeltisi kullanılır. Ayrıca moleküler iyot, nişasta (Bölüm 22.3) ve polivinil alkol ile inklüzyon kompleksleri oluşturur. (mavi iyot). Bu komplekslerde, iyot molekülleri veya bunların iyodür anyonlarıyla olan bağlantıları, karşılık gelen polihidroksi polimerlerin sarmal yapısının oluşturduğu kanalları doldurur. İnklüzyon kompleksleri çok stabil değildir ve moleküler iyotu kademeli olarak salma kapasitesine sahiptir. Bu nedenle mavi iyot gibi bir ilaç etkili ancak hafif, uzun etkili bir bakteri yok edici maddedir.

Halojenlerin ve bileşiklerinin tıpta biyolojik rolü ve kullanımı.Çeşitli bileşikler formundaki halojenler canlı dokuların bir parçasıdır. Vücutta tüm halojenlerin oksidasyon durumu 1'dir. Aynı zamanda klor ve brom, hidratlı Cl- ve Branyonlar formunda bulunur ve florin ve iyot, suda çözünmeyen biyosubstratların bir parçasıdır:

Flor bileşikleri kemik dokusunun, tırnakların ve dişlerin bileşenleridir. Florürün biyolojik etkisi öncelikle diş hastalıkları sorunuyla ilişkilidir. Hidroksiapatitteki hidroksit iyonunun yerini alan florür anyonu, katı florapatitten koruyucu bir emaye tabakası oluşturur:

İçme suyunun 1 mg/l florür iyon konsantrasyonuna kadar florlanması ve diş macununa sodyum florür eklenmesi popülasyondaki diş çürüklerini önemli ölçüde azaltır. Aynı zamanda içme suyundaki florür anyonu konsantrasyonu 1,2 mg/l'nin üzerine çıktığında kemiklerin ve diş minesinin kırılganlığı artar ve vücutta genel bir yorgunluk hissi ortaya çıkar. florozis.

Klorür anyonları hücre zarlarından iyonik akış sağlar, ozmotik homeostazın korunmasına katılır ve mide suyunun protolitik enzimlerinin etkisi ve aktivasyonu için uygun bir ortam yaratır.

İnsan vücudundaki bromür anyonları esas olarak hipofiz bezinde ve diğer endokrin bezlerinde lokalizedir. Vücuttaki bromür içeriği ile klorür anyonları arasında dinamik bir ilişkinin varlığı tespit edilmiştir. Böylece kandaki bromür anyonlarının artan içeriği, böbrekler tarafından klorür anyonlarının hızla salınmasını teşvik eder. Bromürler esas olarak hücreler arası sıvıda lokalizedir. Serebral korteksin nöronlarındaki inhibitör süreçleri arttırırlar ve bu nedenle farmakolojide potasyum, sodyum ve bromokamfor bromürler kullanılır.

İyot ve bileşikleri proteinlerin, yağların ve hormonların sentezini etkiler. İyot miktarının yarıdan fazlası tiroid bezinde tiroid hormonları şeklinde bağlı halde bulunur. Vücutta yetersiz iyot alımı ile endemik guatr gelişir. Bu hastalığı önlemek için sofra tuzuna NaI veya KI eklenir (1 kg NaCl'ye 1-2 gr). Bu nedenle canlı organizmaların normal işleyişi için tüm halojenler gereklidir.

Bölüm 13