הלוגנים מבוטא שאינם מתכות. אלה כוללים פלואור, אסטטין, יוד, ברום, כלור ויסוד מלאכותי בשם ununseptium (טנסין). לחומרים אלו מגוון רחב של פונקציות כימיות ושווה לדבר עליהם ביתר פירוט.
פעילות חמצונית גבוהה
זהו הנכס המוצהר הראשון שמוזכר. לכל ההלוגנים פעילות חמצונית גבוהה, אך הפלואור הוא הפעיל ביותר. בהמשך יורדים: כלור, ברום, יוד, אסטטין, ununseptium. אבל פלואור מגיב עם כל המתכות ללא יוצא מן הכלל. יתרה מכך, רובם, בהיותם באטמוספירה של יסוד זה, מתלקחים מעצמם, ותהליך זה מלווה בשחרור של כמות גדולה של חום.
אם הפלואור אינו מחומם, אז במקרה זה הוא יגיב עם חומרים רבים שאינם מתכתיים. לדוגמה, עם גופרית, פחמן, סיליקון, זרחן. מתקבלות תגובותאקסותרמית מאוד, ועלול להיות מלווה בפיצוץ.
כדאי גם לציין שפלואור, כאשר הוא מחומם, מחמצן את כל ההלוגנים האחרים. הסכימה היא כדלקמן: Hal2 + F2=2HalF. והנה האל הוא כלור, ברום ויוד. יתרה מכך, בתרכובות כאלה, דרגת החמצון שלהן היא +1.
ועוד תכונה כימית אחת של הלוגן-פלואור היא התגובה שלו עם גזים אינרטיים כבדים בהשפעת הקרנה. הם נקראים גם אצילים. גזים אלה כוללים הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון, ראדון והאוגנסון שהתגלה לאחרונה.
אינטראקציה עם חומרים מורכבים
זו תכונה כימית נוספת של הלוגנים. חומרים מורכבים, כידוע, כוללים תרכובות המורכבות משני יסודות או יותר. אותו פלואור מתבטא בתגובות כאלה בצורה מאוד נמרצת. הם מלווים בפיצוץ. אבל, למשל, כך נראית התגובה שלו עם מים בצורה של נוסחה: 2F2 + 2H2O → 4HF + O 2.
כלור גם הוא תגובתי, אם כי פעילותו פחותה מזו של הפלואור. אבל הוא מגיב עם כל החומרים הפשוטים מלבד גזים אצילים, חנקן וחמצן. הנה דוגמה אחת: Si + 2Cl2 → SiCl4 + 662kJ.
אבל התגובה של כלור עם מימן מעניינת במיוחד. אם אין תאורה וטמפרטורה נאותים, אז שום דבר לא קורה ביניהם. אבל אם תגדיל את הבהירות ותחמם אותם, אז יתרחש פיצוץ, יתר על כן, על ידי מנגנון שרשרת. התגובה ממשיכה בהשפעת פוטונים, כמויות של קרינה אלקטרומגנטית, אשרמפרק מולקולות Cl2 לאטומים. לאחר מכן מתרחשת שרשרת שלמה של תגובות, ובכל אחת מהן מתקבל חלקיק שמתחיל את תחילת השלב הבא.
Bromine
כפי שאתה יכול לראות, רוב הדיבורים על פלואור וקצת פחות על כלור. הסיבה לכך היא שהתכונות הכימיות של הלוגנים יורדות בעקביות מפלואור לאסטטין.
Bromine הוא סוג של אמצעי בסדרה שלהם. הוא מסיס יותר במים מאשר הלוגנים אחרים. התמיסה המתקבלת ידועה כמי ברום, חומר רב עוצמה שיכול לחמצן ניקל, ברזל, כרום, קובלט ומנגן.
אם מדברים על התכונות הכימיות של הלוגן, אז כדאי להזכיר שמבחינת פעילות הוא תופס עמדת ביניים בין הכלור והיוד הידוע לשמצה. אגב, כאשר הוא מגיב עם תמיסות יודיד, יוד חופשי משתחרר. זה נראה כך: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr.
כמו כן, ברום יכול להגיב עם לא-מתכות (טלוריום וסלניום), ובמצב נוזלי הוא יוצר אינטראקציה עם זהב, וכתוצאה מכך היווצרות טריברומיד AuBr3. הוא גם מסוגל לחבר מולקולות אורגניות עם קשר משולש. אם מחומם בנוכחות זרז, הוא יכול להגיב עם בנזן ליצירת ברומובנזן C6H5Br, אשר נקראת תגובת החלפה.
יוד
התכונות הכימיות הפעילות הבאות ביותר של הלוגנים בטבלה היא יוד. הייחודיות שלו טמונה בעובדה שהוא יוצר מספר חומצות שונות. אלה כוללים:
- יוד. נוזל חסר צבע עם ריח חריף. חומצה חזקה שהיא חומר מפחית חזק.
