Поговоримо про те, що таке галогени. Вони знаходяться в сьомій групі (головній підгрупі) таблиці Менделєєва. У перекладі з грецької мови "галоген" означає "" народжувальний сіль "". У статті піде мова про те, що собою являє хімічний галоген, які речовини об 'єднані під цим терміном, які їх властивості і особливості отримання.
Особливості
Розмірковуючи про те, що таке галогени, відзначимо специфіку будови їхніх атомів. У всіх елементів на зовнішньому енергетичному рівні розташовується по сім електронів, причому один з них є неспареним (вільним). Тому яскраво виражені окислювальні властивості галогенів, тобто приєднання одного електрона під час взаємодії з різними речовинами, що призводить до повного завершення зовнішнього енергетичного рівня, утворення стійких конфігурацій галогенідів. З металами вони утворюють міцний зв 'язок іонного характеру.
Представники галогенів
До них належать такі елементи: фтор, хлор, бром, йод. Формальне відношення до них мають астат і теннесин. Для того щоб зрозуміти, що таке галогени, необхідно зазначити, що у хлору, брому, йоду є вільна орбіталь. Саме вона пояснює різні ступені окислення у даних елементів. Наприклад, хлор має такі величини: -1, +1,+3, +5, +7. При повідомленні атому хлору додаткової енергії, відбувається поступовий перехід електронів, який і пояснює зміни в ступенях окислення. Серед найсталіших конфігурацій хлору виділяють його сполуки, в яких проявляється ступінь окислення -1, а також + 7.
Перебування в природі
Особливості будови пояснюють їх поширеність у природі. З 'єднання галогенів у природі представлені у вигляді галогенідів, добре розчинних у воді. Зі збільшенням атомного радіусу галогена відбувається зниження їх кількісного вмісту в земній корі. Наприклад, деякі сполуки брому, хлору, фтору використовують у промислових обсягах.
Як основну сполуку фтора, представлену в природі, можна відзначити фторид кальцію (флюорит).
Особливості отримання
Для того щоб зрозуміти, що таке галогени, необхідно з 'ясувати способи їх отримання. Основним варіантом виділення чистих галогенів із солей є електроліз розплавів солей. Наприклад, під час впливу на хлорид натрію постійного електричного струму як продукти реакції можна розглядати не тільки газоподібний хлор, а й металевий натрій. На катоді відбувається відновлення металу, а галоген утворюється на аноді. Для отримання брому використовують морську воду, проводячи електроліз цього розчину.
Фізичні властивості
Зупинимося на фізичних властивостях представників сьомої групи головної підгрупи. Фтор за звичайних умов є газоподібною речовиною, що має світло-жовтий колір, різкий і дратівливий запах. Газоподібний і жовто-зелений хлор, що має різке задушливе аміс. Бром є коричневою важкою рідиною. З усіх галогенів тільки йод - кристалічна речовина фіолетового кольору.
Найсильнішим окислювачем є фтор. У групі здатність приєднувати електрон під час хімічної реакції поступово знижується від фтора до астату. Причина ослаблення цієї властивості полягає в збільшенні атомного радіусу.
Особливості хімічних властивостей
Фтор, будучи найсильнішим окислювачем, здатний вступати без додаткового нагрівання у взаємодію практично з усіма неметаллами. Процес супроводжується виділенням великої кількості теплоти. З металами процес характеризується самозайманням фтора.
Оскільки галоген відрізняється високою хімічною активністю, він здатний взаємодіяти при опроміненні з благородними газами.
Фтор вступає у взаємодію і зі складними речовинами. У брому активність істотно нижча. В основному він використовується в органічній хімії для проведення якісних реакцій на неподільні сполуки.
Йод вступає у взаємодію з металами тільки при нагріванні, причому процес характеризується поглинанням енергії (екзотермічна реакція).
Особливості використання
Яке значення галогенів? Для того щоб відповісти на це питання, розглянемо основні області їх застосування. Наприклад, природний мінерал криоліт, що є сполукою алюмінію, фтору, натрію, використовується як добавка в зубну пасту, сприяє запобіганню карієсу.
Хлор у великих кількостях застосовують у виробництві соляної кислоти. Крім того, цей галоген затребуваний у виготовленні пластичних мас, розчинників, барвників, каучуків, синтетичних волокон. Велика кількість хлоровмісних сполук застосовується для ефективної боротьби з різними шкідниками сільськогосподарських культур. Хлор, а також його сполуки необхідні і для процесу відбілювання бавовняних і лляних тканин, паперу, знезараження питної води. Бром і йод використовують у хімічній і фармацевтичній промисловості.
Останнім часом замість хлору для очищення питної води почали використовувати озон.
Біологічна дія
Висока реакційна здатність галогенів пояснює той факт, що всі ці з 'єднання є отрутою, що мають задушливу дію, здатними вражати органічні тканини. Незважаючи на такі характеристики, ці елементи необхідні для процесів життєдіяльності людського організму.
Наприклад, фтор бере участь в обмінних процесах у нервових клітинах, м 'язах, залізах. У побуті все частіше зустрічається тефлоновий посуд, одним з компонентів якого є саме фтор.
Хлор сприяє зростанню волосся, стимулює обмінні процеси, дає організму сили і бадьорість. Максимальна кількість його у вигляді хлориду натрію входить до складу плазми крові. Серед сполук даного елемента особливий інтерес з біологічної точки зору представляє соляна кислота.
Саме вона є основою шлункового соку, бере участь у процесах розщеплення їжі. Для того щоб організм функціонував нормально, на добу людина повинна вживати не менше двадцяти грамів кухонної солі.
Всі галогени необхідні людині для життєдіяльності, а також використовуються нею в різних сферах діяльності.