Fluorine
FLUORINE-A; m.[mula sa Griyego phthoros - kamatayan, pagkasira] Elemento ng kemikal (F), mapusyaw na dilaw na gas na may masangsang na amoy. Idagdag sa inuming tubig f.
fluorine(lat. Fluorum), isang kemikal na elemento ng pangkat VII ng periodic table, ay kabilang sa mga halogens. Ang libreng fluorine ay binubuo ng mga diatomic molecule (F 2); maputlang dilaw na gas na may masangsang na amoy, t pl –219.699°C, t kip –188.200°C, density 1.7 g/l. Ang pinaka-aktibong non-metal: tumutugon sa lahat ng elemento maliban sa helium, neon at argon. Ang pakikipag-ugnayan ng fluorine na may maraming mga sangkap ay madaling humantong sa pagkasunog at pagsabog. Ang fluorine ay sumisira ng maraming materyales (kaya ang pangalan: Greek phthóros - pagkawasak). Ang mga pangunahing mineral ay fluorite, cryolite, fluorapatite. Ang fluorine ay ginagamit upang makabuo ng mga organofluorine compound at fluoride; Ang fluorine ay bahagi ng mga tisyu ng mga nabubuhay na organismo (mga buto, enamel ng ngipin).
FLUORINEFLUORINE (lat. Fluorum), F (basahin ang "fluorine"), elemento ng kemikal na may atomic number 9, atomic mass 18.998403. Ang natural na fluorine ay binubuo ng isang matatag na nuclide (cm. NUCLIDE) 19 F. Outer electron layer 2 configuration s 2
p 5
. Sa mga compound ito ay nagpapakita lamang ng estado ng oksihenasyon -1 (valency I). Ang fluorine ay matatagpuan sa ikalawang yugto sa pangkat VIIA ng periodic table ng mga elemento ni Mendeleev at kabilang sa mga halogens (cm. HALOGEN).
Ang radius ng neutral na fluorine atom ay 0.064 nm, ang radius ng F ion ay 0.115 (2), 0.116 (3), 0.117 (4) at 0.119 (6) nm (ang halaga ng numero ng koordinasyon ay ipinahiwatig sa mga panaklong) .
Ang mga enerhiya ng sequential ionization ng isang neutral na fluorine atom ay, ayon sa pagkakabanggit, 17.422, 34.987, 62.66, 87.2 at 114.2 eV. Electron affinity 3.448 eV (ang pinakamataas sa mga atomo ng lahat ng elemento). Sa sukat ng Pauling, ang fluorine ay may electronegativity na 4 (ang pinakamataas na halaga ng lahat ng elemento). Ang fluorine ay ang pinaka-aktibong non-metal.
Sa malayang anyo nito, ang fluorine ay isang walang kulay na gas na may masangsang, nakaka-suffocating na amoy.
Kasaysayan ng pagtuklas (cm. Ang kasaysayan ng pagtuklas ng fluorine ay nauugnay sa mineral na fluorite FLUORITE)
Noong 1771, ginagamot ng Swedish chemist na si K. Scheele ang fluorite na may sulfuric acid (cm. SCHEELE Karl Wilhelm) naghanda ng acid, na tinawag niyang "fluoric acid." Pranses na siyentipiko na si A. Lavoisier (cm. LAVOISIER Antoine Laurent) Iminungkahi na ang acid na ito ay naglalaman ng isang bagong elemento ng kemikal, na iminungkahi niyang tawagan ang "fluorem" (Naniniwala si Lavoisier na ang hydrofluoric acid ay isang tambalan ng fluorium na may oxygen, dahil, ayon kay Lavoisier, ang lahat ng mga acid ay dapat maglaman ng oxygen). Gayunpaman, hindi niya natukoy ang isang bagong elemento.
Ang bagong elemento ay binigyan ng pangalang "fluor", na makikita rin sa Latin na pangalan nito. Ngunit ang mga pangmatagalang pagtatangka na ihiwalay ang elementong ito sa libreng anyo nito ay hindi nagtagumpay. Maraming mga siyentipiko na sinubukang makuha ito sa libreng anyo ang namatay sa mga naturang eksperimento o naging kapansanan. Ito ang mga English chemist na magkapatid na T. at G. Knox, at ang French J.-L. Bakla Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis) at L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques), at marami pang iba. Si G. Davy mismo (cm. DAVY Humphrey), ang unang nakakuha ng libreng sodium, potassium, calcium at iba pang elemento, bilang resulta ng mga eksperimento sa paggawa ng fluorine sa pamamagitan ng electrolysis, siya ay nalason at nagkasakit nang malubha. Marahil, sa ilalim ng impresyon ng lahat ng mga pagkabigo na ito, noong 1816, isang pangalan na magkatulad sa tunog ngunit ganap na naiiba sa kahulugan ay iminungkahi para sa bagong elemento - fluorine (mula sa Greek phtoros - pagkawasak, kamatayan). Ang pangalan na ito para sa elemento ay tinatanggap lamang sa Ruso; patuloy na tinatawag ng mga Pranses at Aleman ang fluorine na "fluor", ang British - "fluorine".
Kahit na ang isang natatanging siyentipiko bilang M. Faraday ay hindi nakakuha ng fluorine sa libreng anyo nito. (cm. FARADAY Michael). Noong 1886 lamang, ang Pranses na botika na si A. Moissan (cm. MOISSANT Henri), gamit ang electrolysis ng liquid hydrogen fluoride HF, na pinalamig sa temperatura na –23°C (ang likido ay dapat maglaman ng kaunting potassium fluoride KF, na nagsisiguro sa electrical conductivity nito), ay nakuha ang unang bahagi ng bago, lubhang reaktibo. gas sa anode. Sa kanyang mga unang eksperimento, gumamit si Moissan ng isang napakamahal na electrolyzer na gawa sa platinum at iridium upang makagawa ng fluorine. Bukod dito, ang bawat gramo ng fluorine ay nakakuha ng "kumain" hanggang sa 6 g ng platinum. Nang maglaon, nagsimulang gumamit si Moissan ng mas murang tansong electrolyzer. Ang fluorine ay tumutugon sa tanso, ngunit sa panahon ng reaksyon isang manipis na pelikula ng fluoride ang nabuo, na pumipigil sa karagdagang pagkasira ng metal.
