할로겐 특성, 구조 및 용도



그 할로겐 이들은 VIIA 족 또는 주기율표 17 족에 속하는 비금속 원소이다. 그들은 금속과의 결합의 이온 성질에 큰 영향을주는 전기 음성 성과 높은 전자 친화력을 가지고있다. '할로겐'이라는 단어는 그리스어로 '소금 형성'을 의미합니다.. 

그러나 할로겐이란 무엇입니까? 불소 (F), 염소 (Cl), 브롬 (Br), 요오드 (I) 및 방사성 원소와 일시적인 아스 타틴 (At). 그것들은 매우 반응 적이기 때문에 그들 사이에서 반응하여 이원자 분자를 형성한다 : F2, Cl2, Br2, 나는2 및에서2. 이 분자들은 유사한 물리적 특성 (선형 분자)을 가지고 있음에도 불구하고 유사한 구조적 특성.

위의 그림에는 3 개의 할로겐이 표시되어 있습니다. 왼쪽부터 : 염소, 브롬 및 요오드. 후자는 부식에 저항하지 않기 때문에 불소 또는 아스 타틴은 유리 용기에 저장할 수 없습니다. 그룹을 통해 요오드 원소로 내려갈 때 할로겐의 관능 성이 어떻게 변하는 지 주목하십시오.

불소는 황색 계통의 가스입니다. 염소 또한 황록색이다. 브롬은 어두운 붉은 액체이다. 요오드, 보라색 상음을 가진 검은 색 고체; 그리고 어쌔신, 어둡고 반짝이는 금속성 고체.

할로겐은 일부 귀금속 (예 : 크세논 및 크립톤)을 사용하여도 주기율표의 거의 모든 요소와 반응 할 수 있습니다. 그들이 할 때, 그들은 원자를 더 긍정적 인 산화 상태로 산화시켜 강력한 산화제로 만들 수 있습니다..

그들은 또한 원자를 묶거나 대체 할 때 특정 성질을 분자에 부여합니다. 이러한 유형의 화합물을 할라이드라고합니다. 실제로, 할로겐화물은 할로겐의 주요 천연 자원이며, 그 중 많은 것들이 바다에서 용해되거나 광물의 일부입니다. 그러한 것은 형석 (CaF2).

할로겐과 할로겐은 모두 광범위한 용도를 가지고 있습니다. 암염 (염화나트륨)과 마찬가지로 특정 식품의 맛을 강조하기 위해 산업적 또는 기술적으로,.

색인

  • 1 물리 화학적 특성
  • 2 분자 구조
    • 2.1 분자간 상호 작용
  • 3 Haluros
  • 4 용도
    • 4.1 염소
    • 4.2 브롬
    • 4.3 요오드
    • 4.4 불소
    • 4.5 아 스타 투스
  • 5 참고

물리 화학적 특성

원자량

불소 (F) 18.99 g / 몰; 염소 (Cl) 35.45 g / mol; 브롬 (Br) 79.90g / mol; 요오드 (I) 126.9g / mol 및 아스타틴 (At) 210g / mol,

물리적 상태

F 기체; Cl 기체; Br 액체; 나는 단단하고 견고하다..

색상

F, 담황색 - 갈색; Cl, 연한 녹색; Br, 적갈색; I, 보라색 및 At, 메탈릭 블랙 * * (가정)

녹는 점

F-219.6 ℃; C1-101.5 ℃; Br -7.3 ℃; I 113.7º C 및 302º C에서.

끓는점

F -118.12 ℃; C1-34.04 C; Br 58.8 ℃; 나는 184.3ºC와?에서 337ºC.

25ºC에서의 밀도

F-0.0017 g / cm3; Cl- 0.0032 g / cm3; Br- 3.102 g / cm3; I- 4.93 g / cm3 및 6.2-6.5 g / cm33

물에 대한 용해도

Cl-0.091 mmol / cm3; Br- 0.21 mmol / cm3 및 I- 0.0013 mmol / cm3.

이온화 에너지

F-1681kJ / mol; Cl- 1.251kJ / mol; Br- 1,140 kJ / mol; I-1,008kJ / mol 및 At-890kJ / mol.

전기 음성도

F-4.0; C1-3.0; Br- 2.8; I-2,5 및 At-2,2.

할로겐은 원자가 껍질에 7 개의 전자를 가지고있어서 전자를 얻기에 유리합니다. 또한, 할로겐은 원자 반경이 작고 원자가 전자에 핵이주는 큰 인력 때문에 높은 전기 음성도를 갖는다.

반응성

할로겐은 반응성이 높아 독성을 설명 할 수 있습니다. 또한, 이들은 산화제.

반응성의 감소하는 순서는 다음과 같습니다 : F> Cl> Br> I> At.

자연 상태

높은 반응성 때문에 할로겐 원자는 본질 상 자유롭지 않습니다. 그러나 그들은 공유 결합으로 연결된 2 원자 분자 또는 응집체를 형성하고있다..

