Ici le lecteur trouvera des informations sur les halogènes, éléments chimiques du tableau périodique de D. I. Mendeleïev. Le contenu de l'article vous permettra de vous familiariser avec leurs propriétés chimiques et physiques, leur emplacement dans la nature, leurs méthodes d'application, etc.
Informations générales
Les halogènes sont tous les éléments du tableau chimique de D. I. Mendeleev, qui appartiennent au dix-septième groupe. Selon une méthode de classification plus stricte, ce sont tous des éléments du septième groupe, le sous-groupe principal.
Les halogènes sont des éléments capables de réagir avec presque toutes les substances de type simple, à l'exception d'une certaine quantité de non-métaux. Tous sont des agents oxydants énergétiques, par conséquent, dans des conditions naturelles, ils se présentent généralement sous une forme mélangée avec d'autres substances. L'indicateur d'activité chimique des halogènes diminue avec l'augmentation de leur numérotation en série.
Les éléments suivants sont considérés comme des halogènes: le fluor, le chlore, le brome, l'iode, l'astatine et la tennessine créée artificiellement.
Comme mentionné précédemment, tous les halogènes sont des agents oxydants aux propriétés prononcées, et de plus, ce sont tous des non-métaux. Le niveau d'énergie externe a sept électrons. L'interaction avec les métaux conduit à la formation de liaisons ioniques et de sels. Presque tous les halogènes, à l'exception du fluor, peuvent agir comme agent réducteur, atteignant l'état d'oxydation le plus élevé de +7, mais cela nécessite qu'ils interagissent avec des éléments à haut degré d'électronégativité.
Caractéristiques de l'étymologie
En 1841, le chimiste suédois J. Berzelius a proposé d'introduire le terme halogènes, se référant à eux alors connu F, Br, I. Cependant, avant l'introduction de ce terme par rapport à l'ensemble du groupe de ces éléments, en 1811., le scientifique allemand I. Schweigger a appelé chlore le même mot, le terme lui-même a été traduit du grec par "sel".
Structure atomique et états d'oxydation
La configuration électronique de l'enveloppe atomique externe des halogènes est la suivante: astate - 6s26p5, iode - 5s 25p5, brome 4s24p5, chlore – 3s 23p5, fluor 2s22p5.
Les halogènes sont des éléments qui ont sept électrons sur la couche d'électrons du type externe, ce qui leur permet d'attacher "facilement" un électron qui n'est pas suffisant pour compléter la couche. Typiquement, l'état d'oxydation apparaît comme -1. Cl, Br, I et At, réagissant avec des éléments de degré supérieur, commencent à montrer un état d'oxydation positif: +1, +3, +5, +7. Le fluor a un état d'oxydation constant de -1.
Distribution
Compte tenu de saLes halogènes hautement réactifs se trouvent généralement sous forme de composés. Le niveau de distribution dans la croûte terrestre diminue en fonction de l'augmentation du rayon atomique de F à I. L'astatine dans la croûte terrestre est mesurée en grammes et la tennessine est créée artificiellement.
Les halogènes sont naturellement présents le plus souvent dans les composés halogénés, et l'iode peut également prendre la forme d'iodate de potassium ou de sodium. En raison de leur solubilité dans l'eau, ils sont présents dans les eaux océaniques et les saumures naturelles. F est un représentant peu soluble des halogènes et se trouve le plus souvent dans les roches sédimentaires, et sa principale source est le fluorure de calcium.
Caractéristiques de qualité physique
Les halogènes peuvent être très différents les uns des autres, et ils ont les propriétés physiques suivantes:
- Le fluor (F2) est un gaz jaune clair avec une odeur piquante et irritante et n'est pas comprimé dans des conditions de température normales. Le point de fusion est de -220 °C et le point d'ébullition est de -188 °C.
- Le chlore (Cl2) est un gaz qui ne se comprime pas à température normale, même sous pression, a une odeur suffocante et piquante et une couleur vert-jaune. Il commence à fondre à -101 °С et à bouillir à -34 °С.
- Le brome (Br2) est un liquide volatil et lourd avec une couleur brune et une forte odeur fétide. Fond à -7°C et bout à 58°C.
- Iode (I2) - Cette substance de type solide a une couleur gris foncé, et elle a un éclat métallique, l'odeur est assez forte. Le processus de fusion commence àatteignant 113,5 °С, et bout à 184,885 °С.
- Un halogène rare est l'astate (At2), qui est un solide et a une couleur bleu-noir avec un éclat métallique. Le point de fusion correspond à 244 ° C et l'ébullition commence après avoir atteint 309 ° C.
Nature chimique des halogènes
Les halogènes sont des éléments à très forte activité oxydante, qui s'affaiblit dans le sens F vers At. Le fluor, étant le représentant le plus actif des halogènes, peut réagir avec tous les types de métaux, sans en exclure aucun connu. La plupart des représentants des métaux, pénétrant dans l'atmosphère de fluor, sont sujets à l'auto-inflammation, tout en dégageant de la chaleur en quantités énormes.