Ang pagiging nasa kalikasan
Ang nilalaman ng fluorine sa crust ng lupa ay medyo mataas at umaabot sa 0.095% ayon sa timbang (makabuluhang higit pa kaysa sa pinakamalapit na analogue ng fluorine sa grupo - chlorine (cm. CHLORINE)). Dahil sa mataas na aktibidad ng kemikal nito, ang fluorine, siyempre, ay hindi nangyayari sa libreng anyo. Ang pinakamahalagang fluorine mineral ay fluorite (fluorspar), pati na rin ang fluorapatite 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 at cryolite (cm. CRYOLITE) Na 3 AlF 6 . Ang fluorine bilang isang karumihan ay bahagi ng maraming mineral at matatagpuan sa tubig sa lupa; sa tubig dagat 1.3·10 -4% fluorine.
Resibo
Sa unang yugto ng paggawa ng fluorine, ang hydrogen fluoride HF ay nakahiwalay. Paghahanda ng hydrogen fluoride at hydrofluoride (cm. HYDROFLUORIC ACID)(hydrofluoric) acid ay nangyayari, bilang isang panuntunan, kasama ang pagproseso ng fluorapatite sa mga phosphate fertilizers. Ang hydrogen fluoride gas na nabuo sa panahon ng sulfuric acid na paggamot ng fluorapatite ay kinokolekta, tunawin at ginagamit para sa electrolysis. Ang electrolysis ay maaaring isagawa alinman bilang isang likidong pinaghalong HF at KF (ang proseso ay isinasagawa sa temperatura na 15-20°C), pati na rin ang pagkatunaw ng KH 2 F 3 (sa temperatura na 70-120° C) o pagkatunaw ng KHF 2 (sa temperatura na 245-310°C) .
Sa laboratoryo, upang maghanda ng maliit na halaga ng libreng fluorine, maaari mong gamitin ang alinman sa pagpainit ng MnF 4, na nag-aalis ng fluorine, o pagpainit ng pinaghalong K 2 MnF 6 at SbF 5:
2K 2 MnF 6 + 4SbF 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2.
Mga katangiang pisikal at kemikal
Sa normal na kondisyon, ang fluorine ay isang gas (density 1.693 kg/m3) na may masangsang na amoy. Punto ng kumukulo –188.14°C, punto ng pagkatunaw –219.62°C. Sa solid state ito ay bumubuo ng dalawang pagbabago: ang a-form, na umiiral mula sa melting point hanggang –227.60°C, at ang b-form, na stable sa temperaturang mas mababa sa –227.60°C.
Tulad ng ibang mga halogens, ang fluorine ay umiiral sa anyo ng mga molekula ng diatomic F 2. Ang internuclear na distansya sa molekula ay 0.14165 nm. Ang molekula ng F2 ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maanomalyang mababang enerhiya ng dissociation sa mga atomo (158 kJ/mol), na, sa partikular, ay tumutukoy sa mataas na reaktibiti ng fluorine.
Ang aktibidad ng kemikal ng fluorine ay napakataas. Sa lahat ng mga elemento na may fluorine, tatlong light inert gas lamang ang hindi bumubuo ng fluoride - helium, neon at argon. Sa lahat ng mga compound, ang fluorine ay nagpapakita lamang ng isang estado ng oksihenasyon -1.
Ang fluorine ay direktang tumutugon sa maraming simple at kumplikadong mga sangkap. Kaya, sa pakikipag-ugnay sa tubig, ang fluorine ay tumutugon dito (madalas na sinasabi na "nasusunog ang tubig sa fluorine"):
2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2.
Ang fluorine ay sumasabog sa simpleng pakikipag-ugnay sa hydrogen:
H 2 + F 2 = 2HF.
Gumagawa ito ng hydrogen fluoride gas HF, na walang katapusan na natutunaw sa tubig na may pagbuo ng medyo mahinang hydrofluoric acid.
Ang fluorine ay tumutugon sa karamihan ng mga hindi metal. Kaya, kapag ang fluorine ay tumutugon sa grapayt, ang mga compound ng pangkalahatang formula na CF x ay nabuo, kapag ang fluorine ay tumutugon sa silikon, SiF 4 fluoride ay nabuo, at may boron, BF 3 trifluoride ay nabuo. Kapag nakipag-ugnayan ang fluorine sa sulfur, nabubuo ang mga compound na SF 6 at SF 4, atbp. (tingnan ang Fluorides (cm. FLUORIDE)).
Ang isang malaking bilang ng mga fluorine compound na may iba pang mga halogens ay kilala, halimbawa, BrF 3, IF 7, ClF, ClF 3 at iba pa, at ang bromine at iodine ay nag-aapoy sa isang fluorine na kapaligiran sa ordinaryong temperatura, at ang klorin ay tumutugon sa fluorine kapag pinainit hanggang 200 -250 ° C.
Bilang karagdagan sa mga ipinahiwatig na inert gas, nitrogen, oxygen, brilyante, carbon dioxide at carbon monoxide ay hindi direktang tumutugon sa fluorine.
Hindi direkta, nakuha ang nitrogen trifluoride NF 3 at oxygen fluoride O 2 F 2 at OF 2, kung saan ang oxygen ay may hindi pangkaraniwang estado ng oksihenasyon na +1 at +2.
Kapag ang fluorine ay nakikipag-ugnayan sa mga hydrocarbon, ang kanilang pagkasira ay nangyayari, na sinamahan ng paggawa ng mga fluorocarbon ng iba't ibang komposisyon.
Sa bahagyang pag-init (100-250°C), ang fluorine ay tumutugon sa pilak, vanadium, rhenium at osmium. Sa ginto, titanium, niobium, chromium at ilang iba pang mga metal, ang reaksyong kinasasangkutan ng fluorine ay nagsisimulang mangyari sa mga temperaturang higit sa 300-350°C. Sa mga metal na ang mga fluoride ay hindi pabagu-bago (aluminyo, bakal, tanso, atbp.), ang fluorine ay tumutugon nang may kapansin-pansing bilis sa mga temperaturang higit sa 400-500°C.
