ฮาโลเจนออกเสียงว่าอโลหะ เหล่านี้รวมถึงฟลูออรีน แอสทาทีน ไอโอดีน โบรมีน คลอรีน และองค์ประกอบประดิษฐ์ที่เรียกว่าอูอันเซปเที่ยม (เทนเนสซีน) สารเหล่านี้มีหน้าที่ทางเคมีที่หลากหลายและควรค่าแก่การพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติม
กิจกรรมออกซิเดชันสูง
นี่คือคุณสมบัติที่ออกเสียงเป็นครั้งแรกที่ถูกกล่าวถึง ฮาโลเจนทั้งหมดมีฤทธิ์ออกซิเดชันสูง แต่ฟลูออรีนมีปฏิกิริยามากที่สุด จากมากไปน้อย: คลอรีน, โบรมีน, ไอโอดีน, แอสทาทีน, อูนูนเซปเที่ยม แต่ฟลูออรีนทำปฏิกิริยากับโลหะทุกชนิดโดยไม่มีข้อยกเว้น ยิ่งกว่านั้น ส่วนใหญ่อยู่ในบรรยากาศขององค์ประกอบนี้ ติดไฟเอง และกระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก
ถ้าฟลูออรีนไม่ถูกทำให้ร้อน ในกรณีนี้ก็จะทำปฏิกิริยากับสารอโลหะหลายชนิด เช่น กำมะถัน คาร์บอน ซิลิคอน ฟอสฟอรัส ได้รับปฏิกิริยาคายความร้อนสูงและอาจมาพร้อมกับการระเบิด
นอกจากนี้ยังควรสังเกตด้วยว่าเมื่อถูกความร้อนฟลูออรีนจะทำการออกซิไดซ์ฮาโลเจนอื่นๆ ทั้งหมด โครงการมีดังนี้: Hal2 + F2=2HalF และที่นี่ฮัลคือคลอรีน โบรมีนและไอโอดีน นอกจากนี้ ในสารประกอบดังกล่าว ระดับของการเกิดออกซิเดชันคือ +1
และคุณสมบัติทางเคมีอีกอย่างหนึ่งของฮาโลเจน-ฟลูออรีนคือปฏิกิริยากับก๊าซเฉื่อยหนักภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสี พวกเขาจะเรียกว่าขุนนาง ก๊าซเหล่านี้ได้แก่ ฮีเลียม นีออน อาร์กอน คริปทอน ซีนอน เรดอน และโอกาเนสสันที่เพิ่งค้นพบ
ปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อน
นี่คือคุณสมบัติทางเคมีอีกอย่างหนึ่งของฮาโลเจน สารที่ซับซ้อนดังที่ทราบ ได้แก่ สารประกอบที่ประกอบด้วยองค์ประกอบตั้งแต่สององค์ประกอบขึ้นไป ฟลูออรีนชนิดเดียวกันแสดงออกในปฏิกิริยาดังกล่าวอย่างรุนแรง พวกมันมาพร้อมกับการระเบิด แต่ตัวอย่างเช่น นี่คือลักษณะของปฏิกิริยากับน้ำในรูปแบบของสูตร: 2F2 + 2H2O → 4HF + O 2.
คลอรีนก็มีปฏิกิริยาเช่นกัน แม้ว่ากิจกรรมของคลอรีนจะน้อยกว่าฟลูออรีนก็ตาม แต่มันทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาทั้งหมด ยกเว้นก๊าซมีตระกูล ไนโตรเจน และออกซิเจน นี่คือตัวอย่างหนึ่ง: Si + 2Cl2 → SiCl4 + 662kJ.
