Элементы главной подгруппы VII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева


К главной подгруппе VII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева входят:

Фтор F

Хлор Cl

Бром Br

Йод J и Астат At. Общее изречение этой группы элементов – галогены, сколько в переводе означает “солеродни”.

Атомы галогенов имеют для последнем энергетическом уровне семь электронов: ns2np5. Распределение электронов последнего энергетического уровня изза орбиталями такой: 17cl s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

В атоме Хлору возможны три возбуждены состояния: ↑↓ ↑↓ ↑

↑ ↑

ІІ ↓↑ ↑

↑ ↑

↑ ↑

ІІІ ↑

↑ ↑

↑ ↑

↑ ↑

В возбужденных состояниях коечто Хлору может образовывать 3,5 или 7 общих электронных пар с другими атомами. Такое количество связей характерно дабы соединений Хлору с кислородом.

Возбуждены состояния возможные и дабы атомов Брома, Йода, Астату. Для атома Фтора достижения возбужденного состояния невозможно: электроны внешнего слоя атома F находятся для втором энергетическом уровне, для котором не имеет свободных орбиталей: 2 9f s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

Все галогены относятся к р-елемнтив. С повышением порядкового номера в ряде F – At увеличиваются радиусы атомов, уменьшается электронегативность, ослабевают неметаллические свойства и окислительная переимчивость элементов. Наиболее выражены неметаллические свойства у Фтора (ст. о.-1), наименее – у Йода.

В свободном состоянии галогены образуют простые вещества, которые состоят из двухатомных молекул: F2, Cl2, Br2, J2 связки между атомами – ковалентни неполярные . Кристаллическая решетка галогенов молекулярного типа.

Распространение в природе.

Из галогенов в бренный коре самые распространенные хлор и фтор. Массовые части в бренный коре составляют %: Cl – 0,045; F – 0,027; Br – 1,6х10-4, J – 3x10-5.

Астат случается в неимоверно незначительных количествах в продуктах распада естественных радиоактивных веществ.

Галогены в природе распространены лишь в связанном состоянии – в основном в виде солей: Caf2 – плавиковый шпат; Na3 [Alf6] – криолит; Ca5 (Po4) 3f – фторапатит; Nacl – каменная соль; Kcl – сильвин; Ксl·mgcl2·6h2o – карналлит.

Основными естественными источниками Br и J является морская вода, буровая вода, вода озер. Йод содержится в водорослях. Случается в виде солей – Kjo3 и Kjo4, которые сопутствуют залежей Nanо3 (селитры в Чили и Боливии).

Физические свойства.

Фтор – газ свитло-зеленого цвета и неимоверно обидный (ρ = 1,11 г/см3). Фтор не может возиться растворен в воде из-за того, сколько он взаимодействует с ней.

Хлор – газ желто зеленого цвета с резким, неприятным запахом. Хлор тяжелее воздуха, растворимый в воде (в 1 V воды 2 V хлору), образует хлорную воду Cl2аg. (ρ = 1,568 г/см3).

Бром – жидкость красно-бурой расцветки с неприятным запахом, в воде растворяется плохо, образовывая бромну воду Br2 аg. Растворяется в органических растворителях – бензоле, хлороформе. Если к бромной воды прибавить бензол и хорошо взболтать, то после расслоения жидкостей дозволено заметить, казаться бензол из Br2 окрашивается в выпуклый оранжевый цвет. Это объясняется тем, сколько бром лучше растворяется в бензоле, чем в воде. Бром тяжелее после воды (ρ = 3,12 г/см3).

Йод – кристаллическое вещество, темно серого цвета, в парах – фиолетового. При нагревании он из твердого состояния вмиг переходит в жидкое имущество (сублимация). Йод плохо растворяется в воде (свитло-жовта йодная вода), лишь хорошо растворяется у спирта. Это используют дабы приготовления 5–10% раствора йода у спирта (йодная настойка). Йод неимоверно хорошо растворяется в растворе собственных солей, предполагать в растворе калию йодиу. Этот раствор называется раствором Люголя, применяется в медицинской практике.

Если к J2 аg. прибавить мало бензола и хорошо взболтать, то для поверхности образуется кольцо малинового цвета. Этим пользуются дабы исключения брома и йода из водных растворов.

Физиологичное влияние галогенов.

Все галогены неимоверно ядовиты. Вдыхание их мгла вызывает взрыв органов дыхания, а в больших количествах они вызывают духоту.

Особенно ядовитым является фтор: около вдыхании небольших количествах он вызывает отек легких, в больших – гибель легочной ткани и смерть.

Хлор менее ядовит, чем фтор. Хроническое отравление хлором вызывает перелом цвета лица, легочные и бронхиальные заболевания. Как лекарство применяют мгла спирта с эфиром, а также водяные мгла с нашатырным спиртом.

Жидкий бром около попадании для кожу вызывает сильные ожоги. При попадании для кожу бром должен смыть органическим раствором (бензолом, Ccl4), протирая ватой, смоченной этим раствором.

Йод наименее ядовит из всех галогенов. При попадании для кожу кристаллический йод оставляет желтые пятна. Все работы с галогенами следует жить около вытяжкой.

Рядом с тем галогены являются жизненно важными элементами дабы организма человека. Хлор в виде Nacl персона употребляет с едой, он входит в смесь хлорофилла. Недостаток соединений фтора в питтевий воде вызывает гибель зубов. Йод принимает покровительство в регуляции обмена веществ. Недостаток йода вызывает заболевание щитовидной железы (зоб).

Добывание галогенов.

Фтор добывают, пропуская электрический ток после расплавлении фториды (в результате его большой электронегативности), предполагать Caf2, Khf2. Электролиз проводят в никелевом сосуде, который является катодом, а анодом является уголь. Хлор добывают в промышленности электролизом водных растворов Nacl и Kcl.

2nacl 2h2o электролиз 2naoh Cl2↑ H2↑

В лабораторных условиях хлор дозволено добыть, действуя концентрированной хлоридной кислотой для Mno2 или Kмno4.

4hcl Mno2→MnCl2 Cl2↑ 8h2o

Бром и йод дозволено добыть аналогично хлору окислениям Hbr и HJ разными окислителями.

В промышленности бром и йод получают из бромидов, действуя для их растворы хлором.

2kbr Cl2→2KCl Br2 2kj Cl2→2KCl J2 бром добывают в основном из подземных буровых вод, а также из “рапы” (насыщенного раствора) некоторых соленных озер. Основным источником добывания йода являются подземные буровые воды.