Հալոգենները արտասանվում են ոչ մետաղներ: Դրանք ներառում են ֆտոր, աստատին, յոդ, բրոմ, քլոր և արհեստական տարր, որը կոչվում է ununseptium (տեննեսին): Այս նյութերն ունեն քիմիական ֆունկցիաների լայն շրջանակ և արժե ավելի մանրամասն խոսել։
Բարձր օքսիդատիվ ակտիվություն
Սա առաջին արտասանված հատկությունն է, որը նշվում է: Բոլոր հալոգեններն ունեն բարձր օքսիդատիվ ակտիվություն, սակայն ամենաակտիվը ֆտորն է։ Հետագա իջնող՝ քլոր, բրոմ, յոդ, աստատին, անսեպտիում: Բայց ֆտորն առանց բացառության փոխազդում է բոլոր մետաղների հետ։ Ընդ որում, նրանց մեծ մասը, գտնվելով այս տարրի մթնոլորտում, ինքնահրկիզվում է, և այդ գործընթացը ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ ջերմության արտանետմամբ։
Եթե ֆտորը չտաքացվի, ապա այս դեպքում այն կփոխազդի բազմաթիվ ոչ մետաղական նյութերի հետ։ Օրինակ՝ ծծմբի, ածխածնի, սիլիցիումի, ֆոսֆորի հետ։ Ստացվում են ռեակցիաներխիստ էկզոթերմիկ և կարող է ուղեկցվել պայթյունով։
Հարկ է նաև նշել, որ ֆտորը տաքացնելիս օքսիդացնում է մնացած բոլոր հալոգենները։ Սխեման հետևյալն է. Hal2 + F2=2HalF: Իսկ այստեղ Հալը քլոր է, բրոմ և յոդ։ Ընդ որում, նման միացություններում դրանց օքսիդացման աստիճանը +1 է։
Եվ հալոգեն-ֆտորի ևս մեկ քիմիական հատկություն է նրա ռեակցիան ծանր իներտ գազերի հետ ճառագայթման ազդեցության տակ: Նրանք կոչվում են նաև ազնվական: Այս գազերը ներառում են հելիումը, նեոնը, արգոնը, կրիպտոնը, քսենոնը, ռադոնը և վերջերս հայտնաբերված օգանեսոնը։
Փոխազդեցություն բարդ նյութերի հետ
Սա հալոգենների ևս մեկ քիմիական հատկություն է: Բարդ նյութերը, ինչպես հայտնի է, ներառում են երկու կամ ավելի տարրերից բաղկացած միացություններ։ Նույն ֆտորը նման ռեակցիաներում շատ բուռն է դրսևորվում։ Դրանք ուղեկցվում են պայթյունով։ Բայց, օրինակ, ջրի հետ նրա ռեակցիան այսպիսին է թվում բանաձևի տեսքով՝ 2F2 + 2H2O → 4HF + O 2.
Քլորը նույնպես ռեակտիվ է, չնայած նրա ակտիվությունն ավելի քիչ է, քան ֆտորինը: Բայց այն փոխազդում է բոլոր պարզ նյութերի հետ, բացառությամբ ազնիվ գազերի, ազոտի և թթվածնի: Ահա մեկ օրինակ՝ Si + 2Cl2 → SiCl4 + 662 kJ.
