Φυσικές Ιδιότητες Αλογονιδίων Υδρογόνου

Τα αλογονίδια του υδρογόνου αποτελούν διαφανή αέρια σε κανονικές θερμοκρασίες που εκπέμπουν ατμούς στον υγρό αέρα. Κατά τη διάρκεια μιας κρύας ημέρας, το υδροφθόριο έχει ένα ασυνήθιστα υψηλό εύρος βρασμού για τη δομή αυτού του μορίου (293 K περίπου 20°C) και μπορεί να συμπυκνωθεί σε διαλύτη.

Δεδομένου ότι παράγει δεσμούς υδρογόνου, το σημείο βρασμού του υδροφθορίου είναι σημαντικά μεγαλύτερο. Το φθόριο είναι το συστατικό με τη μεγαλύτερη έλλειψη ηλεκτρονίων και η σύνδεσή του με το υδρογόνο είναι εξαιρετικά ισχυρή. Κάθε άτομο υδρογόνου έχει μεγάλη θετική ενέργεια (+), ενώ το φθόριο έχει μια καλή ποσότητα αρνητικής ενέργειας (-).

Επιπλέον, κάθε άτομο φθορίου έχει τρία εξαιρετικά ενεργητικά απομονωμένα σύνολα ιόντων. Τα εξωτερικά ηλεκτρόνια αυτού του φθορίου βρίσκονται στο 2-επίπεδο, ενώ τα απομονωμένα σύνολα είναι μικρότερα και καταλαμβάνουν πολύ φορτισμένες διαστημικές περιοχές. Οι δεσμοί υδρογόνου θα αναπτυχθούν μόνο με θετικό υδρογόνο σε ένα μόνο μόριο HF και απομονωμένα ζεύγη.

Τα υπόλοιπα υδραλογονίδια δεν μπορούν να σχηματιστούν από δεσμούς υδρογόνου επειδή τα άλλα αλογόνα είναι ασθενέστερα ηλεκτραρνητικά από το φθόριο. Αυτά που συνδέονται μέσα στο HX φαίνεται να είναι λιγότερο μαγνητικά. Επιπλέον, αυτά τα απομονωμένα ζεύγη έχουν υψηλά επίπεδα ενέργειας, καθώς αυτά τα ζεύγη είναι μεγαλύτερα. Ωστόσο, δεν θα έχουν ισχυρή αρνητική ενέργεια για την προσέλκυση υδρογόνων.

Δημιουργία υδραλογονιδίων

Η αλληλεπίδραση μεταξύ οποιουδήποτε ιοντικού αλογονιδίου (χλωριούχο νάτριο) και οποιουδήποτε οξέος (ισχυρό φωσφορικό (V) διάλυμα, H3PO4 και ισχυρό θειικό οξύ) φαίνεται να είναι η μοναδική σχετική σε επίπεδο α.

Πώς να φτιάξετε υδροχλώριο;

Σε ψυχρή θερμοκρασία, προσθέστε ισχυρό θειικό οξύ σε ένα σκληρό χλωρίδιο όπως το χλωριούχο νάτριο. Το καθαρό θειικό οξύ δίνει ένα σωματίδιο υδρογόνου σε ένα άλλο μόριο χλωρίου για να παράγει υδροχλώριο. Δεδομένου ότι είναι καθαρό αέριο, φεύγει αμέσως από τη δομή.

Cl- + H2SO4 →HCl + HSO4-

Ο πλήρης τύπος αντίδρασης είναι:

NaCl + H2SO4→ HCl + NaHSO4

Υπάρχει επίσης ο σχηματισμός όξινου θειικού νατρίου.

Το φωσφορικό (V) οξύ σε συμπυκνωμένη μορφή συμπεριφέρεται πανομοιότυπα. Θα προστεθεί ξανά στο σκληρό χλωριούχο νάτριο. Έτσι, ένα άλλο υδροχλώριο που δημιουργείται εξέρχεται σαν ατμός. Αυτός ο ιονικός τύπος έχει ως εξής:

Cl- + H3PO4→ HCl + H2PO4-

Επιπλέον, το πλήρες που δείχνει την παραγωγή αυτού του άλατος, το διόξινο φωσφορικό νάτριο (V), είναι το εξής:

NaCl + H 3 PO 4 → HCl + NaH 2 PO 4

Παραγωγή των διαφόρων υδραλογονιδίων

Κάθε υδραλογόνο μπορεί να συντεθεί χρησιμοποιώντας καθαρό φωσφορικό (V) οξύ. Για αυτό, αλλάξτε το σύμβολο Cl εντός των δύο τύπων με όποιο πρόσθετο αλογόνο σας ενδιαφέρει. Όταν πρόκειται για καθαρό θειικό οξύ, το σενάριο γίνεται πιο προβληματικό.