Ang ilang mas mataas na metal fluoride, halimbawa, uranium hexafluoride UF 6, ay nakukuha sa pamamagitan ng pagkilos gamit ang fluorine o isang fluorinating agent gaya ng BrF 3 sa lower halides, halimbawa:
UF 4 + F 2 = UF 6
Dapat pansinin na ang nabanggit na hydrofluoric acid HF ay tumutugma hindi lamang sa medium fluoride tulad ng NaF o CaF 2, kundi pati na rin sa acidic fluoride - hydrofluoride tulad ng NaHF 2 at KHF 2.
Ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga organofluorine compound ay na-synthesize din (cm. ORGAN FLUORINE COMPOUNDS), kabilang ang sikat na Teflon (cm. TEFLON)- isang materyal na isang polimer ng tetrafluoroethylene (cm. TETRAFLUOROETHYLENE) .
Aplikasyon
Ang fluorine ay malawakang ginagamit bilang fluorinating agent sa paggawa ng iba't ibang fluoride (SF 6, BF 3, WF 6 at iba pa), kabilang ang mga compound ng inert gas. (cm. NOBLE GASE) xenon at krypton (tingnan ang Fluoridation (cm. FLUORIDATION)). Ang uranium hexafluoride UF 6 ay ginagamit upang paghiwalayin ang uranium isotopes. Ang fluorine ay ginagamit sa paggawa ng Teflon at iba pang fluoroplastics (cm. PTFE), mga fluororubber (cm. FLUORINE RUBBERS), mga organikong sangkap at materyales na naglalaman ng fluorine na malawakang ginagamit sa teknolohiya, lalo na sa mga kaso kung saan kinakailangan ang paglaban sa mga agresibong kapaligiran, mataas na temperatura, atbp.
Biyolohikal na papel
Bilang isang elemento ng bakas (cm. MICROELEMENTS) Ang fluorine ay matatagpuan sa lahat ng mga organismo. Sa mga hayop at tao, ang fluoride ay naroroon sa tissue ng buto (sa mga tao - 0.2-1.2%) at, lalo na, sa dentin at enamel ng ngipin. Ang katawan ng isang karaniwang tao (timbang ng katawan 70 kg) ay naglalaman ng 2.6 g ng fluoride; Ang pang-araw-araw na pangangailangan ay 2-3 mg at nasiyahan pangunahin sa inuming tubig. Ang kakulangan ng fluoride ay humahantong sa mga karies ng ngipin. Samakatuwid, ang mga fluoride compound ay idinagdag sa mga toothpaste at kung minsan ay idinaragdag sa inuming tubig. Ang labis na fluoride sa tubig, gayunpaman, ay nakakapinsala din sa kalusugan. Ito ay humahantong sa fluorosis (cm. FLUOROSIS)- mga pagbabago sa istraktura ng enamel at tissue ng buto, pagpapapangit ng buto. Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon para sa nilalaman ng mga fluoride ions sa tubig ay 0.7 mg / l. Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon para sa fluorine gas sa hangin ay 0.03 mg/m3. Ang papel ng fluoride sa mga halaman ay hindi malinaw.
Encyclopedic Dictionary. 2009 .
Mga kasingkahulugan:Tingnan kung ano ang "fluorine" sa iba pang mga diksyunaryo:
fluorine- fluorine, at... Diksyonaryo ng spelling ng Ruso
fluorine- fluorine/… Morphemic-spelling dictionary
- (lat. Fluorum) F, elementong kemikal ng pangkat VII ng periodic system ng Mendeleev, atomic number 9, atomic mass 18.998403, ay kabilang sa mga halogens. Maputlang dilaw na gas na may masangsang na amoy, tuldok ng pagkatunaw 219.699.C, punto ng kumukulo 188.200.C, density 1.70 g/cm³.… … Malaking Encyclopedic Dictionary
F (mula sa Greek phthoros death, destruction, lat. Fluorum * a. fluorine; n. Fluor; f. fluor; i. Fluor), kemikal. Ang elemento ng pangkat VII ay pana-panahon. Mendeleev system, ay tumutukoy sa mga halogens, at. n. 9, sa. m. 18.998403. Sa kalikasan mayroong 1 stable isotope 19F... Geological encyclopedia
- (Fluorum), F, kemikal na elemento ng pangkat VII ng periodic system, atomic number 9, atomic mass 18.9984; tumutukoy sa mga halogens; gas, punto ng kumukulo 188.2°C. Ang fluorine ay ginagamit sa paggawa ng uranium, nagpapalamig, gamot at iba pa, gayundin sa... ... Modernong encyclopedia
Ang hydrogen atom ay may electronic formula ng panlabas (at tanging) electron level 1 s 1. Sa isang banda, sa mga tuntunin ng pagkakaroon ng isang elektron sa panlabas na antas ng elektroniko, ang atom ng hydrogen ay katulad ng mga atomo ng alkali metal. Gayunpaman, tulad ng mga halogens, nangangailangan lamang ito ng isang elektron upang punan ang panlabas na antas ng elektroniko, dahil ang unang antas ng elektroniko ay maaaring maglaman ng hindi hihigit sa 2 mga electron. Lumalabas na ang hydrogen ay maaaring mailagay nang sabay-sabay sa una at penultimate (ikapitong) pangkat ng periodic table, na kung minsan ay ginagawa sa iba't ibang mga bersyon ng periodic system:
Mula sa punto ng view ng mga katangian ng hydrogen bilang isang simpleng sangkap, mayroon pa rin itong higit na karaniwan sa mga halogens. Ang hydrogen, tulad ng mga halogens, ay isang non-metal at bumubuo ng mga diatomic molecule (H 2) na katulad nila.
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang hydrogen ay isang gaseous, low-active substance. Ang mababang aktibidad ng hydrogen ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mataas na lakas ng mga bono sa pagitan ng mga atomo ng hydrogen sa molekula, na nangangailangan ng alinman sa malakas na pag-init, paggamit ng mga catalyst, o pareho sa parehong oras upang masira ito.
Pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga simpleng sangkap
may mga metal
Sa mga metal, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa mga metal na alkali at alkaline earth! Kabilang sa mga alkali na metal ang mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), at ang mga alkaline earth metal ay kinabibilangan ng mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat II, maliban sa beryllium at magnesium (Ca, Sr, Ba, Ra)
Kapag nakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal, ang hydrogen ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing, i.e. nagpapababa ng estado ng oksihenasyon nito. Sa kasong ito, ang mga hydride ng alkali at alkaline na mga metal na lupa ay nabuo, na may isang ionic na istraktura. Ang reaksyon ay nangyayari kapag pinainit:
Dapat pansinin na ang pakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal ay ang tanging kaso kapag ang molecular hydrogen H2 ay isang oxidizing agent.
na may mga di-metal
Sa mga non-metal, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium at halogens!
Ang carbon ay dapat na maunawaan bilang graphite o amorphous na carbon, dahil ang brilyante ay isang sobrang inert allotropic modification ng carbon.
Kapag nakikipag-ugnayan sa mga di-metal, ang hydrogen ay maaari lamang magsagawa ng pag-andar ng isang ahente ng pagbabawas, iyon ay, dagdagan lamang ang estado ng oksihenasyon nito:
Pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga kumplikadong sangkap
na may mga metal oxide
Ang hydrogen ay hindi tumutugon sa mga metal oxide na nasa serye ng aktibidad ng mga metal hanggang sa aluminyo (kasama), gayunpaman, ito ay may kakayahang bawasan ang maraming mga metal oxide sa kanan ng aluminyo kapag pinainit:
na may mga non-metal oxides
Sa mga non-metal oxides, ang hydrogen ay tumutugon kapag pinainit kasama ng mga oxide ng nitrogen, halogens at carbon. Sa lahat ng pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga non-metal oxides, lalo na kapansin-pansin ang reaksyon nito sa carbon monoxide CO.
Ang pinaghalong CO at H2 ay mayroon ding sariling pangalan - "synthesis gas", dahil, depende sa mga kondisyon, ang mga tanyag na produktong pang-industriya tulad ng methanol, formaldehyde at kahit na sintetikong hydrocarbons ay maaaring makuha mula dito:
may mga acid
Ang hydrogen ay hindi tumutugon sa mga inorganic acid!
Sa mga organikong acid, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa mga unsaturated acid, gayundin sa mga acid na naglalaman ng mga functional na grupo na may kakayahang pagbawas sa hydrogen, sa partikular na aldehyde, keto o nitro group.
may mga asin
Sa kaso ng mga may tubig na solusyon ng mga asing-gamot, ang kanilang pakikipag-ugnayan sa hydrogen ay hindi nangyayari. Gayunpaman, kapag ang hydrogen ay ipinapasa sa mga solidong asing-gamot ng ilang mga metal na katamtaman at mababang aktibidad, ang kanilang bahagyang o kumpletong pagbawas ay posible, halimbawa:
Mga kemikal na katangian ng mga halogens
Ang mga halogens ay ang mga kemikal na elemento ng pangkat VIIA (F, Cl, Br, I, At), pati na rin ang mga simpleng sangkap na kanilang nabuo. Dito at higit pa sa teksto, maliban kung iba ang nakasaad, ang mga halogens ay mauunawaan bilang mga simpleng sangkap.
Ang lahat ng mga halogens ay may molekular na istraktura, na tumutukoy sa mababang pagkatunaw at pagkulo ng mga sangkap na ito. Ang mga molekula ng halogen ay diatomic, i.e. ang kanilang pormula ay maaaring isulat sa pangkalahatang anyo bilang Hal 2.
Ito ay dapat na nabanggit tulad ng isang tiyak na pisikal na ari-arian ng yodo bilang kanyang kakayahan pangingimbabaw o, sa madaling salita, pangingimbabaw. Sublimation, ay isang kababalaghan kung saan ang isang sangkap sa isang solidong estado ay hindi natutunaw kapag pinainit, ngunit, sa paglampas sa likidong bahagi, agad na pumasa sa gas na estado.
Ang elektronikong istraktura ng panlabas na antas ng enerhiya ng isang atom ng anumang halogen ay may anyo na ns 2 np 5, kung saan ang n ay ang bilang ng periodic table period kung saan matatagpuan ang halogen. Tulad ng nakikita mo, ang mga halogen atom ay nangangailangan lamang ng isang elektron upang maabot ang walong elektron na panlabas na shell. Mula dito ay lohikal na ipagpalagay ang nakararami na pag-oxidizing na mga katangian ng mga libreng halogens, na nakumpirma sa pagsasanay. Tulad ng nalalaman, ang electronegativity ng mga nonmetals ay bumababa kapag bumababa sa isang subgroup, at samakatuwid ang aktibidad ng mga halogens ay bumababa sa serye:
F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga simpleng sangkap
Ang lahat ng mga halogen ay lubos na reaktibong mga sangkap at tumutugon sa karamihan ng mga simpleng sangkap. Gayunpaman, dapat tandaan na ang fluorine, dahil sa sobrang mataas na reaktibiti nito, ay maaaring tumugon kahit na sa mga simpleng sangkap na hindi maaaring tumugon ang ibang mga halogens. Ang ganitong mga simpleng sangkap ay kinabibilangan ng oxygen, carbon (diamond), nitrogen, platinum, ginto at ilang marangal na gas (xenon at krypton). Yung. sa totoo lang, Ang fluorine ay hindi tumutugon lamang sa ilang mga marangal na gas.
Ang natitirang mga halogens, i.e. Ang klorin, bromine at yodo ay mga aktibong sangkap din, ngunit hindi gaanong aktibo kaysa sa fluorine. Ang mga ito ay tumutugon sa halos lahat ng mga simpleng sangkap maliban sa oxygen, nitrogen, carbon sa anyo ng brilyante, platinum, ginto at mga marangal na gas.
