हलोजेन: शारीरिक गुण, रासायनिक गुण। हलोजेन र को यौगिकों को प्रयोग आफ्नो

यस महान ग्याँसहरु को बायाँ आवधिक तालिका मा हलोजन। आवधिक तालिका को समूह 7 मा समावेश यी पाँच विषाक्त धातु तत्व। यी फ्लोरिन, क्लोरिन, बर्नर, आयोडिन र क्षारिय समावेश गर्नुहोस्। क्षारिय रेडियोधर्मी र छ मात्र छोटो-बस्ने आइसोटपहेर्नुहोस् हुनत, यो आयोडिन रूपमा व्यवहार र अक्सर हलोजेन गर्न मानिन्छ। हलोजन तत्व सात valence इलेक्ट्रॉनों छन्, यो पूर्ण octet गठन गर्ने एउटा मात्र अतिरिक्त इलेक्ट्रन आवश्यक छ। यो विशेषता गैर-धातु को अन्य समूह भन्दा तिनीहरूलाई थप सक्रिय बनाउँछ।

सामान्य विशेषताहरु

फारम-स्थिर अस्तित्व हलोजेन रूपमा निःशुल्क कक्षहरू - हलोजेन एक diatomic अणु (एक्स ₂ प्रकार जहाँ एक्स एक हलोजन छ) गठन। diatomic अणुहरुलाई सम्पर्क nonpolar छन्, र एकल covalent। हलोजेन को रासायनिक गुण तिनीहरूलाई सजिलै सबैभन्दा तत्व यौगिकों गठन गर्ने अनुमति, त्यसैले तिनीहरू प्रकृति मा नबाँधिएको फारममा कहिल्यै पाइन्छन्। फ्लोरो - सबैभन्दा सक्रिय हलोजन र क्षारिय - कम।

सबै हलोजेन समूह म यस्तै गुण संग लवण गठन। यी यौगिकों मा, halides -1 को एक शुल्क ^(-, Br ^- जस्तै, ^{सीएल)} संग एक halide एनायन रूपमा उपस्थित ^छन्। -Id अन्त्य इङ्गित halide anions उपस्थिति; जस्तै Cl ^- भनिन्छ "क्लोराइड"।

ऑक्सीकरण धातु - यसबाहेक, हलोजन को रासायनिक गुण तिनीहरूलाई oxidizing एजेन्ट कार्य गर्न अनुमति दिन्छ। हलोजेन मुछिएको सबैभन्दा रासायनिक प्रतिक्रिया - जलीय समाधान मा redox। हलोजेन मा कार्बन वा नाइट्रोजन संग एकल बन्धन गठन जैविक यौगिकों, को ओक्सीकरण (कं) डिग्री -1 बराबर छ जहाँ। विशिष्ट हलोजेन - एक जैविक यौगिक मा एक हलोजन अणु हाइड्रोजन covalently बाध्य अणु द्वारा स्थानापन्न गर्दा हेलो उपसर्ग एक सामान्य अर्थमा, वा उपसर्गको fluoro-, chloro-, bromo-, iodo- मा प्रयोग गर्न सकिन्छ। हलोजन तत्व ध्रुवीय covalent एकल बन्धन संग diatomic अणु फारम एक crisscross बन्धन हुन सक्छ।

क्लोरिन (Cl ₂₎ त्यसपछि आयोडिन (म _2), बर्नर (Br _2), फ्लोरिन (फा ₂₎ र क्षारिय (मा, 1940 YG मा अन्तिम फेला) खोल्न मा पहिलो हलोजन, 1774 मा खुलेको थियो। नाम "हलोजन" ग्रीक मूल hal- ( «नुन») र -GeN ( «फारम") बाट लिइएको हो। सँगै, यी शब्दहरू, हलोजन लवण गठन गर्ने धातु संग प्रतिक्रिया भन्ने तथ्यलाई emphasizing अर्थ "नुन-निर्मित"। Halite - रक नुन, सोडियम क्लोराइड (NaCl) बनेको प्राकृतिक खनिज को नाम। अन्तमा, घरमा प्रयोग हलोजन - टूथपेस्ट मा fluoride समावेश गर्छ, Chloro पानी, आयोडिन पिउने र थाइरोइड हर्मोन को विकास बढावा कीटाणुरहित।