แต่ปฏิกิริยาของคลอรีนกับไฮโดรเจนนั้นน่าสนใจเป็นพิเศษ หากไม่มีแสงและอุณหภูมิที่เหมาะสม จะไม่มีอะไรเกิดขึ้นระหว่างกัน แต่ถ้าคุณเพิ่มความสว่างและทำให้ร้อนขึ้นก็จะเกิดการระเบิดขึ้นโดยกลไกลูกโซ่ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของโฟตอน ควอนตาของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งแยก Cl2 โมเลกุลออกเป็นอะตอม ถัดไป ปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้น และในแต่ละปฏิกิริยาจะได้รับอนุภาคที่เริ่มต้นขั้นตอนต่อไป
โบรมีน
อย่างที่คุณเห็น ส่วนใหญ่พูดคุยเกี่ยวกับฟลูออรีนและคลอรีนน้อยกว่าเล็กน้อย เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของฮาโลเจนลดลงอย่างต่อเนื่องจากฟลูออรีนเป็นแอสทาทีน
โบรมีนเป็นตัวกลางในซีรีส์ สามารถละลายได้ในน้ำมากกว่าฮาโลเจนอื่นๆ สารละลายที่ได้นั้นเรียกว่าน้ำโบรมีน ซึ่งเป็นสารทรงพลังที่สามารถออกซิไดซ์นิกเกิล เหล็ก โครเมียม โคบอลต์ และแมงกานีสได้
หากเราพูดถึงคุณสมบัติทางเคมีของฮาโลเจน ก็ควรค่าแก่การกล่าวขวัญว่าในแง่ของกิจกรรมนั้น มันอยู่ที่ตำแหน่งกลางระหว่างคลอรีนและไอโอดีนฉาวโฉ่ อีกอย่าง เมื่อมันทำปฏิกิริยากับสารละลายไอโอไดด์ ไอโอดีนอิสระจะถูกปล่อยออกมา หน้าตาเป็นแบบนี้: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr.
นอกจากนี้ โบรมีนยังสามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะ (เทลลูเรียมและซีลีเนียม) และในสถานะของเหลวจะเกิดปฏิกิริยากับทองคำ ส่งผลให้เกิดไตรโบรไมด์ AuBr3 เขายังสามารถรวมโมเลกุลอินทรีย์ด้วยพันธะสามตัว หากถูกให้ความร้อนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา มันจะสามารถทำปฏิกิริยากับเบนซินเพื่อสร้างโบรโมเบนซีน C6H5Br ซึ่งเรียกว่าปฏิกิริยาการแทนที่
ไอโอดีน
คุณสมบัติทางเคมีที่ใช้งานมากที่สุดรองลงมาของฮาโลเจนในตารางคือไอโอดีน ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่การสร้างกรดที่แตกต่างกันจำนวนหนึ่ง ซึ่งรวมถึง:
- ไอโอดีน. ของเหลวไม่มีสีมีกลิ่นฉุน กรดแก่ที่เป็นตัวรีดิวซ์ที่ทรงพลัง
- ไอโอดีน. ไม่เสถียร มีได้เฉพาะในสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงเท่านั้น
- ไอโอดีน. ลักษณะจะเหมือนกับก่อนหน้านี้ สร้างเกลือไอโอไดต์
- ไอโอดีน. สารไม่มีสีเป็นผลึกที่มีความมันวาวคล้ายแก้ว ละลายในน้ำมีแนวโน้มที่จะเกิดพอลิเมอไรเซชัน มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์
- ไอโอดีน. สารผลึกดูดความชื้น ใช้ในเคมีวิเคราะห์เป็นสารออกซิไดซ์
คุณสมบัติทางเคมีทั่วไปของฮาโลเจน-ไอโอดีนรวมถึงกิจกรรมที่สูง แม้ว่าจะน้อยกว่าคลอรีนที่มีโบรมีนและที่มากกว่านั้นก็เทียบไม่ได้กับฟลูออรีน ปฏิกิริยาที่มีชื่อเสียงที่สุดคือปฏิกิริยาของไอโอดีนกับแป้ง ซึ่งส่งผลให้เป็นสีฟ้า
แอสทาทีน
นอกจากนี้ยังควรพูดสองสามคำเกี่ยวกับเรื่องนี้ในการสนทนาเกี่ยวกับลักษณะทั่วไปของฮาโลเจนต่อไป คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของแอสทาทีนใกล้เคียงกับไอโอดีนและพอโลเนียมที่มีชื่อเสียง (ธาตุกัมมันตภาพรังสี) นี่คือคำอธิบายสั้น ๆ ของเขา:
