Галогены – общая характеристика, строение и свойства элементов

Не все знают, что под пугающим названием «галогены» зачастую скрываются распространенные в быту вещества. Не в чистом виде, но все-таки. Отдельными представителями «семейства» ежедневно пользуется каждый человек.

Приведём примеры:

  • На упаковке любой зубной пасты имеется словосочетание со словом «фтор». Полезен для зубной эмали.

  • Хлор знаком любой домохозяйке и сотруднику клининговой компании. А уж его запах знают все, кто посещал бассейн или лечебные учреждения России. Не пустой звук для советских школьников. Даже не из курса химии, а из уроков химзащиты в рамках начальной военной подготовки (НВП).

  • Про «бром» ходили легенды среди военнослужащих СССР. Насколько сведения достоверны – неизвестно.

  • Темно-коричневая бутылочка с «йодом» – постоянный спутник любителя поиграть с котенком и непоседливого ребенка. Распространенный антисептик.

  • Что такое галогены

    Определяют, как элементы 17-ой группы таблицы Менделеева. Сторонники «старой школы» выразились бы: «главной подгруппы VII группы».

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Название представляет собой компиляцию греческих слов. Означает приблизительно «солерождающий». Такое определение было дано в XIX веке британским ученым Гэмфри Дэви.

    Перечень и общая характеристика галогенов

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    С первыми четырьмя элементами из списка некоторое знакомство имеется. Надо заметить, что вещества хоть и достаточно распространенные, но в чистом виде в природе не встречаются. Только в составе соединений.

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Астат – элемент не просто редкий, а самый редкий из всех встречающихся на планете. Его «запасы» оцениваются в 1 г. Свойства доподлинно не известны. Так как из-за радиоактивности и мизерной «продолжительности жизни» в достаточных количествах выделить не получилось.

    Теннессин существует скорее теоретически. На Земле, по крайней мере, не нашли. Рекордное зафиксированное (и признанное) в лаборатории количество – 6 ядер. Включая изотоп.

    Зато точно известен общий принцип построения наружного энергетического уровня: ns2np5. Под «n» понимается период расположения элемента.

    Легко заметить, что до «идеальных» инертов не хватает всего-то электрончика. А так хочется. Не удивительно, что так агрессивны.

    Физические свойства

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Галогены – ярко выраженные неметаллы. Летучи, с характерно едким «ароматом». Причем для йода (I2) жидкое агрегатное состояние вообще не характерно. При разогреве просто испаряется фиолетовым дымком.

    Хлор – настоящее боевое отравляющее вещество. И применялось в таком качестве. Попадая в незащищенные глаза и органы, образует кислоты. С соответствующими последствиями. Для летального исхода достаточно концентрации в воздухе 2 мг/л.

    Насыщенность цветов с «утяжелением» ядер возрастает. Активность, напротив, падает.

    В воде растворимость ограничена. Лучше ведёт себя с органическими растворителями. Растворы оригинально окрашены: от слабо желтого до фиолетового.

    Химические свойства галогенов

    Галогены (Hal) – мощные окислители, а фтор агрессивен настолько, что вступает в реакцию с собратьями. Происходит это при подогреве. Степень окисления «пострадавших» оказывается +1. 

    Общее уравнение:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Можно сказать, что F реагирует со всеми простыми субстанциями, кроме отдельных благородных газов. А так (с облучением):

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Остальные элементы ряда не взаимодействуют с:

    • O;

    • N;

    • С (в модификации алмаза);

    • Pt, Au;

    • Xe, Kr.

    С неметаллами

    Водород окисляет фтор при любых условиях, со взрывом. Cl с подсветкой УФ или подогревом. Но тоже громко. Остальные только с нагреванием. Но уравнение едино:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    С фосфором взаимодействуют совершенно по-разному:

    ∗ F до получения пентафторида. Единственный, без нагревания:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    ∗ хлор и бром, в зависимости от концентрации:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    ∗ йод – недостаточно мощный окислитель:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    ∗ с серой также не все очевидно. Но только не с фтором. Окисление максимально, но с нагревом:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    ∗ бром и хлор реагируют нетипично и «неохотно»:

    Нужна помощь в подготовке к ЕГЭ по химии? Наши профессиональные репетиторы помогут вам сдать ЕГЭ на 80+ баллов!

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    С металлами

    Перед фтором ничто не устоит. Даже благородный класс, хоть и с нагревом:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Остальные металлы прочим галогенам по силам. Не без подогрева:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Реакции замещения

    Агрессивные вытесняют «тяжелых» соседей по группе:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    И с неметаллами не церемонятся:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Хлор, как более активный, ведет себя несколько по-другому:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    С водой

    Фтор в своем репертуаре. Вода будет пылать синим пламенем и норовить плюнуть плавиковой кислотой:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Хлор с бромом гораздо спокойнее. Да и процессы нестабильны, обратимы:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Йод с водой в видимые взаимодействия не вступает.

    С растворами щелочей

    И в этом случае фтор проявляется как резкий окислитель:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Остальные ведут себя, как с водой. Но процесс при разных температурах проходит по разным сценариям:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Йод реагирует только по второму варианту. 

    Получение

    Выделить вещество настолько активное, что норовит прореагировать со всем окружающим, не так просто.

    Фтор

    Обычно получают из сложных солей. При интенсивном нагреве (термолиз) провоцируется распад на более простые и нужный газ.

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Или электролизом KF*3HF. Аналогичный метод применяется в промышленности.

    Хлор

    Из соляной кислоты. Неприятно и опасно даже в условиях лаборатории:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Индустриально добывают из распространенной поваренной соли при помощи электролиза:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Бром и йод

    «На коленке» – из солей. Окислителями, в кислом же окружении:

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Химзаводам за сырьем ходить не надо. Морская вода, скважные жидкости. Остатки сожженных океанских/морских водорослей – настоящая йодная руда.

    Применение галогенов

    Как уже упоминалось, фтор применяется в лечебных и профилактических средствах. Соединения необходимы для изготовления алюминия.

    Галогены - общая характеристика, строение и свойства элементов

    Основная часть производимого хлора используется для синтеза соляной кислоты. Необходим в химической индустрии. Для сельскохозяйственных, бытовых ядохимикатов, чистящих средств, отбеливателей. Для очистителей воды.

    Бром и йод применяются для медикаментов и в химической отрасли.

    Заключение

    О свойствах галогенов можно писать бесконечно. В данной статье не затрагивались темы взаимодействий с органическими веществами, например.

    А ведь без них невозможен, скажем, фотосинтез. Одна из основ жизни. Без соляной кислоты невозможно пищеварение высших животных. Об этом мы расскажем в следующих публикациях.

    Предыдущая
    ХимияРеакции ионного обмена - виды, условия протекания и примеры
    Следующая
    ХимияГетерогенные реакции - формулы, особенности протекания и примеры задач
    Помогли? Поставьте оценку, пожалуйста.
    Плохо
    0
    Хорошо
    0
    Супер
    0
    Добавить комментарий

    7 + 6 =

    Мы в ВК, подпишись на нас!

    Подпишись на нашу группу в ВКонтакте, чтобы быть в курсе выхода нового материала...

    Вступить