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga di-metal
hydrogen
Kapag ang lahat ng mga halogens ay nakikipag-ugnayan sa hydrogen, sila ay bumubuo hydrogen halides na may pangkalahatang formula na HHal. Sa kasong ito, ang reaksyon ng fluorine na may hydrogen ay nagsisimula nang kusang kahit na sa dilim at nagpapatuloy sa isang pagsabog alinsunod sa equation:
Ang reaksyon ng chlorine na may hydrogen ay maaaring simulan sa pamamagitan ng matinding ultraviolet irradiation o init. Nagpapatuloy din sa pagsabog:
Ang bromine at yodo ay tumutugon lamang sa hydrogen kapag pinainit, at sa parehong oras, ang reaksyon sa yodo ay nababaligtad:
posporus
Ang pakikipag-ugnayan ng fluorine na may posporus ay humahantong sa oksihenasyon ng posporus sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon (+5). Sa kasong ito, nabuo ang phosphorus pentafluoride:
Kapag ang chlorine at bromine ay nakikipag-ugnayan sa phosphorus, posible na makakuha ng phosphorus halides pareho sa oxidation state + 3 at sa oxidation state +5, na depende sa mga proporsyon ng mga reacting substance:
Bukod dito, sa kaso ng puting phosphorus sa isang kapaligiran ng fluorine, chlorine o likidong bromine, ang reaksyon ay nagsisimula nang kusang.
Ang pakikipag-ugnayan ng phosphorus na may yodo ay maaaring humantong sa pagbuo ng phosphorus triodide lamang dahil sa makabuluhang mas mababang kakayahang mag-oxidizing kaysa sa iba pang mga halogens:
kulay abo
Ang fluorine ay nag-oxidize ng sulfur sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon +6, na bumubuo ng sulfur hexafluoride:
Ang klorin at bromine ay tumutugon sa sulfur, na bumubuo ng mga compound na naglalaman ng sulfur sa mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2, na lubhang kakaiba para dito. Napakaspesipiko ng mga pakikipag-ugnayang ito, at upang makapasa sa Pinag-isang Estado ng Pagsusulit sa kimika, hindi kinakailangan ang kakayahang magsulat ng mga equation para sa mga pakikipag-ugnayang ito. Samakatuwid, ang sumusunod na tatlong equation ay ibinigay sa halip para sa sanggunian:
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang fluorine ay may kakayahang tumugon sa lahat ng mga metal, kahit na ang mga hindi aktibo tulad ng platinum at ginto:
Ang natitirang mga halogen ay tumutugon sa lahat ng mga metal maliban sa platinum at ginto:
Mga reaksyon ng mga halogens na may mga kumplikadong sangkap
Mga reaksyon ng pagpapalit na may mga halogen
Mas aktibong mga halogens, i.e. ang mga kemikal na elemento na mas mataas sa periodic table ay may kakayahang ilipat ang mga hindi gaanong aktibong halogen mula sa mga hydrohalic acid at metal halides na kanilang nabuo:
Katulad nito, pinapalitan ng bromine at iodine ang sulfur mula sa mga solusyon ng sulfide at o hydrogen sulfide:
Ang chlorine ay isang mas malakas na oxidizing agent at nag-oxidize ng hydrogen sulfide sa may tubig na solusyon nito hindi sa sulfur, ngunit sa sulfuric acid:
Reaksyon ng mga halogens sa tubig
Nasusunog ang tubig sa fluorine na may asul na apoy alinsunod sa equation ng reaksyon:
Iba ang reaksyon ng bromine at chlorine sa tubig kaysa sa fluorine. Kung ang fluorine ay kumilos bilang isang oxidizing agent, kung gayon ang chlorine at bromine ay hindi katimbang sa tubig, na bumubuo ng isang halo ng mga acid. Sa kasong ito, ang mga reaksyon ay nababaligtad:
Ang pakikipag-ugnayan ng yodo sa tubig ay nangyayari sa isang hindi gaanong halaga na maaari itong mapabayaan at maaari itong ipalagay na ang reaksyon ay hindi nangyayari.
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga solusyon sa alkali
Ang fluorine, kapag nakikipag-ugnayan sa isang may tubig na solusyon sa alkali, ay muling gumaganap bilang isang ahente ng oxidizing:
Ang kakayahang isulat ang equation na ito ay hindi kinakailangan upang makapasa sa Unified State Exam. Sapat na malaman ang katotohanan tungkol sa posibilidad ng gayong pakikipag-ugnayan at ang oxidative na papel ng fluorine sa reaksyong ito.
Hindi tulad ng fluorine, ang iba pang mga halogens sa mga solusyon sa alkali ay hindi katimbang, iyon ay, sabay-sabay nilang pinapataas at binabawasan ang kanilang estado ng oksihenasyon. Bukod dito, sa kaso ng chlorine at bromine, depende sa temperatura, ang daloy sa dalawang magkaibang direksyon ay posible. Sa partikular, sa malamig ang mga reaksyon ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod:
at kapag pinainit:
Ang Iodine ay tumutugon sa alkalis na eksklusibo ayon sa pangalawang opsyon, i.e. sa pagbuo ng iodate, dahil Ang hypoiodite ay hindi matatag hindi lamang kapag pinainit, kundi pati na rin sa mga ordinaryong temperatura at kahit na sa malamig.
19. Ang mekanismo ng kemikal na reaksyon sa pagitan ng fluorine at tubig
Equation ng reaksyon para sa pakikipag-ugnayan ng fluorine sa tubig.
F 2 + H 2 O = 2 FH + O
Ang hydrogen sa tubig ay nag-aalis ng "enerhiya" (mga libreng photon) mula sa ibabaw ng fluorine. Ang "enerhiya" na ito ay napupunta sa ibabaw ng tubig ng hydrogen. Ang mga photon na nahuhulog sa rehiyon kung saan ang hydrogen at oxygen ay nakagapos sa isa't isa ay nagiging sanhi ng pagkasira ng bono sa pagitan nila. Nawasak ang molekula ng tubig.
