Chimia elementelor

1. Caracteristicile generale ale halogenurilor.

Elemente VII (în noua nomenclatură IUPAC este desemnată ca Grupul 17) includ fluor (F), clor (CI), brom (Br), iod (I), astatin (la). Numele acestor elemente - halogeni ("săruri de naștere" grecești) se datorează faptului că majoritatea compușilor lor cu metale sunt săruri tipice (KCl, NaCl etc.).







Mulți compuși halogeni, de exemplu, sarea de masă (din salina latină) sunt cunoscuți de oameni din timpuri imemoriale. Acidul clorhidric (latin spiritus salis) a fost mai întâi izolat de alchimiști prin distilarea uscată a vitaminelor, alumelor și sarei de masă. Clorul liber (din clorul grecesc - verde-galben) a fost obținut de Carl Scheele (1742-1786) prin acțiunea acidului clorhidric pe pirolusit (MnO2). Pentru o lungă perioadă de timp se numea un acid muriatic oxidat, considerat un element oxid al murii (din muria grecească - saramură). Interacțiunea clorului cu o soluție de KOH a fost studiată de Claude Berthollet (1748-1822) - cloratul de potasiu izolat de el încă poartă numele său.

Problema eliberării fluorului liber (din ftorii greci - moartea) a îngrijorat multe generații de chimisti. Cu toate acestea, a fost posibil să se rezolve doar în 1886. Moissant, care a primit cantități nesemnificative de F2 prin electroliza HF.

Bromul (din ofensiva bromo-greaca) a fost descoperit in 1825 de catre Ballar din saramura sarata prin actiunea pirolusitului intr-un mediu acid.

În 1811, iodul a fost obținut din cenușă de alge marine de Bernard Courtois (din ioduri grecești - violete).

Astat 85 La (uneori numit astatinum) a fost obținut prin bombardarea nucleelor ​​de bismut cu particule

Datorită radioactivității puternice, chimia compușilor astat nu este bine înțeleasă.

Configurația electronică și unele caracteristici ale atomilor de halogen sunt prezentate în tabelul 1.

Tabelul 1. Unele caracteristici ale atomilor de halogen.

*) Pe scara lui Alred-Rohov. A.L.Allred, E.G.Rochow. J. Inorg, Nucl Chem. 1958, 5 264.







În starea de bază, atomii de halogen au o configurație electronică ns 2 np 5. unde n este numărul cuantumului principal sau numărul perioadei. Comparativ cu alți atomi de halogen la 2 atomi de 2s fluor și 2p electroni slabit 5 ecranați din miez, ceea ce duce la mare specifice (per unitate de volum) a densității de electroni și raza deci mai mici, valori mai mari ale energiilor de ionizare si electronegativitatea. În trecerea de la fluor la iod, mărimea atomilor și numerele posibile de coordonare cresc, iar energiile de ionizare și electronegativitatea (EO) scad.

Proprietățile fluorului, precum și ale altor elemente ale celei de-a doua perioade (Li-F) diferă de cele ale elementelor mai grele ale grupurilor corespunzătoare. De exemplu, afinitatea pentru un electron pentru fluor este mai mică decât pentru clor. Acest lucru se datorează densității electronice ridicate și repulsiei puternic interelectronice. În tranziția de la clor la iod, afinitatea pentru electron scade din cauza unei creșteri a razei atomului de halogen. Aceasta se referă la caracteristicile de fluor ca electronegativitate mare, astfel încât fluorul din toate posibile oxidare afirmă -1, 0, +1, +3, +5, +7 caracterizat prin doar primele două. Trebuie de asemenea remarcat faptul că entalpiile formării fluorurilor ionice și covalente sunt ridicate în comparație cu alte halogeni. În cazul fluorurilor ionice, acest lucru se datorează mărimii mici a ionului, interacțiunea puternică a lui Coulomb și, în consecință, energia ridicată a rețelei cristaline. Marele Entalpia de formare a fluoruri covalente este asociată cu o rază mică de un atom de fluor (tabelul 1), cu mai mult decât alți halogeni se suprapun cu orbitali atomice, și, prin urmare, cu o legătură covalentă puternică. De exemplu, în moleculele NF3 și NCl3, energiile de legare ale N-X sunt 272 și respectiv 193 kJ / mol.

Halogenii prezintă starea de oxidare pozitivă la compuși mai electronegative ale elementelor, de exemplu, fluor (ClF7, IF7. Sm.12) și oxigen (8. 9, 11). Compuși în care atomul de halogen ar acționa ca un cation monovalent X +. sunt necunoscute, deoarece costurile de energie pentru ionizare (tabelul 1) nu sunt compensate de energia cristalului și solvatării. Cu toate acestea, compușii complexi sunt cunoscuți pentru iod și brom, de exemplu, în care atomul de halogen este în stare de oxidare pozitivă +1.3 (vezi 3).

Astat este similar în proprietățile sale cu iodul, de exemplu, au fost identificați compușii HAt, CH3At, BiAt, Ba (AtO3) 2. Cu toate acestea, nu se obțin compuși cu un grad mai mare de oxidare la At (VII).

Compușii care conțin poliați de halogeni, etc. sunt considerate în 12.3. și compușii care conțin forme anionice de polihalogenuri - 12.4.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: