Aquí el lector encontrará información sobre los halógenos, elementos químicos de la tabla periódica de D. I. Mendeleev. El contenido del artículo le permitirá familiarizarse con sus propiedades químicas y físicas, ubicación en la naturaleza, métodos de aplicación, etc.
Información general
Los halógenos son todos los elementos de la tabla química de D. I. Mendeleev, que se encuentran en el decimoséptimo grupo. Según un método de clasificación más estricto, todos estos son elementos del séptimo grupo, el subgrupo principal.
Los halógenos son elementos capaces de reaccionar con casi todas las sustancias de tipo simple, a excepción de una cierta cantidad de no metales. Todos ellos son agentes oxidantes de energía, por lo tanto, en condiciones naturales, por regla general, se encuentran en forma mixta con otras sustancias. El indicador de actividad química de los halógenos disminuye al aumentar su número de serie.
Los siguientes elementos se consideran halógenos: flúor, cloro, bromo, yodo, astato y tenesina creada artificialmente.
Como se mencionó anteriormente, todos los halógenos son agentes oxidantes con propiedades pronunciadas y, además, todos son no metales. El nivel de energía exterior tiene siete electrones. La interacción con los metales conduce a la formación de enlaces iónicos y sales. Casi todos los halógenos, a excepción del flúor, pueden actuar como agente reductor, alcanzando el estado de oxidación más alto de +7, pero esto requiere que interactúen con elementos que tengan un alto grado de electronegatividad.
Características de la etimología
En 1841, el químico sueco J. Berzelius propuso introducir el término halógenos, refiriéndose a ellos con los entonces conocidos F, Br, I. Sin embargo, antes de la introducción de este término en relación con todo el grupo de tales elementos, en 1811., el científico alemán I. Schweigger llamó cloro a la misma palabra, el término en sí fue traducido del griego como "sal".
Estructura atómica y estados de oxidación
La configuración electrónica de la capa atómica exterior de los halógenos es la siguiente: astato - 6s26p5, yodo - 5s 25p5, bromo 4s24p5, cloro – 3s 23p5, flúor 2s22p5.
Los halógenos son elementos que tienen siete electrones en la capa de electrones del tipo externo, lo que les permite unir "fácilmente" un electrón que no es suficiente para completar la capa. Normalmente, el estado de oxidación aparece como -1. Cl, Br, I y At, al reaccionar con elementos que tienen un grado superior, comienzan a mostrar un estado de oxidación positivo: +1, +3, +5, +7. El flúor tiene un estado de oxidación constante de -1.
Distribución
En vista de suLos halógenos altamente reactivos generalmente se encuentran como compuestos. El nivel de distribución en la corteza terrestre disminuye de acuerdo con el aumento del radio atómico de F a I. El ástato en la corteza terrestre se mide en gramos y la tennessina se crea artificialmente.
Los halógenos se encuentran de forma natural con mayor frecuencia en los compuestos de haluros, y el yodo también puede adoptar la forma de yodato de potasio o de sodio. Debido a su solubilidad en agua, están presentes en aguas oceánicas y salmueras naturales. El F es un representante poco soluble de los halógenos y se encuentra con mayor frecuencia en rocas sedimentarias, y su fuente principal es el fluoruro de calcio.
Características de calidad física
Los halógenos pueden ser muy diferentes entre sí y tienen las siguientes propiedades físicas:
- El flúor (F2) es un gas de color amarillo claro con un olor acre e irritante y no se comprime en condiciones normales de temperatura. El punto de fusión es -220 °C y el punto de ebullición es -188 °C.
- El cloro (Cl2) es un gas que no se comprime a temperatura normal, incluso bajo presión, tiene un olor acre sofocante y un color verde-amarillo. Comienza a derretirse a -101 °С y hierve a -34 °С.
- El bromo (Br2) es un líquido pesado y volátil con un color marrón y un olor fuerte y fétido. Se funde a -7°C y hierve a 58°C.
- Yodo (I2) - Esta sustancia de tipo sólido tiene un color gris oscuro y tiene un brillo metálico, el olor es bastante fuerte. El proceso de fusión comienza enllegando a 113,5 °С, y hierve a 184,885 °С.
- Un halógeno raro es el astato (At2), que es sólido y tiene un color negro azulado con un brillo metálico. El punto de fusión corresponde a 244 °C, y la ebullición comienza después de alcanzar los 309 °C.
Naturaleza química de los halógenos
Los halógenos son elementos con una actividad oxidante muy alta, que se debilita en la dirección de F a At. El flúor, al ser el representante más activo de los halógenos, puede reaccionar con todo tipo de metales, sin excluir ninguno conocido. La mayoría de los representantes de los metales, al entrar en la atmósfera de flúor, están sujetos a la autoignición, mientras liberan calor en grandes cantidades.