रासायनिक तत्व

फ्लोरो - परमाणु नम्बर 9 तत्व, एफ भएको मौलिक फ्लोरिन पहिलो 1886 G मा पत्ता थियो द्वारा denoted छ यो hydrofluoric एसिड देखि अलग गरेर।। निःशुल्क अवस्थामा यसलाई फ्लोरो diatomic अणु (फा ₂₎ को रूप मा अवस्थित र पाप्रो मा, सबै भन्दा साधारण हलोजन छ। फ्लोरो - आवधिक तालिका अधिकांश electronegative तत्व। कोठा तापमान, एक फिक्का पहेंलो ग्याँस मा। फ्लोरिन पनि अपेक्षाकृत सानो पारमाणविकअर्धव्यास छ। यसको कं - जो -1 मौलिक diatomic राज्य बाहेक यसको ऑक्सीकरण शून्य छ। फ्लोरो अत्यन्तै रासायनिक सक्रिय र प्रत्यक्ष हेलियम (उहाँले), नियन (NE) र Argon (Ar) बाहेक सबै तत्व संग पारस्परिक। को एच ₂ हे समाधान, hydrofluoric एसिड (HF) एक कमजोर एसिड छ। अत्यधिक electronegative फ्लोरो हुनत, यसको इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि अम्लता निर्धारण; HF कारण (पीएच> 7) fluoride आयन आधारभूत छ भन्ने तथ्यलाई एक कमजोर एसिड छ। यसबाहेक, फ्लोरो धेरै शक्तिशाली Oxidants उत्पादन गर्छ। उदाहरणका लागि, फ्लोरिन को अक्रिय ग्याँस क्सीनन साथ प्रतिक्रिया र एक मजबूत oxidant क्सीनन difluoride खेल्छ गर्न सक्नुहुन्छ (XeF _2)। fluoride धेरै आवेदन मा।

क्लोरिन - परमाणु नम्बर 17 र रासायनिक प्रतीक Cl संग तत्व। 1774 मा G द्वारा पत्ता। हाइड्रोक्लोरिक एसिड देखि यो भेद। यसको मौलिक अवस्थामा यो एक diatomic अणु Cl _{2 खेल्छ।} क्लोरिन धेरै SB -1, 1, 3, 5 र 7 कोठा तापमान मा यो हल्का हरियो ग्याँस छ। दुई क्लोरीन अणुहरु बीच गठन भएको छ कि बन्धन, कमजोर भएकोले सीएल ₂ अणु जडान प्रवेश गर्न एक धेरै उच्च क्षमता छ। क्लोरिन chlorides भनिन्छ जो लवण, गठन गर्ने धातु संग प्रतिक्रिया। क्लोराइड आयनों समुद्र मा निहित सबैभन्दा प्रशस्त आयनों छन्। ³⁵ Cl र ³⁷ Cl: क्लोरिन पनि दुई आइसोटपहेर्नुहोस् छ। सोडियम क्लोराइड सबै chlorides को सबै भन्दा साधारण जडान छ।

बर्नर - अणु नम्बर 35 र प्रतीक Br एक रासायनिक तत्व। यो पहिलो प्राथमिक बर्नर को रूप मा 1826 मा पत्ता थियो diatomic अणु, Br _{2 छ।} कोठा तापमान मा, यो एक रातो-खैरो तरल छ। यसको कं - -1, + 1, 3, 4 र 5 Bromo आयोडिन भन्दा बढी सक्रिय, तर क्लोरीन भन्दा कम सक्रिय छन्। यसबाहेक, bromo आइसोटप दुई ⁷⁹ Br र ⁸¹ Br छ। बर्नर मा हुन्छ लवण को फारम समुद्र मा भंग bromide। हालैका वर्षहरूमा संसारमा bromide को उत्पादन एकदम किनभने यसको उपलब्धता र लामो जीवन को वृद्धि भएको छ। अन्य हलोजेन बर्नर र oxidant संग रूपमा यो धेरै विषाक्त छ।