Sans exposer le fluor à la chaleur, il peut réagir avec un grand nombre de non-métaux, tels que H2, C, P, S, Si. Le type de réactions dans ce cas est exothermique et peut s'accompagner d'une explosion. Lorsqu'il est chauffé, F force les halogènes restants à s'oxyder, et lorsqu'il est exposé à des radiations, cet élément est capable de réagir complètement avec des gaz lourds de nature inerte.
Lorsqu'il interagit avec des substances de type complexe, le fluor provoque des réactions à haute énergie, par exemple, en oxydant l'eau, il peut provoquer une explosion.
Le chlore peut aussi être réactif, surtout à l'état libre. Son niveau d'activité est inférieur à celui du fluor, mais il est capable de réagir avec presque toutes les substances simples, mais l'azote, l'oxygène et les gaz nobles ne réagissent pas avec lui. En interagissant avec l'hydrogène, lorsqu'il est chauffé ou sous un bon éclairage, le chlore crée une réaction violente, accompagnée d'une explosion.
En plus des réactions d'addition et de substitution, Cl peut réagir avec un grand nombre de substances de type complexe. Capable de déplacer Br et I en raison du chauffage des composés qu'ils créent avec du métal ou de l'hydrogène, et peut également réagir avec des substances alcalines.
Le brome est chimiquement moins actif que le chlore ou le fluor, mais se montre toujours très brillant. Cela est dû au fait que le brome Br est le plus souvent utilisé sous forme liquide, car dans cet état le degré de concentration initial, dans d'autres conditions identiques, est supérieur à celui du Cl. Largement utilisé en chimie, notamment organique. Peut se dissoudre dans H2O et réagir partiellement avec lui.
L'élément halogène iode forme une substance simple I2 et est capable de réagir avec H2O, se dissout dans des solutions d'iodure, formant alors des anions complexes. Je diffère de la plupart des halogènes en ce qu'il ne réagit pas avec la plupart des représentants des non-métaux et réagit lentement avec les métaux, alors qu'il doit être chauffé. Il ne réagit avec l'hydrogène que lorsqu'il est soumis à un fort chauffage, et la réaction est endothermique.
L'astatine halogène rare (At) est moins réactive que l'iode, mais peut réagir avec les métaux. La dissociation produit à la fois des anions et des cations.
Applications
Les composés halogènes sont largement utilisés par l'homme dans une grande variété de domaines. cryolithe naturelle(Na3AlF6) est utilisé pour obtenir Al. Le brome et l'iode sont souvent utilisés comme substances simples par les entreprises pharmaceutiques et chimiques. Les halogènes sont souvent utilisés dans la fabrication de pièces de machines. Les phares font partie de ces choses. Il est très important de choisir le bon matériau pour ce composant de la voiture, car les phares éclairent la route la nuit et sont un moyen de vous détecter ainsi que les autres automobilistes. Le xénon est considéré comme l'un des meilleurs matériaux composites pour créer des phares. L'halogène, cependant, n'est pas très inférieur en qualité à ce gaz inerte.
Un bon halogène est le fluor, un additif largement utilisé dans les dentifrices. Il aide à prévenir l'apparition de maladies dentaires - caries.
L'élément halogène tel que le chlore (Cl) trouve son utilisation dans la production de HCl, souvent utilisé dans la synthèse de substances organiques telles que les plastiques, le caoutchouc, les fibres synthétiques, les colorants et les solvants, etc. Ainsi que les composés le chlore est utilisé comme agent de blanchiment pour le linge, le coton, le papier et comme agent antibactérien dans l'eau potable.
Attention ! Toxique
En raison de leur très grande réactivité, les halogènes sont à juste titre qualifiés de toxiques. La capacité d'entrer dans des réactions est plus prononcée dans le fluor. Les halogènes ont des propriétés asphyxiantes prononcées et sont capables d'endommager les tissus lors de leur interaction.
Le fluor dans les vapeurs et les aérosols est considéré comme l'un des plus potentiellementformes dangereuses d'halogènes nocives pour les êtres vivants environnants. Cela est dû au fait qu'il est mal perçu par l'odorat et n'est ressenti qu'après avoir atteint une concentration élevée.
Résumer
Comme nous pouvons le voir, les halogènes sont une partie très importante du tableau périodique de Mendeleev, ils ont de nombreuses propriétés, diffèrent par leurs qualités physiques et chimiques, leur structure atomique, leur état d'oxydation et leur capacité à réagir avec les métaux et les non-métaux. Dans l'industrie, ils sont utilisés de diverses manières, allant des additifs dans les produits de soins personnels à la synthèse de produits chimiques organiques ou d'agents de blanchiment. Bien que le xénon soit l'un des meilleurs moyens de maintenir et de créer de la lumière dans un phare de voiture, l'halogène est toujours presque aussi bon que le xénon et est également largement utilisé et a ses avantages.
Maintenant vous savez ce qu'est un halogène. Un scanword avec des questions sur ces substances n'est plus un obstacle pour vous.