Kasabay ng prosesong ito, ang isang gravitational na koneksyon ay itinatag sa pagitan ng hydrogen ng tubig at fluorine. Sa mga lugar na iyon ng elemento ng fluorine kung saan inalis ng hydrogen ang mga libreng photon kasama ang pagkahumaling nito, nangyayari ang kahubaran, at ang Fluorine Attraction Field ay nagpapakita mismo sa labas sa mas malaking lawak. Ito ay kung paano nabuo ang isang bagong bono ng kemikal at isang bagong tambalang kemikal - ang hydrogen fluoride. Ang tubig ay bumagsak, ang fluorine ay pinagsama sa hydrogen, at ang oxygen ay inilabas.
Dapat itong banggitin dito na ang mga elemento ng fluorine ay hindi pinagsama sa bawat isa nang pares sa mga molekula. Sa fluorine gas, ang mga elemento ng fluorine ay maaaring hawakan na may kaugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng napakahina na Attractive Forces. Bilang karagdagan, ang bawat elemento ng kemikal ay nakakaimpluwensya sa iba gamit ang napakahinang Repulsive Forces. Ang sitwasyong ito ay nangyayari sa anumang gas na katawan.
Ang tekstong ito ay isang panimulang fragment. Mula sa aklat na Compressed Chaos: An Introduction to Chaos Magic ni Hein PhilMga mahiwagang reaksyon 1. Pakainin hanggang sa mapagod Minsan ito ay kapaki-pakinabang na pakainin ang isang demonyo hanggang sa mapagod. Kadalasan ang mga demonyo ay nagpapanatili ng kanilang kapangyarihan sa pamamagitan ng pagpigil sa atin na tuklasin ang buong implikasyon ng mga takot na dulot nila sa atin. Naalala ko ang pagkahumaling ko sa demonyo ng selos.
Mula sa aklat na The Big Book of Secret Sciences. Mga pangalan, panaginip, mga siklo ng buwan may-akda Schwartz TheodorMga araw ng tubig (mga palatandaan ng elemento ng tubig - Kanser, Scorpio, Pisces). Ang kalikasan ay hindi nagtitipid sa pag-ulan, at kung minsan ang buwanang pamantayan ay bumababa. Ang mataas na kahalumigmigan ng hangin ay hindi nakakatulong sa kaginhawahan at magandang kalagayan
Mula sa aklat na The Concept of Development and Improvement of the Human Being may-akda3.10. Mga shell ng enerhiya at istraktura Mga koneksyon Ang mga shell ng enerhiya ng pisikal na bahagi ng isang tao ay naglalaman ng pinagsama-samang impormasyon tungkol sa mga katangian ng bawat tao. Sila ang humuhubog sa personalidad ng isang babae at karakter ng isang lalaki. Nabubuo ang mga shell ng enerhiya
Mula sa aklat na Chemistry may-akda Danina Tatyana16. Ang mekanismo ng reaksyon ng neutralisasyon Ang artikulong ito ay dapat na unahan ng sumusunod na pahayag, na, walang alinlangan, ay dapat magpauna sa lahat ng mga artikulo sa chemistry at nuclear physics - lahat ng bagay na tumatalakay sa mga elemento ng kemikal at kanilang istraktura. Ito ay kinakailangan upang ulitin hanggang sa katotohanang ito ay hindi
Mula sa aklat na Chemistry may-akda Danina Tatyana17. Haba ng isang kemikal na bono Ang distansya sa pagitan ng mga elemento ng kemikal ay ang haba ng isang kemikal na bono - isang dami na kilala sa kimika. Ito ay natutukoy sa pamamagitan ng ratio ng Kaakit-akit at Repulsive Forces ng mga nakikipag-ugnayang kemikal
Mula sa aklat na Chemistry may-akda Danina Tatyana26. Entalpy. Endothermic at exothermic na reaksyon Sa panahon ng mga exothermic na reaksyon, ang "init" (mga light type ng libreng photon - IR, radio) ay ibinubuga mula sa ibabaw ng mga elemento ng kemikal. Ang enthalpy ng mga elemento ay bumababa, ang estado ng pagsasama-sama ay nagiging mas siksik
Mula sa aklat na About Energy Structures may-akda Baranova Svetlana VasilievnaAng Structure of the Connection Man ay batay sa Banal na enerhiya, salamat sa kung saan siya ay walang kamatayan at makapangyarihan sa lahat, Siya ay may isang masiglang bahagi, pang-unawa, kamalayan sa sarili (pagkakakilanlan), katalinuhan, intensyon at kalooban, na nabuo depende sa.
Mula sa aklat na The Way of the Warrior of the Spirit. Tao may-akda Baranova Svetlana VasilievnaAng istraktura ng koneksyon Ang tao ay batay sa Banal na enerhiya, salamat sa kung saan siya ay walang kamatayan at makapangyarihan sa lahat. Ito ay may bahagi ng enerhiya, pang-unawa, kamalayan sa sarili (pagkakakilanlan), katalinuhan, intensyon at kalooban, na nabuo depende sa
Mula sa aklat na Life Without Borders. Konsentrasyon. Pagninilay may-akda Zhikarentsev Vladimir VasilievichBATAYANG MGA PRINSIPYO NG PAG-UUGNAY NG ISIP AT KATAWAN Mayroong apat na pangunahing prinsipyo ng pag-uugnay ng isip at katawan. Mayroong maraming mga tao, samakatuwid mayroong maraming mga paraan ng pagtingin at pamumuhay. Ang mga paraan ng pagkonekta sa isip at katawan ay partikular na binuo upang ang mga tao ay may iba't ibang
Mula sa librong Secrets of Bioenergy A pointer to wealth and success in life. may-akda Ratner SergeyMGA REAKSIYON NG KALULUWA AT KATAWAN Ang paksa ng hindi malay ay napakalawak na "maghukay at maghukay." Ang tanging bagay ay kung naiintindihan mo na walang limitasyon sa pagiging perpekto, pagkatapos ay darating ka sa konklusyon na mula sa isang tiyak na punto ay may simpleng pag-unlad. Ngayon ay may higit pang pagbubukas ng ilang mga bago
Mula sa aklat na Dahilan. Malikhaing tugon sa ngayon may-akda Rajneesh Bhagwan ShriMula sa Reaksyon sa Aksyon Ang reaksyon ay nagmumula sa mga kaisipan, ang tugon ay nagmumula sa pag-unawa. Ang reaksyon ay nagmumula sa nakaraan; ang tugon ay palaging nasa kasalukuyan. Ngunit kadalasan tayo ay nagre-react - lahat ay handa na sa loob natin. May gumagawa ng kung ano at nagre-react kami na parang may pinindot sa amin. isang tao sa iyo
Mula sa aklat na Reasonable World [How to live without unnecessary alala] may-akda Sviyash Alexander Grigorievich Mula sa aklat na World Astrology ni Baigent MichaelMahusay na Pang-ugnay Bilang resulta, kung ano ang ipinapakita ng cyclical index sa iba't ibang anyo nito ay tinutukoy nito ang antas ng "koneksyon" sa isang partikular na oras. Ang isa pang diskarte sa isyu ng pagtatasa ng katatagan o kawalang-tatag ng isang tiyak na panahon ay ang pag-aaral sa pamamahagi
Mula sa aklat na Phase. Pagbasag ng ilusyon ng katotohanan may-akda Rainbow MikhailAng simula ng isang chain reaction Sa una ay iniisip mo na mayroong itim at puti. Pagkatapos ay napagtanto mo na ang maraming itim na bagay ay talagang puti, at kabaliktaran. At pagkatapos ay lumalabas na walang isa o isa pa. Hindi ba ang prinsipyong ito ang pangunahing denominator ng lahat ng bagay na ating naiintindihan sa buhay ngayon?
