Aqui o leitor encontrará informações sobre halogênios, elementos químicos da tabela periódica de D. I. Mendeleev. O conteúdo do artigo permitirá que você se familiarize com suas propriedades químicas e físicas, localização na natureza, métodos de aplicação, etc.
Informações gerais
Os halogênios são todos os elementos da tabela química de D. I. Mendeleev, que estão no décimo sétimo grupo. De acordo com um método de classificação mais rigoroso, todos esses são elementos do sétimo grupo, o subgrupo principal.
Os halogênios são elementos capazes de reagir com quase todas as substâncias de tipo simples, com exceção de uma certa quantidade de não metais. Todos eles são agentes oxidantes de energia, portanto, em condições naturais, como regra, estão na forma mista com outras substâncias. O indicador de atividade química de halogênios diminui com o aumento de sua numeração de série.
Os seguintes elementos são considerados halogênios: flúor, cloro, bromo, iodo, astato e tennessina criada artificialmente.
Como mencionado anteriormente, todos os halogênios são agentes oxidantes com propriedades pronunciadas e, além disso, são todos não metais. O nível de energia externo tem sete elétrons. A interação com metais leva à formação de ligações iônicas e sais. Quase todos os halogênios, com exceção do flúor, podem atuar como agente redutor, atingindo o estado de oxidação mais alto de +7, mas isso exige que eles interajam com elementos que tenham um alto grau de eletronegatividade.
Características da etimologia
Em 1841, o químico sueco J. Berzelius propôs introduzir o termo halogênios, referindo-se a eles os então conhecidos F, Br, I., em 1811., o cientista alemão I. Schweigger chamou de cloro a mesma palavra, o próprio termo foi traduzido do grego como “sal”.
Estrutura atômica e estados de oxidação
A configuração eletrônica da camada atômica externa dos halogênios é a seguinte: astato - 6s26p5, iodo - 5s 25p5, bromo 4s24p5, cloro – 3s 23p5, flúor 2s22p5.
Halogênios são elementos que possuem sete elétrons na camada de elétrons do tipo mais externo, o que lhes permite fixar "facilmente" um elétron que não é suficiente para completar a camada. Normalmente, o estado de oxidação aparece como -1. Cl, Br, I e At, reagindo com elementos de maior grau, começam a mostrar um estado de oxidação positivo: +1, +3, +5, +7. O flúor tem um estado de oxidação constante de -1.
Distribuição
Em vista de suaHalogênios altamente reativos são geralmente encontrados como compostos. O nível de distribuição na crosta terrestre diminui de acordo com o aumento do raio atômico de F para I. Astatine na crosta terrestre é medido em gramas, e tennessine é criado artificialmente.
Halogênios ocorrem naturalmente mais comumente em compostos haletos, e o iodo também pode assumir a forma de potássio ou iodato de sódio. Devido à sua solubilidade em água, eles estão presentes em águas oceânicas e salmouras naturais. F é um representante pouco solúvel de halogênios e é mais frequentemente encontrado em rochas sedimentares, e sua principal fonte é o fluoreto de cálcio.
Características de qualidade física
Halogênios podem ser muito diferentes entre si e possuem as seguintes propriedades físicas:
- Flúor (F2) é um gás amarelo claro com odor pungente e irritante e não é comprimido em condições normais de temperatura. O ponto de fusão é -220 °C e o ponto de ebulição é -188 °C.
- Cloro (Cl2) é um gás que não se comprime à temperatura normal, mesmo sob pressão, possui odor sufocante, pungente e coloração verde-amarelada. Começa a derreter a -101 °С e ferver a -34 °С.
- O bromo (Br2) é um líquido volátil e pesado de cor marrom e odor forte e fétido. Derrete a -7°C e entra em ebulição a 58°C.
- Iodo (I2) - Esta substância do tipo sólido tem uma cor cinza escuro, e tem um brilho metálico, o cheiro é bastante acentuado. O processo de fusão começa ematingindo 113,5 °С, e ferve a 184,885 °С.
- Um halogênio raro é o astato (At2), que é sólido e tem uma cor preto-azulada com um brilho metálico. O ponto de fusão corresponde a 244°C, e a ebulição começa após atingir 309°C.
Natureza química dos halogênios
Os halogênios são elementos com atividade oxidante muito alta, que enfraquece na direção de F para At. O flúor, sendo o representante mais ativo dos halogênios, pode reagir com todos os tipos de metais, não excluindo nenhum conhecido. A maioria dos representantes de metais, entrando na atmosfera de flúor, estão sujeitos à auto-ignição, liberando calor em grandes quantidades.