Το υδροφθόριο μπορεί να παραχθεί, παρόμοια με το υδροχλώριο, χρησιμοποιώντας πυκνό θειικό οξύ. Ωστόσο, το υδροβρώμιο και το υδροιώδιο δεν μπορούν. Το θέμα είναι ότι το καθαρό θειικό οξύ αντιπροσωπεύει έναν ισχυρό οξειδωτικό καταλύτη. Εκτός από τη δημιουργία υδροβρωμίου και ακόμη και υδροϊωδίου, μερικά από αυτά τα ιόντα αλογονιδίου έχουν οξειδωθεί σε βρώμιο και ίσως σε ιώδιο. Δεδομένου ότι το φωσφορικό (V) οξύ δεν θα ήταν οξειδωτική ουσία, αυτό το ζήτημα δεν παρουσιάζεται.

Επίδραση του Υδροχλωρίου στην υγεία

• Τα άτομα που υποβάλλονται σε αέριο χλώριο δεν θα διατρέχουν σημαντικό κίνδυνο επακόλουθης μόλυνσης. Άτομα με ρούχα ή δέρμα κατεστραμμένο από διάλυμα HCL μπορεί να προκαλέσουν πρόσθετη μόλυνση μέσω άμεσης επαφής ή ατμών που εκπέμπουν αέρια.
• Το υδροχλώριο είναι ένα άχρωμο, καυστικό, μη εύφλεκτο αέριο που εκπέμπει αναθυμιάσεις. Έχει μια ξεχωριστή πικάντικη μυρωδιά. Είναι πιο πυκνό από τον αέρα και μπορεί να συγκεντρωθεί σε χαμηλά σημεία.
• Αν και το υδροχλώριο δεν απορροφάται επίσης μέσω της επιδερμίδας, σε συνδυασμό με την υγρασία, παράγει καυστικό υδροχλωρικό οξύ και μπορεί να προκαλέσει ενόχληση και εγκαύματα.
• Το υδροχλώριο στη συμπυκνωμένη του μορφή μπορεί να είναι επιβλαβές για την επιδερμίδα, τα μάτια, τα ρουθούνια, τους βλεννογόνους ιστούς, το αναπνευστικό και το πεπτικό σύστημα.
• Η εισπνοή υδροχλωρίου μπορεί να οδηγήσει σε πνευμονικό οίδημα. Η κατάποση μπορεί να βλάψει σοβαρά τη γλώσσα, το λαιμό, τον οισοφάγο και το στομάχι.
• Τραύμα, κυκλοφορική ανεπάρκεια, μεταβολική οξέωση και αναπνευστική καταστολή είναι επίσης παρενέργειες της επαφής.
  

Οι βλεννογόνοι ιστοί των ρουθουνιών, του λαιμού και της αναπνευστικής οδού ερεθίζονται πολύ από τα αέρια υδροχλώριο. Μια ώρα επαφής με 35 ppm προκαλεί ερεθισμό του λαιμού, ενώ τα επίπεδα 50 έως 100 ppm είναι ελάχιστα εντάξει. Ο ανώτερος αεραγωγός είναι ο πιο επηρεασμένος. Οι υπερβολικές ποσότητες μπορούν να προκαλέσουν γρήγορα οίδημα, να συσπάσουν τον λαιμό και να προκαλέσουν πνιγμό.

Συμπέρασμα

Όλα αυτά αφορούν τις φυσικές ιδιότητες των υδραλογονιδίων και άλλα κρίσιμα συνδεδεμένα ζητήματα. Επομένως, ξεκινήστε την εξάσκηση διαβάζοντας άλλα κείμενα για πολλά ζωτικής σημασίας ζητήματα, καθώς καλύψαμε βασικές πτυχές.

Οι φυσικές ιδιότητες των υδραλογονιδίων φαίνεται να είναι ένα από τα πιο σημαντικά θεμελιώδη και ζωτικά θέματα που πρέπει να κατανοήσουμε στη Χημεία.