Halogenen zijn uitgesproken niet-metalen. Deze omvatten fluor, astatine, jodium, broom, chloor en een kunstmatig element genaamd ununseptium (tennessine). Deze stoffen hebben een breed scala aan chemische functies en het is de moeite waard om er dieper op in te gaan.
Hoge oxidatieve activiteit
Dit is de eerste uitgesproken eigenschap die wordt genoemd. Alle halogenen hebben een hoge oxidatieve activiteit, maar fluor is het meest actief. Verder aflopend: chloor, broom, jodium, astatine, ununseptium. Maar fluor reageert zonder uitzondering met alle metalen. Bovendien ontbranden de meeste van hen, die zich in de atmosfeer van dit element bevinden, zelf, en dit proces gaat gepaard met het vrijkomen van een grote hoeveelheid warmte.
Als fluor niet wordt verwarmd, zal het in dit geval reageren met veel niet-metalen stoffen. Bijvoorbeeld met zwavel, koolstof, silicium, fosfor. Reacties worden verkregenzeer exotherm en kan gepaard gaan met een explosie.
Het is ook vermeldenswaard dat fluor bij verhitting alle andere halogenen oxideert. Het schema is als volgt: Hal2 + F2=2HalF. En hier is Hal chloor, broom en jodium. Bovendien is in dergelijke verbindingen de mate van oxidatie +1.
En nog een chemische eigenschap van halogeen-fluor is de reactie met zware inerte gassen onder invloed van bestraling. Ze worden ook nobel genoemd. Deze gassen omvatten helium, neon, argon, krypton, xenon, radon en het recent ontdekte oganesson.
Interactie met complexe stoffen
Dit is een andere chemische eigenschap van halogenen. Complexe stoffen omvatten, zoals bekend, verbindingen die uit twee of meer elementen bestaan. Dezelfde fluor manifesteert zich in dergelijke reacties zeer krachtig. Ze gaan gepaard met een explosie. Maar zo ziet zijn reactie met water er bijvoorbeeld uit in de vorm van een formule: 2F2 + 2H2O → 4HF + O 2.
Chloor is ook reactief, hoewel de activiteit ervan minder is dan die van fluor. Maar het reageert met alle eenvoudige stoffen behalve edelgassen, stikstof en zuurstof. Hier is een voorbeeld: Si + 2Cl2 → SiCl4 + 662kJ.
Maar de reactie van chloor met waterstof is vooral interessant. Als er geen goede verlichting en temperatuur is, gebeurt er niets tussen hen. Maar als je de helderheid verhoogt en ze opwarmt, ontstaat er bovendien een explosie door een kettingmechanisme. De reactie verloopt onder invloed van fotonen, kwanta van elektromagnetische straling, diedissocieert Cl2 moleculen in atomen. Vervolgens vindt een hele keten van reacties plaats, en in elk daarvan wordt een deeltje verkregen dat het begin van de volgende fase initieert.
Broom
Zoals je kunt zien, wordt het meeste gepraat over fluor en iets minder over chloor. Dit komt omdat de chemische eigenschappen van halogenen consequent afnemen van fluor naar astatine.
Broom is een soort middenstuk in hun reeks. Het is beter oplosbaar in water dan andere halogenen. De resulterende oplossing staat bekend als broomwater, een krachtige stof die nikkel, ijzer, chroom, kob alt en mangaan kan oxideren.
Als we het hebben over de chemische eigenschappen van halogeen, dan is het vermeldenswaard dat het qua activiteit een tussenpositie inneemt tussen het beruchte chloor en jodium. Trouwens, wanneer het reageert met jodide-oplossingen, komt vrij jodium vrij. Het ziet er als volgt uit: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr.
Broom kan ook reageren met niet-metalen (tellurium en selenium), en in vloeibare toestand interageert het met goud, wat resulteert in de vorming van tribromide AuBr3. Hij kan ook organische moleculen verbinden met een drievoudige binding. Als het wordt verwarmd in aanwezigheid van een katalysator, kan het reageren met benzeen om broombenzeen C6H5Br te vormen, wat een substitutiereactie wordt genoemd.
Jodium
De volgende meest actieve chemische eigenschappen van halogenen in de tabel is jodium. Zijn eigenaardigheid ligt in het feit dat het een aantal verschillende zuren vormt. Deze omvatten:
- Jodium. Kleurloze vloeistof met een penetrante geur. Een sterk zuur dat een krachtig reductiemiddel is.
- Jodium. Instabiel, kan alleen voorkomen in sterk verdunde oplossingen.
