ჰალოგენები არის ელემენტების ყველაზე რეაქტიული ჯგუფი პერიოდულ სისტემაში. ისინი შედგებიან მოლეკულებისგან ძალიან დაბალი ბმის დისოციაციის ენერგიით (იხ. ცხრილი 16.1) და მათ ატომებს აქვთ შვიდი ელექტრონი გარე გარსში და, შესაბამისად, ძალიან ელექტროუარყოფითი არიან. ფტორი არის ყველაზე ელექტროუარყოფითი და ყველაზე რეაქტიული არამეტალური ელემენტი პერიოდულ სისტემაში. ჰალოგენების რეაქტიულობა თანდათან მცირდება ჯგუფის ბოლოში გადასვლისას. შემდეგი ნაწილი განიხილავს ჰალოგენების უნარს დაჟანგვის ლითონებისა და არალითონების და აჩვენებს, თუ როგორ მცირდება ეს უნარი ფტორიდან იოდის მიმართულებით.

ჰალოგენები, როგორც ჟანგვის აგენტები

როდესაც აირისებრი წყალბადის სულფიდი გადის ქლორის წყალში, გოგირდის ნალექი ხდება. რეაქცია განტოლების მიხედვით მიმდინარეობს

ამ რეაქციაში ქლორი აჟანგებს წყალბადის სულფიდს, მისგან წყალბადს იღებს. ქლორი ასევე იჟანგება, მაგალითად, თუ ქლორს ურევთ სულფატის წყალხსნარს შერყევის გზით, წარმოიქმნება სულფატი.

ჟანგვითი ნახევრად რეაქცია, რომელიც ხდება ამ შემთხვევაში, აღწერილია განტოლებით

როგორც ქლორის ჟანგვის მოქმედების კიდევ ერთი მაგალითი, წარმოგიდგენთ ნატრიუმის ქლორიდის სინთეზს ქლორში ნატრიუმის დაწვით:

ამ რეაქციაში ნატრიუმი იჟანგება, რადგან ნატრიუმის თითოეული ატომი კარგავს ელექტრონს ნატრიუმის იონის შესაქმნელად:

ქლორი აკავშირებს ამ ელექტრონებს და ქმნის ქლორიდის იონებს:

ცხრილი 16.3. ჰალოგენების სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალი

ცხრილი 16.4. ნატრიუმის ჰალოიდების წარმოქმნის სტანდარტული ენთალპიები

ყველა ჰალოგენი არის ჟანგვის აგენტი, რომელთაგან ფტორი ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტია. მაგიდაზე. 16.3 გვიჩვენებს ჰალოგენების სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალს. ამ ცხრილიდან ჩანს, რომ ჰალოგენების ჟანგვის ძალა თანდათან მცირდება ჯგუფის ბოლოში. ეს ნიმუში შეიძლება გამოვლინდეს ქლორის გაზის ჭურჭელში კალიუმის ბრომიდის ხსნარის დამატებით. ქლორი აჟანგებს ბრომიდის იონებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბრომი; ეს იწვევს ფერის გამოჩენას ადრე უფერო ხსნარში:

ამრიგად, ჩანს, რომ ქლორი უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტია, ვიდრე ბრომი. ანალოგიურად, თუ კალიუმის იოდიდის ხსნარი შერეულია ბრომთან, წარმოიქმნება მყარი იოდის შავი ნალექი. ეს ნიშნავს, რომ ბრომი აჟანგებს იოდიდის იონებს:

ორივე აღწერილი რეაქცია არის გადაადგილების (ჩანაცვლების) რეაქციების მაგალითები. ყოველ შემთხვევაში, რაც უფრო რეაქტიული, ანუ უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტი, ჰალოგენი ანაცვლებს ნაკლებად რეაქტიულ ჰალოგენს ხსნარიდან.

ლითონების დაჟანგვა. ჰალოგენები ადვილად ჟანგავს ლითონებს. ფტორი ადვილად ჟანგავს ყველა ლითონს ოქროსა და ვერცხლის გარდა. ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ, რომ ქლორი აჟანგებს ნატრიუმს და მასთან ერთად წარმოქმნის ნატრიუმის ქლორიდს. კიდევ ერთი მაგალითის მოყვანისას, როდესაც ქლორის გაზის ნაკადი გადადის გახურებული რკინის ჩირქის ზედაპირზე, იქმნება ქლორიდი, ყავისფერი მყარი:

იოდსაც კი შეუძლია, თუმცა ნელა, დაჟანგვის ლითონები მის ქვემოთ ელექტროქიმიურ სერიაში. სხვადასხვა ჰალოგენებით ლითონების დაჟანგვის სიმარტივე მცირდება VII ჯგუფის ქვედა ნაწილში გადასვლისას. ამის დამოწმება შესაძლებელია საწყისი ელემენტებიდან ჰალოიდების წარმოქმნის ენერგიების შედარებით. მაგიდაზე. 16.4 ნაჩვენებია ნატრიუმის ჰალოიდების წარმოქმნის სტანდარტული ენთალპიები ჯგუფის ბოლოში გადაადგილების მიზნით.