Բայց հատկապես հետաքրքիր է քլորի արձագանքը ջրածնի հետ։ Եթե չկա համապատասխան լուսավորություն և ջերմաստիճան, ապա նրանց միջև ոչինչ տեղի չի ունենում: Բայց եթե մեծացնեք պայծառությունն ու տաքացնեք դրանք, ապա պայթյուն տեղի կունենա, ընդ որում՝ շղթայական մեխանիզմով։ Ռեակցիան ընթանում է ֆոտոնների, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտների ազդեցությամբ, որոնքCl2 մոլեկուլները տարանջատում է ատոմների: Այնուհետև տեղի է ունենում ռեակցիաների մի ամբողջ շղթա, և դրանցից յուրաքանչյուրում ստացվում է մի մասնիկ, որը սկսում է հաջորդ փուլի սկիզբը։
բրոմ
Ինչպես տեսնում եք, հիմնականում խոսվում է ֆտորի և մի փոքր ավելի քիչ՝ քլորի մասին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հալոգենների քիմիական հատկությունները հետևողականորեն նվազում են ֆտորից մինչև ասատին:
Բրոմը մի տեսակ միջին է նրանց շարքում: Այն ավելի շատ լուծելի է ջրում, քան մյուս հալոգենները։ Ստացված լուծույթը հայտնի է որպես բրոմ ջուր՝ հզոր նյութ, որը կարող է օքսիդացնել նիկելը, երկաթը, քրոմը, կոբալտը և մանգանը։
Եթե խոսենք հալոգենի քիմիական հատկությունների մասին, ապա հարկ է նշել, որ ակտիվության առումով այն միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում տխրահռչակ քլորի և յոդի միջև։ Ի դեպ, երբ այն փոխազդում է յոդի լուծույթների հետ, ազատ յոդ է արտազատվում։ Կարծես հետևյալն է՝ Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr.
Նաև բրոմը կարող է փոխազդել ոչ մետաղների հետ (տելուրիում և սելեն), իսկ հեղուկ վիճակում փոխազդում է ոսկու հետ, որի արդյունքում առաջանում է տրիբրոմիդ AuBr3: Նա նաև կարողանում է օրգանական մոլեկուլներին միացնել եռակի կապով։ Կատալիզատորի առկայության դեպքում այն կարող է փոխազդել բենզոլի հետ՝ առաջացնելով բրոմբենզոլ C6H5Br, որը կոչվում է փոխարինման ռեակցիա:
Յոդ
Աղյուսակում հալոգենների հաջորդ ամենաակտիվ քիմիական հատկությունները յոդն է: Նրա յուրահատկությունը կայանում է նրանում, որ այն կազմում է մի շարք տարբեր թթուներ։ Դրանք ներառում են՝
- Յոդ. Անգույն հեղուկ՝ սուր հոտով։ Ուժեղ թթու, որը հզոր վերականգնող միջոց է։
- Յոդ. Անկայուն է, կարող է գոյություն ունենալ միայն խիստ նոսր լուծույթներում:
- Յոդ. Բնութագրերը նույնն են, ինչ նախորդը: Ձևավորում է յոդի աղեր։
- Յոդ. Բյուրեղային անգույն նյութ՝ ապակենման փայլով։ Լուծվում է ջրում, հակված է պոլիմերացման: Ունի օքսիդացնող հատկություն։
- Յոդ. Հիգրոսկոպիկ բյուրեղային նյութ. Օգտագործվում է անալիտիկ քիմիայում որպես օքսիդացնող նյութ։
Հալոգեն-յոդի ընդհանուր քիմիական հատկությունները ներառում են բարձր ակտիվություն: Չնայած այն ավելի քիչ է, քան քլորինը բրոմի հետ, և նույնիսկ ավելին, համեմատելի չէ ֆտորի հետ: Ամենահայտնի ռեակցիան օսլայի հետ յոդի փոխազդեցությունն է, որի արդյունքում վերջինիս կապույտ գույնն է։
Աստատին
Արժե նաև մի քանի խոսք ասել դրա մասին՝ հալոգենների ընդհանուր բնութագրերի քննարկման շարունակությամբ։ Աստատինի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները մոտ են հայտնի յոդի և պոլոնիումի (ռադիոակտիվ տարր) հատկություններին։ Ահա նրա հակիրճ նկարագրությունը.
- Արտադրում է չլուծվող AgAt աղ, ինչպես բոլոր հալոգենները:
- Կարելի է օքսիդացվել մինչև At, ինչպես յոդը:
- Մետաղների հետ առաջացնում է միացություններ՝ ցույց տալով -1 օքսիդացման աստիճան: Այնուամենայնիվ, ինչպես բոլոր հալոգենները:
- Արձագանքում է յոդի և բրոմի հետ՝ առաջացնելով միջհալոգեն միացություններ: Աստատին յոդիդ և բրոմիդ, ավելի ճիշտ (AtI և AtBr):
- լուծվում է ազոտի և հիդրոքլորի մեջթթուներ.