आयोडिन - परमाणु नम्बर 53 र प्रतीकको आई भएको आयोडिन ओक्सीकरण छ संग रासायनिक तत्व: -1, +1, +5 र +7। एक diatomic अणु को रूप मा छ, म _2। कोठा तापमान मा ठोस पदार्थ बैजनी छ। शैवाल र सल्फ्युरिक एसिड को मदद संग, ¹²⁷ आई पहिलो 1811 मा पत्ता - आयोडिन एक स्थिर आइसोटप छ। हाल, आयोडिन आयनों समुद्र पानी मा छुट्टयाएर गर्न सकिन्छ। आयोडिन पानी धेरै घुलनशील छैन भन्ने तथ्यलाई बावजुद, अलग iodides प्रयोग गर्दा यसको विलेयता, घुलनशीलता वृद्धि हुन सक्छ। आयोडिन थाइरोइड हर्मोन को उत्पादन मा संलग्न, शरीर मा एक महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

क्षारिय - अणु नम्बर 85 र प्रतीक मा एक रेडियोधर्मी तत्व। यसको सम्भव ओक्सीकरण भन्छ -1, 1, 3, 5 र 7 मात्र हलोजन छ कि एक diatomic अणु छैन। सामान्य अवस्थामा, एक धातु कडा सामाग्री कालो। क्षारिय उहाँको बारेमा यति सानो ज्ञात छ, एक धेरै दुर्लभ तत्व हो। यसबाहेक, क्षारिय धेरै छोटो आधा जीवन, अब केही घण्टा भन्दा छ। संश्लेषण को फलस्वरूप 1940 मा प्राप्त गरेको छ। यो आयोडिन समान कि क्षारिय विश्वास छ। विशेषता धातु गुणहरू।

तालिका तल हलोजन अणुहरु को संरचना, इलेक्ट्रॉनों को बाहिरी पत्र को संरचना देखाउँछ।

यस्तो संरचना इलेक्ट्रॉनों को बाहिरी पत्र गराउँछ कि हलोजेन समान शारीरिक र रासायनिक गुण। तर, यी तत्व र अवलोकन मतभेद तुलना गर्दा।

आवधिक गुण हलोजन समूह

हलोजन को सरल पदार्थ को शारीरिक गुण तत्व को ORDINAL नम्बर वृद्धि संग परिवर्तन भयो। राम्रो अवशोषण र ठूलो स्पष्टताको लागि, हामी तपाईँलाई केही टेबल प्रस्ताव।

को अणु (फा

तालिका 1 गर्नुभएको हलोजेन। शारीरिक गुण: पग्लिने र उम्लनेबिन्दु

• को पारमाणविकअर्धव्यास बढ्छ।

कर्नेल आकार बढ्छ (फा

तालिका 2: हलोजन। शारीरिक गुण: परमाणु radii

• आयनीकरण ऊर्जा घट्छ।

यदि बाह्य valence इलेक्ट्रॉनों नाभिक नजिक स्थित छैन, आफ्नो हटाउनका लागि यो ऊर्जा धेरै आवश्यकता छैन। तसर्थ, बाहिरी इलेक्ट्रन को इन्जेक्शन लागि आवश्यक ऊर्जा छैन त तत्व को एक समूह तल्लो भाग मा उच्च, त्यहाँ थप ऊर्जा स्तर भएकोले हो। साथै, उच्च ऊर्जा आयनीकरण गैर-धातु गुणस्तर देखाउन तत्व हुन्छ। धातु गुण को आयनीकरण ऊर्जा कम छ किनभने आयोडिन र क्षारिय शो प्रदर्शन (मा <म Br

तालिका 3. हलोजेन। शारीरिक गुण: ionisation ऊर्जा

• इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि घट्छ।

बिस्तारै कम स्तर मा ऊर्जा स्तर वृद्धि संग एक अणु बढ्छ मा valence इलेक्ट्रॉनों संख्या। इलेक्ट्रॉनों क्रमिक कोर टाढा छन्; तसर्थ, नाभिक र इलेक्ट्रॉनों एकअर्कालाई आकर्षित छैनन्। त्यहाँ स्क्रीनिंग मा वृद्धि। त्यसैले इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि अवधि वृद्धि संग घट्छ (मा <म Br