- יוד. לא יציב, יכול להתקיים רק בתמיסות מדוללות מאוד.
- יוד. המאפיינים זהים לקודם. יוצר מלחי יודיט.
- יוד. חומר חסר צבע גבישי עם ברק זגוגי. מסיס במים, נוטה לפילמור. בעל תכונות מחמצנות.
- יוד. חומר גבישי היגרוסקופי. משמש בכימיה אנליטית כחומר מחמצן.
התכונות הכימיות הכלליות של הלוגן-יוד כוללות פעילות גבוהה. למרות שזה פחות מזה של כלור עם ברום, ואף יותר מזה אינו בר השוואה עם פלואור. התגובה המפורסמת ביותר היא האינטראקציה של יוד עם עמילן, מה שמביא לצבע כחול של האחרון.
Astatine
כדאי גם לומר עליו כמה מילים בהמשך הדיון במאפיינים הכלליים של הלוגנים. התכונות הפיזיקליות והכימיות של אסטטין קרובות לאלו של היוד והפולוניום הידועים לשמצה (יסוד רדיואקטיבי). הנה התיאור הקצר שלו:
- מייצר מלח AgAt בלתי מסיס, כמו כל ההלוגנים.
- ניתן לחמצן ל-At, כמו יוד.
- יוצר תרכובות עם מתכות, המציגות מצב חמצון של -1. אבל כמו כל ההלוגנים.
- מגיב עם יוד וברום ליצירת תרכובות בין הלוגן. אסטטין יודיד וברומיד, ליתר דיוק (AtI ו-AtBr).
- מתמוסס בחנקן ובהידרוכלוריחומצות.
- אם אתה פועל על זה עם מימן, אז נוצר אסטטיד מימן גזי - חומצה גזית לא יציבה.
- כמו כל הלוגנים, הוא יכול להחליף מימן במולקולת מתאן.
- בעל קרינת אלפא אופיינית. לפי נוכחותו, נוכחות אסטטין נקבעת.
אגב, החדרת אסטטין בצורת תמיסה לגוף האדם מטפלת בבלוטת התריס. בהקרנות, נעשה שימוש פעיל באלמנט זה.
Tennesin
והוא צריך לשים לב, כי אנחנו מדברים על התכונות הכימיות של הלוגנים. אין הרבה תרכובות ידועות עם טנסין, שכן עד כה המאפיינים המדויקים שלה נותרו נושא לדיון, שכן הוא נכלל בטבלה רק ב-2014.
ככל הנראה מדובר בחצי מתכת. הוא אינו מציג כמעט כוח מחמצן, ובכך הוא החלש ביותר מבין ההלוגנים, מכיוון שהאלקטרונים שלו רחוקים מדי מהגרעין. אבל סביר מאוד שטנסין יהיה ההלוגן, שתכונתו המפחיתה תהיה גבוהה יותר מהמחמצן.
תגובה בוצעה באופן ניסיוני עם מימן. TsH הוא החיבור הפשוט ביותר. המימן הטנסיני שנוצר ממשיך את רוב המגמות של הלידי מימן.
נכסים פיזיים
יש להזכירם בקצרה. אז:
- פלואור הוא גז רעיל צהוב בהיר עם ריח חריף.
- כלור הוא גז ירוק בהיר. יש לו גם ריח חזק והוא רעיל יותר מפלואור.
- ברום הוא נוזל כבד אדום-חום. שֶׁלוֹהאדים רעילים מאוד.
- יוד הוא מוצק אפור כהה עם ברק מתכתי.
- אסטטין הוא מוצק כחול-שחור. נראה כמו יוד.
קבלת הלוגנים
זה הדבר האחרון. התכונות הכימיות והייצור של הלוגנים קשורים ישירות. הראשון תנאי את השני. הנה כמה דרכים להשיג את החומרים האלה:
- באמצעות אלקטרוליזה של נמסים או תמיסות של הלידים - התרכובות שלהם עם יסודות או רדיקלים אחרים.
- דרך האינטראקציה של המלחים המוצקים שלהם וחומצה גופרתית מרוכזת. אבל זה חל רק על HF ו-HCl.
- HBr ו-HI ניתן להשיג על ידי הידרוליזה של הלידים זרחן.
- חמצון של חומצות הידרותליות.
- HClO מתקבל על ידי הידרוליזה בתמיסות מימיות של כלור.
- HOBr נוצר על ידי אינטראקציה של מים והלוגן.
אבל באופן כללי יש עוד הרבה דרכים להשיג, אלו רק דוגמאות. אחרי הכל, הלוגנים נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה. פלואור משמש לייצור חומרי סיכה, כלור משמש להלבנה וחיטוי, ברום משמש ברפואה ובייצור חומרי צילום, ועל יוד לא כדאי אפילו לדבר.