분자 구조

할로겐은 본질적으로 원소 원자로 존재하지 않지만 이원자 분자로 존재합니다. 그러나 그들은 모두 공통적으로 선형 분자 구조를 가지고 있으며 유일한 차이점은 링크의 길이와 분자간 상호 작용에 있습니다..

선형 분자 X-X (X2)은 두 원자가 강하게 전자쌍을 끌어 들이기 때문에 불안정한 특성이있다. 왜? 그들의 외부 전자가 매우 높은 유효 핵 전하를 겪기 때문에 Zef. Zef가 클수록 X-X 링크의 거리가 짧아집니다..

그룹을 통해 내려갈 때, Zef는 약화되고 이들 분자의 안정성이 증가합니다. 따라서, 반응성의 감소하는 순서는 다음과 같다 : F2> Cl2> Br2> 나는2. 그러나, 방사능으로 인해 충분히 안정한 동위 원소가 알려지지 않았기 때문에 불소와 아 스타틴을 비교하는 것은 부적절하다.

분자간 상호 작용

반면에, 분자는 쌍극자 모멘트가 없으며 무극성입니다. 이 사실은 약한 분자간 상호 작용에 책임이있다. 잠정적 인 힘은 분산이나 런던인데, 이것은 원자 질량과 분자 면적에 비례한다..

이런 식으로, F의 작은 분자2 고체를 형성하기에 충분한 질량 또는 전자가 없다. 나는2, 그러나 보라색 증기를 방출하는 고체로 남아있는 요오드 분자.

브롬은 양쪽 말단의 중간 예를 나타낸다 : Br 분자2 그들은 액체 상태에서 스스로를 나타 내기에 충분히 상호 작용한다..

astatus는 아마도 증가하는 금속성 특성으로 인해 At2 At 결합 원자를 형성하는 At 원자.

그 색깔 (노란색 - 노란색 - 녹색 - 빨간색 - 보라색 - 검정)과 관련하여, 가장 적절한 설명은 분자 궤도 이론 (TOM)을 기반으로합니다. 마지막 전체 분자 궤도와 다음으로 높은 에너지 (반 결합) 사이의 에너지 거리는 점점 더 큰 파장을 갖는 광자의 흡수에 의해 극복됩니다.

할루 로스

할로겐은 무기 또는 유기 화합물과 반응하여 할라이드를 형성합니다. 가장 잘 알려진 것은 할로겐화 수소 : 불화 수소 (HF), 염화수소 (HCl), 브롬화 수소 (HBr) 및 요오드화 수소 (HI)입니다..

물에 용해 된 모든 물질은 산성 용액을 생성합니다. HF는 유리 용기를 분해 할 수있다. 또한, 출발 물질은 극도로 강한 산의 합성으로 고려된다.

또한 금속의 원자가에 의존하는 화학 공식을 가진 소위 금속 할라이드가 있습니다. 예를 들어, 알칼리 금속의 할라이드는 화학식 MX를 가지며, 이들은 NaCl, 염화나트륨; KBr, 브롬화 칼륨; CsF, 세슘 플루오 라이드; LiI, 요오드화 리튬.

블록 p의 알칼리 토금속, 전이 금속 또는 금속의 할로겐화물은 화학식 MXn, 여기서 n은 금속의 양전하이다. 그래서 그들 중 몇 가지 예가 있습니다 : FeCl3, 삼염화 철; MgBr2, 마그네슘 브로마이드; AlF3, 알루미늄 트리 플루오 라이드; 및 CuI2, 요오드화 제 2 구리.

그러나 할로겐은 또한 탄소 원자와 결합을 형성 할 수있다. 그러므로 유기 화학과 생화학의 복잡한 세계를 방해 할 수 있습니다. 이들 화합물은 유기 할로겐화물이라 불리며, 일반 화학식 RX (여기서, X는 임의의 할로겐.

용도

염소

업계에서

-브롬 및 염소는 섬유 산업에서 양모를 희게하고 처리하여 습윤시 수축을 방지하는 데 사용됩니다.

-그것은 ditritus 및 음용수 및 수영장의 정화를위한 소독제로 사용됩니다. 또한, 염소에서 유래 된 화합물은 세탁물 및 제지 산업에 사용됩니다.

-특수 배터리 및 염화 탄화수소 제조에 사용하십시오. 그것은 또한 고기, 야채, 생선 및 과일의 가공에 사용됩니다. 또한, 염소는 살균제로 작용합니다..

-그것은 가죽을 깨끗이하고 destanify하고, 셀룰로오스를 희게하는 데 사용됩니다. 이전에는 삼염화 질소가 표백제 및 밀가루 컨디셔너로 사용되었습니다..

-포스 핀 (phosphene) 가스 (COCl2)는 수많은 산업적 합성 공정뿐만 아니라 군사용 가스의 제조에도 사용됩니다. 포스 핀은 매우 독성이 강하고 1 차 세계 대전에서 가스가 사용 된 수많은 사망 원인입니다.

-이 가스는 살충제 및 훈증제에서도 발견됩니다..