तालिका 4 हलोजेन। शारीरिक गुण: इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि

• इलेक्ट्रोनआकर्षण घट्छ।

समय संग एक अणु बढ्छ को आकार भएकोले इलेक्ट्रोनआकर्षण साधारण कम छ (बी <म

तालिका 5 Affinity हलोजन इलेक्ट्रन

• जवाब तत्व घट्छ।

हलोजन को जवाब अवधि वृद्धि संग घट्छ (मा <म Br

अकार्बनिक रसायन। हाइड्रोजन + हलोजेन

हलोजन एक बाइनरी मिश्रित गठन गर्ने अन्य कम electronegative तत्व संग प्रतिक्रिया गर्दा halide गठन। हाइड्रोजन halides एच प्रकार गठन गर्ने हलोजेन संग प्रतिक्रिया:

• हाइड्रोजन fluoride HF;
• एचसीएल क्लोराइड;
• हाइड्रोजन bromide HBr;
• हाइड्रोजन आयोडाइड नमस्ते।

हाइड्रोजन halides सजिलै एक hydrohalic (hydrofluoric, हाइड्रोक्लोरिक, hydrobromic, hydroiodic एसिड) गठन गर्ने पानी मा भंग छन्। यी एसिड को गुण तल दिइएको हो।

निम्न प्रतिक्रिया द्वारा गठन भएको एसिड: एच (Aq) + एच ₂ हे (एल) → एक्स ^- (Aq) + एच ₃ हे ⁺ (Aq)।

HF बाहेक, बलियो एसिड गठन गर्ने सबै हाइड्रोजन halide।

अम्लता बढ्छ hydrohalic एसिड: HF <एचसीएल

Hydrofluoric एसिड ग्लास र केही अकार्बनिक fluorides लामो समय नक्काशी गर्न सक्नुहुन्छ।

यो फ्लोरिन नै उच्च इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि छ देखि, HF को weakest hydrohalic एसिड छ कि असंगत लाग्न सक्छ। तैपनि एच-फा बन्धन धेरै कमजोर एसिड परिणामस्वरूप, धेरै बलियो छ। बलियो सम्बन्ध छोटो बन्धन लम्बाइ र एक ठूलो dissociation ऊर्जा द्वारा परिभाषित गरिएको छ। सबै हाइड्रोजन halides को HF सबभन्दा छोटो जडान लम्बाइ र सबै भन्दा ठूलो बन्धन dissociation ऊर्जा छ।

हलोजन oxoacids

हलोजन oxo एसिड हाइड्रोजन अणुहरु, अक्सिजन र हलोजन संग एसिड छन्। आफ्नो अम्लता संरचना विश्लेषण गरेर निर्धारण गर्न सकिँदैन। हलोजन oxoacids तल प्रस्तुत छ:

• Hypochlorous एसिड, HOCl।
• Chlorous एसिड HClO _2।
• Chloric एसिड HClO _3।
• Perchloric एसिड HClO _4।
• Hypobromous एसिड, HOBr।
• Bromic एसिड, HBrO _3।
• Perbromic एसिड HBrO _4।
• Hypoiodous एसिड HOI।
• Iodic एसिड HIO _3।
• Metayodnaya एसिड HIO4, H5IO6।

यी प्रोटन एसिड ओक्सीजन अणु गर्न बाध्य, त्यसैले बन्धन को तुलना प्रत्येक लम्बाईहरू प्रोटन बेकारी छन्। को मूख्य भूमिका इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि यहाँ प्ले छ। केन्द्रीय अणु गर्न बंधुआ अक्सिजन अणुहरु को संख्या संग अम्लता बढ्छ।