- Եթե դրա վրա գործում եք ջրածնով, ապա ձևավորվում է գազային ջրածնի աստատիդ՝ անկայուն գազային թթու։
- Ինչպես բոլոր հալոգենները, այն կարող է փոխարինել ջրածին մեթանի մոլեկուլում:
- Ունի բնորոշ ալֆա ճառագայթում: Նրա ներկայությամբ որոշվում է աստատինի առկայությունը։
Ի դեպ, լուծույթի տեսքով աստատինի ներմուծումը մարդու օրգանիզմ բուժում է վահանաձև գեղձը։ Ճառագայթային թերապիայի ժամանակ այս տարրը ակտիվորեն օգտագործվում է։
Թենեսին
Եվ նա պետք է ուշադրություն դարձնի, քանի որ խոսքը հալոգենների քիմիական հատկությունների մասին է։ Թենեսինի հետ շատ հայտնի միացություններ չկան, քանի որ մինչ այժմ դրա ճշգրիտ բնութագրերը մնում են քննարկման առարկա, քանի որ այն աղյուսակում ներառվել է միայն 2014 թվականին։
Ամենայն հավանականությամբ դա կիսամետաղ է։ Այն գրեթե չի ցուցադրում օքսիդացնող ուժ, այդպիսով լինելով ամենաթույլը հալոգեններից, քանի որ նրա էլեկտրոնները չափազանց հեռու են միջուկից: Բայց շատ հավանական է, որ տենեսինը կլինի հալոգենը, որի վերականգնող հատկությունը ավելի բարձր կլինի, քան օքսիդացնողը։
Փորձնական կերպով իրականացված ռեակցիա ջրածնի հետ. TsH-ն ամենապարզ կապն է։ Ստացված տենեսին ջրածինը շարունակում է ջրածնի հալոգենիդների միտումների մեծ մասը:
Ֆիզիկական հատկություններ
Պետք է հակիրճ նշել դրանք։ Այսպիսով՝
- Ֆտորը թունավոր բաց դեղին գազ է՝ սուր հոտով։
- Քլորը բաց կանաչ գազ է: Այն նաև ունի ուժեղ հոտ և ավելի թունավոր է, քան ֆտորը։
- Բրոմը կարմիր-շագանակագույն ծանր հեղուկ է: Նրանգոլորշիները շատ թունավոր են։
- Յոդը մուգ մոխրագույն պինդ է, մետաղական փայլով:
- Աստատինը կապույտ-սև պինդ է: Կարծես յոդ է։
Հալոգենների ստացում
Սա վերջին բանն է: Հալոգենների քիմիական հատկությունները և արտադրությունը ուղղակիորեն կապված են: Առաջինը պայմանավորում է երկրորդը. Ահա այս նյութերը ստանալու մի քանի եղանակ՝
- Հալվածքների կամ հալոգենիդների լուծույթների էլեկտրոլիզի միջոցով՝ դրանց միացությունները այլ տարրերի կամ ռադիկալների հետ:
- դրանց պինդ աղերի և խտացված ծծմբաթթվի փոխազդեցության միջոցով: Բայց սա վերաբերում է միայն HF-ին և HCl-ին:
- HBr և HI կարելի է ձեռք բերել ֆոսֆորի հալոգենիդների հիդրոլիզով:
- Հիդրոհալաթթուների օքսիդացում.
- HClO-ն ստացվում է քլորի ջրային լուծույթներում հիդրոլիզով:
- HOBr-ն առաջանում է ջրի և հալոգենի փոխազդեցությունից:
Բայց ընդհանուր առմամբ, ձեռք բերելու շատ այլ եղանակներ կան, սրանք ընդամենը օրինակներ են: Ի վերջո, հալոգենները լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության մեջ: Ֆտորն օգտագործվում է քսանյութեր արտադրելու համար, քլորը՝ սպիտակեցման և ախտահանման համար, բրոմը՝ բժշկության մեջ և լուսանկարչական նյութերի արտադրության մեջ, իսկ յոդի մասին նույնիսկ չարժե խոսել։
