Галогендер

33.        Галогендер

Негізінен галогендер деп біз жетінші топша элементтерін айтамыз. Бұл топша элементтеріне мынадай элементтер жатады: фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At. Барлық галогендер бейметалдар. Бұл бейметалдардың галогендер (тұз түзгіштер) деп аталуының себебі, олар металдармен тікелей әрекеттесіп, тұз түзеді. Осы кіші топ элементтерінің реттік санының ұлғаюына байланысты атомдардың радиусы жоғарыдан төменге қарай артады, сәйкесінше иондану энергиясы төмендейді және фтордан астатқа қарай бейметалдық қасиеттері азаяды.

Галоген атомдарында сыртқы энергетикалық деңгейінде 7 электрон бар. Галогендердің валенттік электрондары үш электронды жұп құрайды, ал сыртқы энергетикалық деңгейдегі бір электрон жұпталмаған күйінде қалады. Сыртқы электрон қабаты аяқталғанға дейін галоген атомдарына бір ғана электрон жетпейтіндіктен, олар 1 тотығу дәрежесін көрсетеді. [pic 1]

Фтор басқа элементтерге қарағанда жоғары электртерістілікке ие, сондықтан 1 тотығу дәрежесі, оның қосылыстардағы жалғыз мүмкін тотығу күйі. Басқа галогендердің атомдары да валенттілік электрондарын беруге қабілетті, және +1, + 3+5, + 7 тотығу дәрежелерін көрсетеді.[pic 2]

Енді табиғаттағы таралуына тоқталатын болсақ, химиялық aктивтігі күшті болғандықтан галогендер табиғатта тек қосылыстар түрінде, әcipece, галогенсутек қышқылдарының, тұздары түрінде кездеседі. Фтор мен хлор көп тараған, бром мен иод шашыранды түрінде тараған, ал астат табиғатта кездеспейді, өйткені оның бірде-бір тұрақты изотопы жоқ.

Алу әдістері:

Алдымен фтордың алынуына тоқталсақ. Фторды мыс немесе никель ыдысындағы калий гидрофторидін электролиздеу арқылы зауыттарда алады. Мыс ыдысының қабырғасы катод ретінде әрекет етеді, ал оған түскен көмір электродтары анод ретінде әрекет етеді:

Катодта    2H+ + 2 = H2[pic 3]

Анодта      2F- - 2 = F2[pic 4]

Келесі бізде хлор элементі. Хлорды өнеркәсіпте натрий хлоридін электролиздеу арқылы алынады. Ал зертханада хлорды марганец (IV) оксидіне, калий перманганатына, қорғасын (IV) оксидіне немесе калий хлоратына хлорсутек қышқылымен әсер ету арқылы алынады:

2KMnO4 + 16НСl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 2КСl + 8Н2O

MnO2 + 4НСl = МnСl2 + Сl2 + 2Н2O

KClO3 + 6НСl = KCl + 3Cl2 + 3H2O

Ендігі кезекте бром элементі. Өнеркәсіпте бромды хлорды калий бромидінің қаныққан ерітіндісіне жіберу арқылы алынады:

2KBr +Cl2 = 2KCl + Br2

Ал зертханада бромды қышқылдық ортада калий бромидын марганец (IV) оксидімен тотықтырып алады:

2KBr + MnO2 + 2H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + 2H2O + Br2

Келесі иодтың алынуына тоқталсақ. Иодты өнеркәсіпте селитрамен бірге кездесетін натрий иодатын натрий гидросульфитімен тотықсыздандырып алады:

2NaIO3 + 5NaHSO3 = 3NaHSO4 + 2Na2SO4 + H2O + I2

Немесе иодты теңіз балдырының күлінде болатын калий иодатын марганец (IV) оксидімен тотықтыру арқылы алады:

2KI + MnO2 + 2H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + 2H2O + I2

Ал астатты ең алғаш висмутты -бөлшектерімен атқылау арқылы жасанды жолмен алды:[pic 5]

20983Bi + 42He = 21185At + 210n

Физикалық қасиеттері. Қалыпты температурада фтор мен хлор сары жасыл түсті жағымсыз өткір иісті газдар, бром ауыр қызыл қоңыр түстi сұйық, ал иод қара қоңыр түстi металдық жарқылы бар кристалл.

Химиялық қасиеттері. Галогендер - химиялық белсенді заттар. Металдармен және көптеген бейметалдармен, сондай-ақ күрделі заттармен реакцияларда галогендер күшті тотықтырғыш қасиет көрсетеді . Фтор - химиялық реакциялардың ең белсендісі. Молекулалық массасы жоғарылаған сайын галогендердің белсенділігі төмендейді.