Η μέθοδος Permutit του Gan

Τα αλογόνα τοποθετούνται στην ομάδα 17 του περιοδικού πίνακα και τα συστατικά αυτής της ομάδας είναι Φθόριο, Χλώριο, Βρώμιο, Ιώδιο και Αστατίνη. Το αλογόνο σημαίνει αλατοποιός στα ελληνικά. Τα αλογόνα είναι αμέταλλα που αντιδρούν στην ανάγνωση. Μπορείτε να τα βρείτε στον φλοιό της γης και στο θαλασσινό νερό. Τα αλογόνα είναι η ομάδα στοιχείων του περιοδικού πίνακα και η μόνη που περιλαμβάνει στοιχεία που μπορούν να υπάρχουν σε τρεις καταστάσεις ύλης σε κανονική θερμοκρασία. Ο όρος αλογόνο σημαίνει παραγωγή αλατιού, επειδή το αλογόνο αντιδρά με πολλά άλλα μέταλλα ή ενώσεις για να παράγει άλατα. Είναι εξαιρετικά αντιδραστικά και δεν μπορούν να βρεθούν ως ελεύθερα στοιχεία στη φύση.

Φυσικές ιδιότητες του αλογόνου

Ο πίνακας αντιπροσωπεύει τις φυσικές ιδιότητες του αλογόνου.

Στοιχείο	Φθόριο	Χλώριο	Βρώμιο	Ιώδιο
Μοριακός τύπος	F2	Cl2	Br2	I2
Αριθμός πρωτονίου	9	17	35	53
Ατομική ακτίνα	0,071	0,099	0,114	0,133
Πυκνότητα	0,0017	0,0032	3.13	4,94
Σημείο τήξης	-220	-110	-7	114
Σημείο βρασμού	-188	-35	59	184

Γενικές φυσικές ιδιότητες του αλογόνου

• Όλα τα αλογόνα της ομάδας 17 έχουν χαμηλά σημεία βρασμού και τήξης.
• Τα μόρια αλογόνου διατηρούνται ανέπαφα από τις αδύναμες δυνάμεις των δυνάμεων έλξης Van der Waals, και ως εκ τούτου, απαιτείται μια μικρή ποσότητα θερμικής ενέργειας για να ξεπεραστεί κατά τη διάρκεια του βρασμού ή της τήξης.
• Οι πυκνότητες των αλογόνων είναι αρκετά χαμηλές.
• Τα αλογόνα δεν μεταφέρουν ηλεκτρισμό ή θερμότητα.

Η αλλαγή στις φυσικές ιδιότητες του αλογόνου

• Η ατομική ακτίνα των αλογόνων (ατομικό μέγεθος) αυξάνεται καθώς κατεβαίνουμε σταδιακά στην ομάδα.
• Τα χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού των αλογόνων αυξάνουν την ομάδα.
• Η πυκνότητα των αλογόνων συνεχίζει να αυξάνεται καθώς κάποιος κινείται προς τα κάτω στην ομάδα.

Χημικές ιδιότητες του αλογόνου

Όλα τα αλογόνα της ομάδας 17 παρουσιάζουν παρόμοιες ιδιότητες.

• Δραστικότητα:Καθώς κατεβαίνουμε στην ομάδα, η αντιδραστικότητα των Αλογόνων μειώνεται. Η αντιδραστικότητα ενός αλογόνου μπορεί να γίνει γνωστή από το πόσο αποτελεσματικά το άτομό του δέχεται ένα ηλεκτρόνιο για να επιτύχει μια σταθερή διάταξη ηλεκτρονίων ευγενούς αερίου (οκταδική διάταξη ηλεκτρονίων). Η αντιδραστικότητα αποφασίζεται ανάλογα με το πόσο εύκολα ένα αλογόνο αποκτά ένα ηλεκτρόνιο.

F + e– → F–

(2,7) (2,8)

Cl + e– → Cl–

(2,8,7) (2,8,8)

Br + e– → Br–

(2,8,18,7) (2,8,18,8)

I + e– → I–

(2,8,18,18,7) (2,8,18,18,8)

• Ως οξειδωτικά μέσα:Στις χημικές αντιδράσεις, οι οξειδωτικοί παράγοντες είναι μεγάλοι δέκτες ηλεκτρονίων. Η ισχύς του αλογόνου ως οξειδωτικών παραγόντων μειώνεται κατά την πτώση της Ομάδας 17.