-NaCl은 음식을 먹고 가축과 가금류를 보존하는데 사용되는 매우 풍부한 소금입니다. 또한, 그것은 체내 수분 보충 액, 구두 및 정맥 내로 사용됩니다.

의학에서

-약물에 결합하는 할로겐 원자가 더 친 유성을 띄게합니다. 이것은 약물이 세포막을 형성하는 지질에 녹아있는 세포막을 훨씬 쉽게 통과 할 수있게합니다..

-염소는 신경 전달 물질 GABA 수용체에 부착 된 이온 채널을 통해 중추 신경계의 뉴런으로 확산되어 진정 작용을 일으킨다. 이것은 여러 불안 완화제의 작용 메커니즘이다..

-HCl은 위장에 존재하며, 이로 인해 음식 처리에 유리한 환원 환경이 조성됩니다. 또한 HCl은 단백질 물질의 장 흡수 이전에 단백질의 가수 분해를 시작하는 효소 인 펩신을 활성화시킵니다..

기타

-염산 (HCl)은 욕실, 교육 및 연구 실험실 및 많은 산업 분야에서 사용됩니다.

-PVC (폴리 염화 비닐)는 의류, 바닥 타일, 전기 케이블, 호스, 파이프, 풍선 구조물 및 지붕 타일에 사용되는 염화 비닐 폴리머입니다. 또한 염소는 다른 플라스틱 재료의 제조에 중개자로 사용됩니다.

-염소는 브롬 추출에 사용됩니다..

-메틸 클로라이드는 마취제 역할을합니다. 또한 특정 실리콘 중합체의 제조 및 지방, 오일 및 수지의 추출에도 사용됩니다.

-클로로포름 (CHCl3)3)은 많은 실험실, 특히 유기 화학 및 생화학 실험실, 교육에서 조사에 사용되는 용제입니다.

-마지막으로 염소에 관해서는 트리클로로 에틸렌을 사용하여 금속 부품을 탈지한다..

브롬

-브롬은 금 광산 채굴 및 석유 및 가스 우물 시추에 사용됩니다. 플라스틱 및 가스 산업에서 연소 억제제로 사용됩니다. 브롬은 산소 화재를 차단하여 셧다운시킵니다..

-그것은 수경 유체, 냉각제 및 제습기 및 모발 성형을위한 준비의 중간 단계입니다. 칼륨 브로마이드는 격판 덮개와 사진 종이의 제조에서 사용됩니다.

-브롬화 칼륨은 항 경련제로도 사용되지만 염분이 신경 장애를 일으킬 수 있으므로 그 사용이 감소되었습니다. 또한, 다른 일반적인 용도는 적외선 분광법의 고체 시료 측정 용 타블렛.

-브롬 화합물은 폐렴 치료에 사용되는 약물에 존재합니다. 또한, 브롬 화합물은 알츠하이머 병 치료에서 시행되는 임상 시험에 사용되는 약물에 포함됩니다.

-브롬은 석탄을 연료로 사용하는 발전소에서 수은 오염을 줄이기 위해 사용됩니다. 그것은 또한 다른 색상 염료를 만드는 섬유 산업에서 사용됩니다.

-브롬 메틸은 토양 및 살포용 살충제로 사용되었지만 오존에 대한 유해한 영향으로 사용이 제한되었습니다.

-할로겐 램프는 백열이며 소량의 브롬과 요오드를 첨가하면 전구의 크기를 줄일 수 있습니다.

요오드

-요오드는 신체 대사를 조절하는 호르몬 인 갑상선의 기능에 개입합니다. 갑상선은 호르몬 T3와 T4를 분비하여 대상 장기에 작용합니다. 예를 들어, 심장 근육에 대한 호르몬 작용은 혈압과 심박수를 증가시킵니다.

-마찬가지로, 요드는 전분의 존재 확인에 사용됩니다. 은 요오드화물은 사진의 계시에 사용되는 시약입니다..

불소

-일부 우레탄 화합물은 충치의 발생을 방지하기 위해 치약에 첨가된다. 불소 유도체는 여러 마취제에 존재합니다. 제약 산업에서 그들은 유기체에 대한 영향의 가능한 개선을 연구하기 위해 불소를 의약품에 포함시킵니다.

-불화 수소산은 유리를 태우는 데 사용됩니다. 또한 할로겐 (프레온과 같은 소화 가스) 생산에도 사용됩니다. 불소 화합물은 알루미늄의 전기 분해에 사용되어 그 정제를 달성한다..

-반사 방지 코팅에는 불소 화합물이 함유되어 있습니다. 이것은 플라즈마 스크린, 평면 스크린 및 마이크로 전기 기계 시스템의 제조에 사용됩니다. 불소도 일부 도자기에서 사용되는 점토에 존재합니다..

아 스타 투스

갑상선 기능을 조절하는데있어서 아 스타틴이 요오드에 기여할 수 있다고 생각됩니다. 또한, 방사성 동위 원소 (210At)는 마우스 암 연구에 사용되었습니다.

참고 문헌

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