- Jodium. De kenmerken zijn hetzelfde als de vorige. Vormt jodiumzouten.
- Jodium. Kristallijne kleurloze substantie met een glasachtige glans. Oplosbaar in water, vatbaar voor polymerisatie. Heeft oxiderende eigenschappen.
- Jodium. Hygroscopische kristallijne substantie. Gebruikt in de analytische chemie als oxidatiemiddel.
De algemene chemische eigenschappen van halogeen-jodium omvatten een hoge activiteit. Hoewel het minder is dan dat van chloor met broom, en zelfs meer is niet vergelijkbaar met fluor. De meest bekende reactie is de interactie van jodium met zetmeel, wat resulteert in een blauwe kleur van de laatste.
Astatine
Het is ook de moeite waard om er een paar woorden over te zeggen in het verlengde van de bespreking van de algemene kenmerken van halogenen. De fysische en chemische eigenschappen van astatine liggen dicht bij die van het beruchte jodium en polonium (een radioactief element). Hier is zijn korte beschrijving:
- Produceert een onoplosbaar AgAt-zout, zoals alle halogenen.
- Kan worden geoxideerd tot At, zoals jodium.
- Vormt verbindingen met metalen, met een oxidatietoestand van -1. Zoals alle halogenen echter.
- Reageert met jodium en broom om interhalogeenverbindingen te vormen. Astatinejodide en bromide, om precies te zijn (AtI en AtBr).
- Lost op in stikstof en zoutzuurzuren.
- Als je erop reageert met waterstof, wordt gasvormig waterstofastatide gevormd - een onstabiel gasvormig zuur.
- Zoals alle halogenen kan het waterstof in een methaanmolecuul vervangen.
- Heeft karakteristieke alfastraling. Door zijn aanwezigheid wordt de aanwezigheid van astatine bepaald.
Trouwens, de introductie van astatine in de vorm van een oplossing in het menselijk lichaam behandelt de schildklier. Bij radiotherapie wordt dit element actief gebruikt.
Tennesin
En hij moet opletten, aangezien we het hebben over de chemische eigenschappen van halogenen. Er zijn niet veel verbindingen met tennessine bekend, omdat tot nu toe de exacte kenmerken ervan ter discussie staan, omdat het pas in 2014 in de tabel werd opgenomen.
Hoogstwaarschijnlijk is het een halfmetaal. Het vertoont bijna geen oxiderend vermogen en is dus de zwakste van de halogenen, omdat de elektronen te ver van de kern verwijderd zijn. Maar het is zeer waarschijnlijk dat tennessine het halogeen zal zijn, waarvan de reducerende eigenschap hoger zal zijn dan de oxiderende.
Experimenteel uitgevoerde reactie met waterstof. TsH is de eenvoudigste verbinding. De resulterende tennessinewaterstof zet de meeste trends voor waterstofhalogeniden voort.
Fysieke eigenschappen
Ze moeten kort worden genoemd. Dus:
- Fluor is een giftig lichtgeel gas met een scherpe geur.
- Chloor is een lichtgroen gas. Het heeft ook een sterke geur en is giftiger dan fluor.
- Broom is een roodbruine zware vloeistof. Zijnde dampen zijn zeer giftig.
- Jodium is een donkergrijze vaste stof met een metaalachtige glans.
- Astatine is een blauwzwarte vaste stof. Lijkt op jodium.
halogenen ophalen
Dit is het laatste. De chemische eigenschappen en productie van halogenen zijn direct gerelateerd. De eerste voorwaarden de tweede. Hier zijn enkele manieren om aan deze stoffen te komen:
- Door de elektrolyse van smelten of oplossingen van halogeniden - hun verbindingen met andere elementen of radicalen.
- Door de interactie van hun vaste zouten en geconcentreerd zwavelzuur. Maar dit geldt alleen voor HF en HCl.
- HBr en HI kunnen worden verkregen door hydrolyse van fosforhalogeniden.
- Oxidatie van waterstofhalogeniden.
- HClO wordt verkregen door hydrolyse in waterige oplossingen van chloor.
- HOBr wordt gevormd door de interactie van water en halogeen.
Maar over het algemeen zijn er veel meer manieren om te krijgen, dit zijn slechts voorbeelden. In de industrie worden halogenen immers veel gebruikt. Fluor wordt gebruikt om smeermiddelen te produceren, chloor wordt gebruikt voor bleken en desinfectie, broom wordt gebruikt in de geneeskunde en de productie van fotografisch materiaal, en jodium is niet eens de moeite waard om over te praten.