• Ηλεκτραρνητικότητα:Τα αλογόνα είναι εξαιρετικά ηλεκτραρνητικά. Η ηλεκτραρνητικότητα των Αλογόνων μειώνεται στην ομάδα.

Βλέπουμε μια αύξηση από Φθόριο σε Αστατίνη στο πυρηνικό μέγεθος των Αλογόνων. Το εξωτερικό κατειλημμένο κέλυφος (σθένος)  ελέγχεται από περισσότερα εσωτερικά κελύφη που περιέχουν ηλεκτρόνια όταν τεντώνονται πιο μακριά από τον πυρήνα.

Αυτό προκαλεί μείωση του ενεργού ατομικού φορτίου - μειώνεται η ισχύς για την έλξη των ηλεκτρονίων ενός μορίου προς τον πυρήνα του. Ως εκ τούτου, βλέπουμε μια πτώση της ηλεκτραρνητικότητας από Φθόριο σε Αστατίνη.

Τα στοιχεία της Ομάδας 17 έδειξαν συγκριτικές χημικές ιδιότητες στις αντιδράσεις τους με

• Το νερό παρέχει δύο είδη οξέων.
• Σίδερο για την παροχή αλογονιδίων σιδήρου(III).
• Διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για την παραγωγή δύο τύπων αλάτων νατρίου και νερού.

Για να προβλέψετε τις ιδιότητες της αστατίνης

Στον περιοδικό πίνακα, η αστατίνη τοποθετείται κάτω από το Ιώδιο στην Ομάδα 17. Ως εκ τούτου, η αστατίνη βασίζεται στην απόκριση με νερό, σίδηρο και διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου συγκριτικά με το Ιώδιο. Ωστόσο, αυτές οι αντιδράσεις είναι πιο αργές (λιγότερο δεκτικές) από το ιώδιο.

Για παράδειγμα:

At2(s) + H2O(l) HAt(aq) + HOAt(aq)

3At2(s) + 2Fe(s) 2FeAt3(s)

At3 (s) + 2NaOH(aq) → NaAt(aq) + NaOAt(aq) + H2O(l)

Διασφαλίστε τη φροντίδα των στοιχείων της Ομάδας 17

Το φθόριο δεν είναι μόνο επιβλαβές, αλλά και επικίνδυνο αντιδραστικό αέριο, ενώ η αστίνη είναι ραδιενεργή. Με αυτόν τον τρόπο, αυτά τα δύο στοιχεία δεν αξιοποιούνται στα σχολικά εργαστήρια.

Αέρια όπως το χλώριο, το βρώμιο και οι ατμοί ιωδίου είναι δηλητηριώδη και καταστροφικά για το αναπνευστικό σύστημα κάθε ζωντανού όντος.

Επομένως, σε ερευνητικά κέντρα και εργαστήρια, αυτά τα γυαλιά θα πρέπει να χρησιμοποιούνται με ασφάλεια. Τα ακόλουθα μέτρα διασφάλισης θα πρέπει να λαμβάνονται κατά την αντιμετώπιση αυτών των αλογόνων.

• Χειριστείτε τα αλογόνα σε θάλαμο καπνού.
• Να φοράτε πάντα προστατευτικά γάντια και γυαλιά.

Συμπέρασμα

• Τα αλογόνα είναι τα πιο αντιδραστικά αφού βρίσκονται κοντά σε ευγενή αέρια.
• Το αλογόνο βρίσκεται στα αριστερά των ευγενών αερίων στον περιοδικό πίνακα.
• Το αλογόνο σχηματίζει διατομικά μόρια σε στοιχειακή κατάσταση και οι δεσμοί είναι μη πολικοί ομοιοπολικοί απλοί δεσμοί.
• Τα αλογόνα συνδυάζονται με άλλα στοιχεία για να σχηματίσουν ενώσεις που παρουσιάζουν αρκετές ιδιότητες και δεν φαίνονται ποτέ ασυνδυασμένες στη φύση.
• Το φθόριο είναι το πιο δραστικό αλογόνο και η αστίνη είναι το λιγότερο αντιδραστικό.

Μάθαμε για τις χημικές και φυσικές ιδιότητες των αλογόνων και τους μοριακούς τύπους διαφορετικών στοιχείων σε αυτό το άρθρο.