को उपस्थिति र कुरा को राज्य

को हलोजेन आधारभूत भौतिक गुण छोटकरीमा निम्न तालिकामा व्यक्त गर्न सकिन्छ।

व्याख्या उपस्थिति

रंग उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों पैदा अणु देख्न प्रकाश को हलोजेन अवशोषण को परिणाम हो। फ्लोरो बैंगनी प्रकाश अवशोषित, र फलस्वरूप फिक्का पहेंलो देखिन्छ। आयोडिन, यसको विपरीत, पहेंलो प्रकाश अवशोषित र यो बैजनी (पहेंलो र बैजनी - पूरक रंग) देखिन्छ। हलोजन रंग वृद्धि अवधि गाढा बन्नेछ।

को छाप कन्टेनर तरल बर्नर र ठोस आयोडिन जो एक रंग ग्याँस रूपमा अवलोकन गर्न सकिन्छ यसको वाष्प, संग संतुलन छन्।

रंग क्षारिय अज्ञात हुनत, यो गाढा आयोडिन (टी। ई काला) अनुसार को पालन ढाँचा संग हुनुपर्छ भनेर विश्वास छ।

अब, तपाईं सोधियो भने: "हलोजेन शारीरिक गुण वर्णन," तपाईं भन्न हुनेछ।

यौगिकों मा हलोजन को ओक्सीकरण को डिग्री

ओक्सीकरण को डिग्री अक्सर सट्टा प्रयोग गरिन्छ "हलोजेन को valence।" सामान्यतया, -1 गर्न ओक्सीकरण बराबर स्थिति। तर हलोजन अर्को अक्सिजन वा हलोजन जोडिएको छ भने, यो अन्य राज्य लाग्न सक्छ: अक्सिजन -2 SB प्राथमिकता छ। सँगै बंधुआ दुई फरक हलोजन अणुहरु को मामला मा electronegative अणु थप predominates र कं लिन्छ -1।

उदाहरणका लागि, आयोडिन क्लोराइड मा (ICL) कं Chloro -1, +1 र आयोडिन छ। क्लोरिन यसैले कं -1 बराबर छ, आयोडिन भन्दा बढी electronegative छ।

को bromic एसिड (HBrO ₄₎ अक्सिजन एक सह -8 (-2 एक्स 4 = -8 Atom)। हाइड्रोजन कुल ओक्सीकरण नम्बर +1 छ। यी दुई मान साथै कं दिन्छ -7। अन्तिम मिश्रित SB शून्य हुनुपर्छ भएकोले कं सात बर्नर छ।

यो नियम तेस्रो अपवाद जहाँ यसको कं बराबर शून्य भएको मौलिक रूप मा हलोजन (एक्स _2), को ओक्सीकरण को डिग्री छ।

फ्लोरिन किन सधैं -1 छ?

इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि समय संग बढ्छ। तसर्थ, फ्लोरिन रूपमा आवधिक तालिका मा आफ्नो स्थिति द्वारा प्रमाणित, सबै तत्व को उच्चतम इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि छ। यसको विद्युतीय कन्फिगरेसन 1 सेकेन्ड ² 2s ² 2p ^5। fluoride अर्को इलेक्ट्रन हुन्छ भने, चरम पृ orbitals पूर्ण भरिएको र पूर्ण octet फारम छन्। फ्लोरिन एक उच्च इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि छ किनभने, यो सजिलै एक छिमेकी अणुहरु देखि एक इलेक्ट्रन चयन गर्न सक्नुहुन्छ। यस मामला मा Fluoride अक्रिय ग्याँस isoelectronic र भरिएको यसका बाह्य orbitals (आठ valence इलेक्ट्रॉनों संग)। यो अवस्थामा, फ्लोरिन धेरै स्थिर छ।

तयारीको र हलोजन प्रयोग

प्रकृति मा, हलोजन को एनायन छन्, त्यसैले निःशुल्क हलोजन इलेक्ट्रोलीज वा Oxidants द्वारा ओक्सीकरण उत्पादित छ। उदाहरणका लागि, क्लोरिन सोडियम क्लोराइड समाधान को hydrolysis उत्पन्न भएको छ। हलोजेन र आफ्नो विविध यौगिकों को प्रयोग।