Mula sa aklat na Superpowers of the Human Brain. Paglalakbay sa subconscious may-akda Rainbow Mikhail Mula sa aklat na Rocking the Cradle, o ang Propesyon ng “Magulang” may-akda Sheremeteva Galina BorisovnaReaksyon ng mga nasa hustong gulang Maraming mga magulang ang hindi laging alam kung paano tumugon sa mga kilos at ilan sa kanilang mga anak. Kapag nakatagpo tayo ng mga problema, tayo ay tumutugon sa tatlong magkakaibang paraan.1. Nagpapanggap kaming walang nangyari.2. Nakikilala natin ang kalaban at inaatake.3. Kami ay tunay
Ang mga halogens ay ang pinaka-reaktibong pangkat ng mga elemento sa periodic table. Binubuo ang mga ito ng mga molecule na may napakababang bond dissociation energies (tingnan ang Talahanayan 16.1), at ang kanilang mga atomo ay may pitong electron sa kanilang panlabas na shell at samakatuwid ay napaka-electronegative. Ang fluorine ay ang pinaka-electronegative at pinaka-reaktibong non-metallic na elemento sa periodic table. Ang reaktibiti ng mga halogens ay unti-unting bumababa habang lumilipat sila patungo sa ibaba ng grupo. Ang susunod na seksyon ay titingnan ang kakayahan ng mga halogens na mag-oxidize ng mga metal at non-metal at ipapakita kung paano bumababa ang kakayahang ito mula sa fluorine hanggang sa yodo.
Halogens bilang oxidizing agent
Kapag ang hydrogen sulfide gas ay dumaan sa chlorine water, ang sulfur ay namuo. Ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa equation
Sa reaksyong ito, ang chlorine ay nag-oxidize ng hydrogen sulfide, nag-aalis ng hydrogen mula dito. Ang chlorine ay nag-oxidize din sa Halimbawa, kung ihalo mo ang chlorine sa isang may tubig na solusyon ng sulfate sa pamamagitan ng pag-iling, ang sulfate ay nabuo
Ang oxidative half-reaction na nangyayari ay inilarawan ng equation
Bilang isa pang halimbawa ng oxidizing effect ng chlorine, binibigyan namin ang synthesis ng sodium chloride sa pamamagitan ng pagsunog ng sodium sa chlorine:
Sa reaksyong ito, ang sodium ay na-oxidized habang ang bawat sodium atom ay nawawalan ng isang electron upang bumuo ng sodium ion:
Nakukuha ng chlorine ang mga electron na ito upang bumuo ng mga chloride ions:
Talahanayan 16.3. Mga karaniwang potensyal ng elektrod para sa mga halogens
Talahanayan 16.4. Mga karaniwang enthalpies ng pagbuo ng sodium halides
Ang lahat ng mga halogens ay mga oxidizing agent, kung saan ang fluorine ay ang pinakamalakas na oxidizing agent. Sa mesa Ang 16.3 ay nagpapakita ng mga karaniwang potensyal ng elektrod para sa mga halogens. Mula sa talahanayan na ito makikita na ang oxidizing power ng mga halogens ay unti-unting bumababa patungo sa ilalim ng grupo. Ang pattern na ito ay maaaring ipakita sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang solusyon ng potassium bromide sa isang sisidlan na naglalaman ng chlorine gas. Ang klorin ay nag-oxidize ng mga bromide ions, na nagreresulta sa pagbuo ng bromine; humahantong ito sa hitsura ng kulay sa isang dating walang kulay na solusyon:
Kaya, makikita na ang chlorine ay isang mas malakas na ahente ng oxidizing kaysa sa bromine. Katulad nito, kung paghaluin mo ang isang solusyon ng potassium iodide sa bromine, isang itim na precipitate ng solid yodo ay nabuo. Nangangahulugan ito na ang bromine ay nag-oxidize ng iodide ions:
Ang parehong mga reaksyong inilarawan ay mga halimbawa ng mga reaksyon ng displacement (pagpapalit). Sa bawat kaso, ang mas reaktibong halogen, iyon ay, bilang isang mas malakas na ahente ng oxidizing, ay inilipat ang hindi gaanong reaktibo na halogen mula sa solusyon.