Sem expor o flúor ao calor, ele pode reagir com um grande número de não metais, como H2, C, P, S, Si. O tipo de reação neste caso é exotérmico e pode ser acompanhado por uma explosão. Quando aquecido, o F força os halogênios restantes a oxidar e, quando exposto à radiação, esse elemento é capaz de reagir completamente com gases pesados de natureza inerte.
Ao interagir com substâncias de tipo complexo, o flúor provoca reações de alta energia, por exemplo, ao oxidar a água, pode causar uma explosão.
Cloro também pode ser reativo, especialmente no estado livre. Seu nível de atividade é menor que o do flúor, mas é capaz de reagir com quase todas as substâncias simples, mas nitrogênio, oxigênio e gases nobres não reagem com ele. Interagindo com o hidrogênio, quando aquecido ou sob boa luz, o cloro cria uma reação violenta, acompanhada de uma explosão.
Além das reações de adição e substituição, o Cl pode reagir com um grande número de substâncias de tipo complexo. Capaz de deslocar Br e I como resultado do aquecimento dos compostos por eles criados com metal ou hidrogênio, e também pode reagir com substâncias alcalinas.
O bromo é quimicamente menos ativo que o cloro ou o flúor, mas ainda se mostra muito brilhante. Isso se deve ao fato de o bromo Br ser mais frequentemente usado como líquido, pois nesse estado o grau de concentração inicial, sob outras condições idênticas, é maior que o do Cl. Amplamente utilizado em química, especialmente orgânica. Pode se dissolver em H2O e reagir parcialmente com ele.
O elemento halogênio iodo forma uma substância simples I2 e é capaz de reagir com H2O, dissolve-se em soluções de iodeto, formando enquanto ânions complexos. I difere da maioria dos halogênios, pois não reage com a maioria dos representantes de não metais e reage lentamente com metais, enquanto deve ser aquecido. Ele reage com o hidrogênio somente quando submetido a forte aquecimento, e a reação é endotérmica.
Raro halogênio astato (At) é menos reativo que o iodo, mas pode reagir com metais. A dissociação produz ânions e cátions.
Aplicativos
Os compostos de halogênio são amplamente utilizados pelo homem em uma ampla variedade de campos. criolita natural(Na3AlF6) é usado para obter Al. Bromo e iodo são frequentemente usados como substâncias simples por empresas farmacêuticas e químicas. Os halogênios são frequentemente usados na fabricação de peças de máquinas. Os faróis são uma dessas coisas. É muito importante escolher o material certo para este componente do carro, pois os faróis iluminam a estrada à noite e são uma forma de detectar você e outros motoristas. O xenônio é considerado um dos melhores materiais compostos para a criação de faróis. O halogênio, no entanto, não é muito inferior em qualidade a esse gás inerte.
Um bom halogênio é o flúor, um aditivo amplamente utilizado em cremes dentais. Ajuda a prevenir a ocorrência de doenças dentárias - cáries.
O elemento halogênio como o cloro (Cl) encontra seu uso na produção de HCl, frequentemente utilizado na síntese de substâncias orgânicas como plásticos, borracha, fibras sintéticas, corantes e solventes, etc. Assim como compostos o cloro é usado como alvejante para linho, algodão, papel e como agente de combate a bactérias na água potável.
Atenção! Tóxico
Devido à sua reatividade muito alta, os halogênios são justamente chamados de venenosos. A capacidade de entrar em reações é mais pronunciada no flúor. Os halogênios têm propriedades asfixiantes pronunciadas e são capazes de danificar os tecidos após a interação.
Flúor em vapores e aerossóis é considerado um dos mais potencialmenteformas perigosas de halogênios que são prejudiciais aos seres vivos ao redor. Isso se deve ao fato de que é mal percebido pelo olfato e só é sentido após atingir uma alta concentração.
Resumindo
Como podemos ver, os halogênios são uma parte muito importante da tabela periódica de Mendeleev, eles têm muitas propriedades, diferem em qualidades físicas e químicas, estrutura atômica, estado de oxidação e capacidade de reagir com metais e não metais. Na indústria, eles são usados de várias maneiras, desde aditivos em produtos de higiene pessoal até a síntese de produtos químicos orgânicos ou alvejantes. Embora o xenônio seja uma das melhores maneiras de manter e criar luz em um farol de carro, o halogênio ainda é quase tão bom quanto o xenônio e também é amplamente utilizado e tem suas vantagens.
Agora você sabe o que é um halogênio. Um scanword com qualquer dúvida sobre essas substâncias não é mais um obstáculo para você.