- ผลิตเกลือ AgAt ที่ไม่ละลายน้ำ เช่นเดียวกับฮาโลเจนทั้งหมด
- สามารถออกซิไดซ์เป็น At เหมือนไอโอดีน
- สร้างสารประกอบด้วยโลหะ โดยแสดงสถานะออกซิเดชันเป็น -1 เช่นเดียวกับฮาโลเจนทั้งหมด
- ทำปฏิกิริยากับไอโอดีนและโบรมีนเพื่อสร้างสารประกอบอินเทอร์ฮาโลเจน แอสทาทีนไอโอไดด์และโบรไมด์ให้แม่นยำ (AtI และ AtBr)
- ละลายในไนโตรเจนและไฮโดรคลอริกกรด
- ถ้าคุณใช้ไฮโดรเจน ก๊าซไฮโดรเจนแอสทาไทด์จะก่อตัวขึ้น - กรดก๊าซที่ไม่เสถียร
- เช่นเดียวกับฮาโลเจนทั้งหมด มันสามารถแทนที่ไฮโดรเจนในโมเลกุลมีเทน
- มีลักษณะรังสีอัลฟา การปรากฏตัวของแอสทาทีนจะถูกกำหนด
อย่างไรก็ตาม การนำแอสทาทีนในรูปของสารละลายเข้าสู่ร่างกายมนุษย์จะรักษาต่อมไทรอยด์ ในการฉายรังสี มีการใช้องค์ประกอบนี้อย่างแข็งขัน
เทนเนสซิน
และเขาต้องให้ความสนใจ เนื่องจากเรากำลังพูดถึงคุณสมบัติทางเคมีของฮาโลเจน มีสารประกอบเทนเนสซีนที่รู้จักไม่มากนัก เนื่องจากจนถึงตอนนี้คุณลักษณะที่แน่นอนยังคงเป็นหัวข้อของการอภิปราย เนื่องจากได้รวมไว้ในตารางในปี 2014 เท่านั้น
น่าจะเป็นกึ่งโลหะ มันแทบไม่แสดงพลังออกซิไดซ์เลย ดังนั้นจึงเป็นฮาโลเจนที่อ่อนแอที่สุด เนื่องจากอิเล็กตรอนของมันอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากเกินไป แต่มีแนวโน้มสูงที่เทนเนสซีนจะเป็นฮาโลเจน ซึ่งคุณสมบัติรีดิวซ์จะสูงกว่าตัวออกซิไดซ์
ทดลองทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน TsH คือการเชื่อมต่อที่ง่ายที่สุด เทนเนสซีนไฮโดรเจนที่เป็นผลลัพธ์ยังคงมีแนวโน้มส่วนใหญ่ของไฮโดรเจนเฮไลด์
สมบัติทางกายภาพ
ควรกล่าวสั้นๆ ดังนั้น:
- ฟลูออรีนเป็นก๊าซสีเหลืองอ่อนมีพิษมีกลิ่นฉุน
- คลอรีนเป็นก๊าซสีเขียวอ่อน มีกลิ่นแรงและมีพิษมากกว่าฟลูออรีน
- โบรมีนเป็นของเหลวหนักสีน้ำตาลแดง ของเขาไอระเหยเป็นพิษสูง
- ไอโอดีนเป็นของแข็งสีเทาเข้มที่มีเงาเป็นโลหะ
- แอสทาทีนเป็นของแข็งสีน้ำเงินดำ ดูเหมือนไอโอดีน
รับฮาโลเจน
นี่คือสิ่งสุดท้าย คุณสมบัติทางเคมีและการผลิตฮาโลเจนนั้นเกี่ยวข้องโดยตรง เงื่อนไขแรก เงื่อนไขที่สอง วิธีรับสารเหล่านี้มีดังนี้
- ผ่านอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมเหลวหรือสารละลายของเฮไลด์ - สารประกอบของพวกมันกับองค์ประกอบหรืออนุมูลอื่น
- ผ่านปฏิกิริยาของเกลือที่เป็นของแข็งและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น แต่สิ่งนี้ใช้ได้กับ HF และ HCl เท่านั้น
- HBr และ HI ได้มาจากการไฮโดรไลซิสของฟอสฟอรัสเฮไลด์
- ออกซิเดชันของกรดไฮโดรฮาลิก
- HClO ได้มาจากการไฮโดรไลซิสในสารละลายคลอรีนที่เป็นน้ำ
- HOBr เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของน้ำและฮาโลเจน
แต่โดยทั่วไปแล้ว มีหลายวิธีที่จะได้รับ เหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่าง ท้ายที่สุดแล้ว ฮาโลเจนถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ฟลูออรีนใช้ในการผลิตสารหล่อลื่น คลอรีนใช้สำหรับฟอกสีและฆ่าเชื้อ โบรมีนใช้ในยาและการผลิตวัสดุถ่ายภาพ และไอโอดีนก็ไม่คุ้มที่จะพูดถึง