Sin exponer el flúor al calor, puede reaccionar con una gran cantidad de no metales, como H2, C, P, S, Si. El tipo de reacciones en este caso es exotérmica y puede ir acompañada de una explosión. Cuando se calienta, F fuerza a los halógenos restantes a oxidarse, y cuando se expone a la radiación, este elemento es capaz de reaccionar completamente con gases pesados de naturaleza inerte.
Al interactuar con sustancias de tipo complejo, el flúor provoca reacciones de alta energía, por ejemplo, al oxidar el agua, puede provocar una explosión.
El cloro también puede ser reactivo, especialmente en estado libre. Su nivel de actividad es menor que el del flúor, pero es capaz de reaccionar con casi todas las sustancias simples, pero el nitrógeno, el oxígeno y los gases nobles no reaccionan con él. Al interactuar con el hidrógeno, cuando se calienta o tiene buena luz, el cloro crea una reacción violenta, acompañada de una explosión.
Además de las reacciones de adición y sustitución, el Cl puede reaccionar con un gran número de sustancias de tipo complejo. Capaz de desplazar Br e I como resultado del calentamiento de los compuestos creados por ellos con metal o hidrógeno, y también puede reaccionar con sustancias alcalinas.
El bromo es químicamente menos activo que el cloro o el flúor, pero aun así se muestra muy brillante. Esto se debe a que el bromo Br se usa con mayor frecuencia en estado líquido, porque en este estado el grado de concentración inicial, en otras condiciones idénticas, es mayor que el del Cl. Ampliamente utilizado en química, especialmente orgánica. Puede disolverse en H2O y reaccionar parcialmente con él.
El elemento halógeno yodo forma una sustancia simple I2 y es capaz de reaccionar con H2O, se disuelve en soluciones de yoduro, formando mientras aniones complejos. Difiero de la mayoría de los halógenos en que no reacciona con la mayoría de los representantes de los no metales y reacciona lentamente con los metales, mientras que debe calentarse. Reacciona con hidrógeno solo cuando se somete a un fuerte calentamiento y la reacción es endotérmica.
El halógeno raro astato (At) es menos reactivo que el yodo, pero puede reaccionar con los metales. La disociación produce tanto aniones como cationes.
Aplicaciones
Los compuestos halógenos son ampliamente utilizados por el hombre en una amplia variedad de campos. criolita natural(Na3AlF6) se utiliza para obtener Al. Las empresas farmacéuticas y químicas suelen utilizar el bromo y el yodo como sustancias simples. Los halógenos se utilizan a menudo en la fabricación de piezas de máquinas. Los faros son una de esas cosas. Es muy importante elegir el material adecuado para este componente del coche, ya que los faros iluminan la carretera por la noche y son una forma de detectarte a ti y a los demás automovilistas. El xenón se considera uno de los mejores materiales compuestos para crear faros. El halógeno, sin embargo, no es muy inferior en calidad a este gas inerte.
Un buen halógeno es el flúor, un aditivo muy utilizado en la pasta de dientes. Ayuda a prevenir la aparición de enfermedades dentales: caries.
El elemento halógeno como el cloro (Cl) encuentra su uso en la producción de HCl, a menudo utilizado en la síntesis de sustancias orgánicas como plásticos, caucho, fibras sintéticas, tintes y solventes, etc. Así como compuestos el cloro se usa como blanqueador para ropa de cama, algodón, papel y como agente que combate las bacterias en el agua potable.
¡Atención! ¡Tóxico
Debido a su altísima reactividad, los halógenos se denominan con razón venenosos. La capacidad de entrar en reacciones es más pronunciada en el flúor. Los halógenos tienen propiedades asfixiantes pronunciadas y son capaces de dañar los tejidos al interactuar.
El flúor en vapores y aerosoles se considera uno de los más potencialmenteformas peligrosas de halógenos que son perjudiciales para los seres vivos circundantes. Esto se debe al hecho de que es mal percibido por el sentido del olfato y se siente solo después de alcanzar una alta concentración.
Resumiendo
Como podemos ver, los halógenos son una parte muy importante de la tabla periódica de Mendeleev, tienen muchas propiedades, difieren en cualidades físicas y químicas, estructura atómica, estado de oxidación y capacidad de reaccionar con metales y no metales. En la industria, se utilizan de diversas formas, desde aditivos en productos para el cuidado personal hasta la síntesis de productos químicos orgánicos o blanqueadores. Aunque el xenón es una de las mejores formas de mantener y crear luz en los faros de un automóvil, el halógeno sigue siendo casi tan bueno como el xenón y también se usa ampliamente y tiene sus ventajas.
Ahora ya sabes lo que es un halógeno. Una palabra clave con cualquier pregunta sobre estas sustancias ya no es un obstáculo para usted.