Oksihenasyon ng mga metal. Ang mga halogens ay madaling mag-oxidize ng mga metal. Madaling na-oxidize ng fluorine ang lahat ng metal, maliban sa ginto at pilak. Nabanggit na natin na ang chlorine ay nag-oxidize ng sodium, na bumubuo ng sodium chloride. Upang magbigay ng isa pang halimbawa, kapag ang isang stream ng chlorine gas ay dumaan sa ibabaw ng heated iron filings, ang chloride ay nabuo, isang brown solid:
Kahit na ang iodine ay may kakayahan, kahit na mabagal, sa pag-oxidizing ng mga metal na matatagpuan sa electrochemical series sa ibaba nito. Ang kadalian ng oksihenasyon ng mga metal sa pamamagitan ng iba't ibang mga halogen ay bumababa habang ang isa ay gumagalaw patungo sa ibabang bahagi ng pangkat VII. Ito ay mapapatunayan sa pamamagitan ng paghahambing ng mga enerhiya ng pagbuo ng mga halides mula sa mga panimulang elemento. Sa mesa Ang talahanayan 16.4 ay nagpapakita ng mga karaniwang enthalpies ng pagbuo ng sodium halides sa pagkakasunud-sunod ng paglipat sa ilalim ng grupo.
Oksihenasyon ng mga di-metal. Maliban sa nitrogen at karamihan sa mga marangal na gas, ang fluorine ay nag-ooxidize sa lahat ng iba pang nonmetals. Ang klorin ay tumutugon sa posporus at asupre. Ang carbon, nitrogen at oxygen ay hindi direktang tumutugon sa chlorine, bromine o iodine. Ang kamag-anak na reaktibiti ng mga halogens sa nonmetals ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng paghahambing ng kanilang mga reaksyon sa hydrogen (Talahanayan 16.5).
Oksihenasyon ng hydrocarbons. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang mga halogens ay nag-oxidize ng mga hydrocarbon.
Talahanayan 16.5. Mga reaksyon ng mga halogens na may hydrogen
prenatal Halimbawa, ang chlorine ay ganap na nag-abstract ng hydrogen mula sa isang molekula ng turpentine:
Ang oksihenasyon ng acetylene ay maaaring mangyari nang paputok:
Mga reaksyon sa tubig at alkalis
Ang fluorine ay tumutugon sa malamig na tubig upang bumuo ng hydrogen fluoride at oxygen:
Ang klorin ay dahan-dahang natutunaw sa tubig, na bumubuo ng chlorine na tubig. Ang chlorine water ay may bahagyang kaasiman dahil sa katotohanang naglalaman ito ng disproportionation ng chlorine (tingnan ang Seksyon 10.2) na may pagbuo ng hydrochloric acid at hypochlorous acid:
Ang bromine at yodo ay hindi katimbang sa tubig sa katulad na paraan, ngunit ang antas ng disproporsyon sa tubig ay bumababa mula sa kloro hanggang yodo.
Ang klorin, bromine at yodo ay hindi rin katimbang sa alkalis. Halimbawa, sa malamig na dilute alkali, ang bromine ay hindi katimbang sa mga bromide ions at hypobromite ions (bromate ions):
Kapag ang bromine ay nakikipag-ugnayan sa mainit na puro alkalis, ang disproporsyon ay nagpapatuloy pa:
Ang Iodate(I), o hypoiodite ion, ay hindi matatag kahit sa malamig na dilute na alkalis. Ito ay kusang hindi katimbang upang bumuo ng iodide ion at iodate(I) ion.
Ang reaksyon ng fluorine na may alkalis, pati na rin ang reaksyon nito sa tubig, ay hindi katulad ng mga katulad na reaksyon ng iba pang mga halogens. Sa malamig na dilute alkali ang sumusunod na reaksyon ay nangyayari:
Sa mainit na puro alkali, ang reaksyon sa fluorine ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod:
Pagsusuri para sa mga halogens at kinasasangkutan ng mga halogens
Ang husay at dami ng pagsusuri para sa mga halogens ay kadalasang ginagawa gamit ang isang silver nitrate solution. Halimbawa
Para sa qualitative at quantitative determination ng yodo, maaaring gumamit ng starch solution. Dahil ang yodo ay bahagyang natutunaw sa tubig, kadalasang sinusuri ito sa pagkakaroon ng potassium iodide. Ginagawa ito sa kadahilanang ang iodine ay bumubuo ng isang natutunaw na triiodide ion na may iodide ion
Ang mga solusyon ng yodo na may iodide ay ginagamit para sa analytical na pagpapasiya ng iba't ibang mga ahente ng pagbabawas, halimbawa, pati na rin ang ilang mga ahente ng pag-oxidizing, halimbawa, ang mga ahente ng oxidizing ay inilipat ang balanse sa itaas sa kaliwa, na naglalabas ng yodo. Ang yodo ay pagkatapos ay titrated na may thiosulfate (VI).
Kaya ulitin natin!
1. Ang mga atomo ng lahat ng halogens ay may pitong electron sa kanilang panlabas na shell.
2. Upang makakuha ng mga halogens sa mga kondisyon ng laboratoryo, maaaring gamitin ang oksihenasyon ng kaukulang mga hydrohalic acid.
3. Ang mga halogen ay nag-oxidize ng mga metal, non-metal at hydrocarbon.
4. Ang mga halogen ay hindi katimbang sa tubig at alkali, na bumubuo ng mga halide ions, hypohalite at halogenate (-ions.
5. Ang mga pattern ng mga pagbabago sa pisikal at kemikal na mga katangian ng mga halogens kapag lumipat sa ibaba ng pangkat ay ipinapakita sa talahanayan. 16.6.
Talahanayan 16.6. Mga pattern ng mga pagbabago sa mga katangian ng mga halogens habang tumataas ang atomic number
6. Ang fluorine ay may mga maanomalyang katangian sa iba pang mga halogen para sa mga sumusunod na dahilan:
a) mayroon itong mababang enerhiya ng dissociation ng bono;
b) sa mga compound ng fluorine ito ay umiiral lamang sa isang estado ng oksihenasyon;
c) ang fluorine ay ang pinaka-electronegative at pinaka-reaktibo sa lahat ng di-metal na elemento;
d) ang mga reaksyon nito sa tubig at alkali ay naiiba sa mga katulad na reaksyon ng iba pang mga halogen.
