Καθημερινές Χρήσεις Αλογόνων
Χρησιμοποιούμε τα διαφορετικά στοιχεία του περιοδικού πίνακα κάθε μέρα χωρίς καν να το καταλάβουμε. Το οξυγόνο και το υδρογόνο συνθέτουν το νερό που πίνετε. Το οξυγόνο και το άζωτο συνθέτουν τον αέρα που αναπνέετε. Τα διάφορα μέταλλα συνθέτουν τα πάντα, από τα ασημικά με τα οποία τρώτε μέχρι κομμάτια του αυτοκινήτου που οδηγείτε. Σήμερα, θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις ιδιότητες αλογόνου. Τι είναι τα αλογόνα και πού μπορεί να τα συναντήσετε στην καθημερινή σας ζωή;
Ιδιότητες αλογόνου και σειρά αφθονίας
Υπάρχουν έξι στοιχεία στην ομάδα αλογόνου, αλλά πολύ σπάνια βρίσκονται στην καθαρή τους μορφή στη φύση. Αυτά τα στοιχεία είναι πολύ αντιδραστικά, επομένως όταν βρίσκονται στη φύση, είναι συνήθως με τη μορφή ενώσεων ή ως ιόντα. Οι έξι είναι:
| Στερεά | Υγρά | Αέρια | Πολύ βαθμολογήστε για να το πω |
|---|---|---|---|
| Ιώδιο | Βρώμιο | Φλούριο | Τενεσί |
| Αστατίνη | Χλώριο |
Το φθόριο και το χλώριο είναι αρκετά άφθονα στον φλοιό της Γης. Το ιώδιο και το βρώμιο είναι πιο σπάνια. Οι επιστήμονες θεωρούν την αστατίνη ένα από τα πιο σπάνια στοιχεία που απαντώνται στη φύση. Από την άλλη, οι επιστήμονες δημιούργησαν τεχνητά το Tennessine.
Χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά
Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία έχει παρόμοιες χημικές και φυσικές ιδιότητες. Οι ιδιότητες αλογόνου προσδιορίζονται από το εξωτερικό τους περίβλημα — κάθε στοιχείο αλογόνου έχει επτά ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό του περίβλημα. Στην καθαρή τους μορφή, δεν θα βρείτε ποτέ ούτε ένα άτομο στοιχείου αλογόνου. Βρίσκονται όλα ως διατομικά μόρια - δύο άτομα του στοιχείου - ή συνδέονται με ένα άλλο στοιχείο.
Καθένα από αυτά τα στοιχεία θα σχηματίσει επίσης οξέα όταν συνδυάζεται με υδρογόνο. Σε αντίθεση με ορισμένες από τις άλλες στοιχειακές ομάδες, τα αλογόνα καλύπτουν και τις τρεις καταστάσεις της ύλης. Το ιώδιο και η αστατίνη βρίσκονται ως στερεά, το βρώμιο ως υγρό και το φθόριο και το χλώριο στη φυσική τους κατάσταση είναι αέρια.
Το Tennessine είναι λίγο δύσκολο να ταξινομηθεί επειδή δημιουργήθηκε σε εργαστήριο, επομένως έχουν δημιουργηθεί μόνο λίγα άτομα ανά πάσα στιγμή και το στοιχείο έχει χρόνο ημιζωής μόνο περίπου 80 χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Εφαρμογές πραγματικής ζωής
Πού μπορείτε να βρείτε τα στοιχεία αλογόνου στην καθημερινότητά σας; Δεδομένου ότι η φύση των ιδιοτήτων του αλογόνου καθιστά δύσκολο να τα βρει κανείς μόνο του, εδώ είναι τα κοινά διατομικά μόρια κάθε στοιχείου που βρίσκονται στη ζωή μας.
Φθόριο
Το φθόριο είναι λίγο στοιχειώδες πρόβλημα. Είναι το πιο αντιδραστικό στοιχείο στον περιοδικό πίνακα, που συνδέεται με οτιδήποτε πλησιάζει αρκετά για να ανταλλάξει ηλεκτρόνια. Αρνείται επίσης να εγκαταλείψει οποιοδήποτε από τα παράνομα κέρδη της. Καμία χημική ουσία στον πλανήτη δεν μπορεί να διαχωρίσει το φθόριο από οποιαδήποτε από τις ενώσεις του. Αυτή η αντιδραστικότητα σημαίνει ότι δεν θα βρείτε ποτέ καθαρό στοιχειακό φθόριο στη φύση.
Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για αυτό το προβληματικό στοιχείο και πιθανότατα έχετε συναντήσει μερικές από αυτές στην καθημερινή σας ζωή.
Χρήσεις για φθόριο
- Οδοντόκρεμα: Συνδυάστε το φθόριο με το νάτριο και παίρνετε φθοριούχο νάτριο. Θα βρείτε αυτήν την ένωση στις περισσότερες οδοντόκρεμες καθώς βοηθάει πρόληψη της τερηδόνας .
- Εγγραφή σε γυαλί: Σε συνδυασμό με το υδρογόνο, το φθόριο γίνεται υδροφθορικό οξύ. Αυτό το οξύ βρίσκεται συχνά τόσο σε καταναλωτικές όσο και σε εμπορικές ενώσεις υαλοχαράκωσης.
- Ισότοπα ουρανίου: Το φθόριο συνδέεται ακόμη και με ραδιενεργά στοιχεία. Το εξαφθοριούχο ουράνιο βοηθά τους πυρηνικούς μηχανικούς να διαχωρίσουν τα ισότοπα ουρανίου για διαφορετικές εφαρμογές.