• Fluoride। फ्लोरिन धेरै प्रतिक्रियाशील छ भन्ने तथ्यलाई बावजुद, यो धेरै उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, यो polytetrafluoroethylene (PTFE) र अन्य Fluoropolymers को एक प्रमुख घटक छ। Chlorofluorocarbons जैविक छन् रसायन पहिले aerosols मा refrigerants र नोदक रूपमा प्रयोग गरिएको छ कि। आफ्नो आवेदन वातावरण मा आफ्नो सम्भव प्रभाव कारण रोकिएको छ। तिनीहरूले hydrochlorofluorocarbons बदलिएको थियो। फ्लोरिन टूथपेस्ट (SnF ₂₎ र खानेपानी (NAF) दाँत क्षय रोक्न थपिएको छ। हलोजन एक fluoroquinolone एंटीबायोटिक प्राप्त गर्न आणविक शक्ति प्रयोग सेरामिक्स केहि प्रकारको (LiF), उत्पादन गर्न प्रयोग माटो (UF ₆₎ मा निहित छ, अल्युमिना (ना ₃ AlF ₆₎ उच्च भोल्टेज उपकरण को इन्सुलेशन लागि (सुपरफास्ट _6)।
• क्लोरिन पनि प्रयोगहरू को एक किसिम पाउन। यो पानी पिउने र पूल स्विमिंग को disinfection लागि प्रयोग गरिन्छ। सोडियम Hypochlorite (NaClO) विरंजन एजेन्ट को मुख्य घटक छ। हाइड्रोक्लोरिक एसिड व्यापक उद्योग र प्रयोगशालाहरुमा प्रयोग गरिन्छ। क्लोरिन पोलीविनायल क्लोराइड (पीवीसी) र इन्सुलेशन तार, ट्यूब र इलेक्ट्रनिक्स लागि प्रयोग गरिन्छ कि अन्य पलिमर मा वर्तमान। यसबाहेक, क्लोरिन दबाइ उद्योग मा उपयोगी छ। क्लोरीन समावेश Medicaments, संक्रमण, एलर्जी र मधुमेह उपचार गर्न प्रयोग गरिन्छ। तटस्थ hydrochloride फारम - धेरै लागूऔषधको एक अंश। क्लोरिन पनि अस्पताल उपकरण र disinfection जीवाणु रहित बनाउनु गर्न प्रयोग गरिन्छ। कृषि मा, क्लोरिन धेरै व्यावसायिक कीटनाशक डीडीटी (dihlorodifeniltrihloretan) को एक घटक एक कृषि कीट्नाशक रूपमा प्रयोग गरिएको थियो, तर यसको प्रयोग रोकिएको थियो।

• बर्नर, किनभने यसको nonflammability को, दहन बाधित गर्न प्रयोग। यो पनि मिथाइल bromide जीवाणुहरू को बाली भण्डारण र दमन को लागि प्रयोग कीटनाशक समावेश गर्दछ। तथापि, मिथाइल bromide को अत्यधिक प्रयोग किनभने ओजोन तह यसको प्रभाव को बन्द गरिएको छ। बर्नर पेट्रोल को उत्पादन, फोटो फिलिम, अग्निशामक, औषधि निमोनिया को उपचार र अल्जाइमर रोग लागि प्रयोग गरिन्छ।
• आयोडिन थायरयड ग्रंथि को उचित कामकाज महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। शरीर पर्याप्त आयोडिन प्राप्त गर्दैन भने, थाइरोइड ग्रन्थि वृद्धि भएको छ। goiter को रोकथाम लागि सक्रिय हलोजन तालिका नुन थपियो। आयोडिन पनि एक घाउ आदिमा रोगाणु नाश गर्ने रूपमा प्रयोग गरिन्छ। आयोडिन खुला घाउ को शुद्धीकरण लागि पनि disinfecting स्प्रे प्रयोग समाधान मा निहित छ। यसबाहेक, चाँदी आयोडाइड चित्रमा महत्त्वपूर्ण छ।
• क्षारिय - रेडियोधर्मी र दुर्लभ पृथ्वी हलोजन, त्यसैले थप प्रयोग गरिएको छैन। यो तत्व थाइरोइड हर्मोन को नियम मा आयोडिन मदत गर्न सक्छ कि विश्वास छ।