Χλώριο
Το χλώριο είναι ένα άλλο στοιχείο που συνδέεται ευτυχώς με σχεδόν οτιδήποτε διασχίζει το μονοπάτι του, αν και δεν είναι τόσο αντιδραστικό όσο το φθόριο. Το στοιχείο χρονολογείται από τα τέλη του 1700 και το μεγαλύτερο μέρος του χλωρίου που χρησιμοποιούμε σήμερα προέρχεται από τους ωκεανούς μέσω ηλεκτρόλυσης.
Θα βρείτε χλώριο σε όλα τα είδη διαφορετικών προϊόντων — πολλά από τα οποία πιθανότατα έχετε στο σπίτι σας αυτή τη στιγμή.
Χρήσεις για χλώριο
- Καθαριστικά: Η χλωρίνη παρασκευάζεται από αραιωμένο χλώριο. Οι αντισηπτικές του ιδιότητες το καθιστούν πολύτιμο για τα πάντα, από την απολύμανση επιφανειών μέχρι τον καθαρισμό του πόσιμου νερού.
- Πισίνες: Μια άλλη εφαρμογή για το χλώριο είναι η συντήρηση πισίνας . Το στοιχείο απολυμαίνει το νερό και εμποδίζει την ανάπτυξη φυκιών και βακτηρίων.
- Επιτραπέζιο αλάτι: Πάρτε δύο επικίνδυνες χημικές ουσίες - νάτριο και χλώριο - και αφήστε τις να κολλήσουν και θα έχετε μια νόστιμη προσθήκη στα περισσότερα τρόφιμα. Το χλωριούχο νάτριο είναι η χημική ονομασία για το επιτραπέζιο αλάτι.
Βρώμιο και ιώδιο
Το βρώμιο πήρε το όνομά του από την ελληνική λέξη βρωμός, που σημαίνει δυσωδία. Αυτό το στοιχείο είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου και έχει μια απίστευτα επιβλαβή μυρωδιά. Είναι μια επικίνδυνη ουσία, που προκαλεί χημικά εγκαύματα εάν έρθει σε επαφή με το δέρμα σας. Θα εξατμιστεί επίσης σε θερμοκρασία δωματίου, δημιουργώντας ένα αέριο αλογόνου που θα ερεθίσει τα μάτια και τους πνεύμονες.
Το ιώδιο, από την άλλη, ήταν μια άλλη τυχαία ανακάλυψη. Ένας χημικός προσπαθούσε να αφαιρέσει νάτριο και κάλιο από τα φύκια. Προσθέτοντας πάρα πολύ θειικό οξύ στην ένωση απελευθερώθηκε ένα νέφος μωβ αερίου που, όταν συμπυκνωθεί, περιείχε στοιχειακό ιώδιο.
Χρήσεις για βρώμιο και ιώδιο
- Ανάπτυξη φωτογραφίας: Το βρώμιο ήταν απαραίτητο για να μην συσσωρεύεται μόλυβδος στους κινητήρες όταν χρησιμοποιούσαμε ακόμα βενζίνη με μόλυβδο. Σήμερα, η αμόλυβδη είναι στάνταρ και η μόνη πρακτική χρήση του βρωμίου είναι με τη μορφή βρωμιούχου αργύρου, που είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη φωτογραφιών.
- Απολυμαντικά: Το ιώδιο αναμεμειγμένο με αλκοόλ είναι ένα απίστευτα αποτελεσματικό αντισηπτικό για τα επιφανειακά τραύματα. Αυτές τις μέρες, δεν είναι τόσο συνηθισμένο όσο παλιά, αλλά μπορείτε ακόμα να βρείτε ένα ή δύο μπουκάλια στο τοπικό σας φαρμακείο.
- Έκθεση σε ακτινοβολία: Το ιώδιο είναι ένα απαραίτητο μικροθρεπτικό συστατικό που υποστηρίζει την υγεία του θυρεοειδούς. Όταν συνδέεται με το κάλιο, το ιωδιούχο κάλιο που προκύπτει μπορεί να αντιμετωπίσει την οξεία έκθεση σε ακτινοβολία.
Αστατίνη και Τεννεσίνη
Η αστατίνη είναι τόσο απίστευτα σπάνια στη φύση που οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι υπάρχουν μόνο 30 γραμμάρια ανά πάσα στιγμή. Σχηματίζεται όταν το θόριο και το ουράνιο διασπώνται.
Το Tennessine δεν εμφανίζεται φυσικά, αλλά είναι απίστευτα ραδιενεργό. Έχει απίστευτα σύντομο χρόνο ημιζωής - περίπου 80 χιλιοστά του δευτερολέπτου - έτσι δεν θα το βρείτε στην καθημερινή σας ζωή. Εκτός εργαστηριακών ρυθμίσεων, δεν υπάρχουν πρακτικές χρήσεις για κανένα από αυτά τα στοιχεία.
Δεύτερη έως την τελευταία, αλλά όχι την ελάχιστη
Η ομάδα αλογόνου μπορεί να μην είναι τόσο κοινή όσο μερικές από τις άλλες ομάδες στοιχείων, αλλά αυτά τα στοιχεία αποτελούν ουσιαστικό μέρος του κόσμου γύρω μας και πολλά από αυτά αποτελούν τη βάση για πράγματα όπως η χλωρίνη στο πλυσταριό σας ή η οδοντόκρεμα στο τουαλέτα. Μπορεί να μην τα συναντήσετε στην καθαρή τους μορφή, αλλά στην περίπτωση πραγμάτων όπως το φθόριο και το χλώριο, αυτό δεν είναι κακό. Εάν έχετε ιώδιο στο κιτ πρώτων βοηθειών σας, έχετε συναντήσει αλογόνα στην καθημερινή σας ζωή.