არალითონების დაჟანგვა. აზოტისა და კეთილშობილი აირების უმეტესობის გარდა, ფტორი ჟანგავს ყველა სხვა არალითონს. ქლორი რეაგირებს ფოსფორთან და გოგირდთან. ნახშირბადი, აზოტი და ჟანგბადი უშუალოდ არ რეაგირებენ ქლორთან, ბრომთან ან იოდთან. ჰალოგენების ფარდობითი რეაქტიულობა არამეტალების მიმართ შეიძლება შეფასდეს მათი რეაქციების წყალბადთან შედარებით (ცხრილი 16.5).

ნახშირწყალბადების დაჟანგვა. გარკვეულ პირობებში ჰალოგენები ჟანგავს ნახშირწყალბადებს.

ცხრილი 16.5. ჰალოგენების რეაქცია წყალბადთან

მიწოდება. მაგალითად, ქლორი მთლიანად შლის წყალბადს ტურპენტინის მოლეკულიდან:

აცეტილენის დაჟანგვა შეიძლება გაგრძელდეს აფეთქებით:

რეაქცია წყალთან და ტუტეებთან

ფტორი რეაგირებს ცივ წყალთან და წარმოქმნის წყალბადის ფტორს და ჟანგბადს:

ქლორი ნელ-ნელა იხსნება წყალში და იქმნება ქლორის წყალი. ქლორის წყალს აქვს მცირე მჟავიანობა იმის გამო, რომ მასში ქლორის დისპროპორციულობა (იხ. განყოფილება 10.2) ხდება მარილმჟავას და ჰიპოქლორმჟავას წარმოქმნით:

ბრომი და იოდი წყალში არაპროპორციულია ანალოგიურად, მაგრამ წყალში არაპროპორციულობის ხარისხი ქლორიდან იოდამდე მცირდება.

ქლორი, ბრომი და იოდი ასევე არაპროპორციულია ტუტეებში. მაგალითად, ცივ განზავებულ ტუტეში, ბრომი არაპროპორციულია ბრომიდის და ჰიპობრომიტის იონებად (ბრომატის იონები):

როდესაც ბრომი ურთიერთქმედებს ცხელ კონცენტრირებულ ტუტეებთან, დისპროპორციულობა შემდგომში მიმდინარეობს:

იოდატი (I), ან ჰიპოიოდიტის იონი, არასტაბილურია ცივ განზავებულ ტუტეებშიც კი. ის სპონტანურად არაპროპორციულად წარმოქმნის იოდიდ იონს და იოდატ(I) იონს.

ფტორის რეაქცია ტუტეებთან, ისევე როგორც მისი რეაქცია წყალთან, არ ჰგავს სხვა ჰალოგენების ანალოგიურ რეაქციებს. ცივ განზავებულ ტუტეში შემდეგი რეაქცია მიმდინარეობს:

ცხელ კონცენტრირებულ ტუტეში ფტორთან რეაქცია შემდეგნაირად მიმდინარეობს:

ჰალოგენების ანალიზი და ჰალოგენების მონაწილეობით

ჰალოგენების ხარისხობრივი და რაოდენობრივი ანალიზი ჩვეულებრივ ტარდება ვერცხლის ნიტრატის ხსნარის გამოყენებით. მაგალითად

იოდის ხარისხობრივი და რაოდენობრივი განსაზღვრისათვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სახამებლის ხსნარი. ვინაიდან იოდი ძალიან ოდნავ ხსნადია წყალში, ის ჩვეულებრივ ანალიზდება კალიუმის იოდიდის თანდასწრებით. ეს კეთდება იმის გამო, რომ იოდი იოდიდის იონთან ერთად ქმნის ხსნად ტრიიოდიდ იონს.

იოდის ხსნარები იოდიდებთან ერთად გამოიყენება სხვადასხვა შემცირების, მაგალითად, ზოგიერთი ჟანგვის აგენტების ანალიტიკური განსაზღვრისათვის, ოქსიდირებადი აგენტები ცვლის ზემოაღნიშნულ წონასწორობას მარცხნივ, გამოყოფს იოდს. შემდეგ იოდს ტიტრებენ თიოსულფატით (VI).

ასე რომ, მოდით ეს კიდევ ერთხელ გავაკეთოთ!

1. ყველა ჰალოგენის ატომს აქვს შვიდი ელექტრონი გარე გარსში.

2. ლაბორატორიაში ჰალოგენების მისაღებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას შესაბამისი ჰიდროჰალიუმის მჟავების დაჟანგვა.

3. ჰალოგენები ჟანგავს ლითონებს, არამეტალებს და ნახშირწყალბადებს.

4. წყალში და ტუტეებში არაპროპორციული ჰალოგენები, რომლებიც ქმნიან ჰალოგენურ იონებს, ჰიპოჰალოგენიტს და ჰალოგენატს (-იონები.

5. ჰალოგენების ფიზიკური და ქიმიური თვისებების ცვლილების ნიმუშები ჯგუფის ბოლოში გადასვლისას ნაჩვენებია ცხრილში. 16.6.

ცხრილი 16.6. ჰალოგენების თვისებების ცვლილების ნიმუშები ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად

6. ფტორს აქვს ანომალიური თვისებები სხვა ჰალოგენებს შორის შემდეგი მიზეზების გამო:

ა) მას აქვს ბმის დისოციაციის დაბალი ენერგია;

ბ) ფტორის ნაერთებში ის არსებობს მხოლოდ ერთი დაჟანგვის მდგომარეობაში;

გ) ფტორი ყველაზე ელექტროუარყოფითი და ყველაზე რეაქტიულია ყველა არამეტალურ ელემენტებს შორის;

დ) მისი რეაქციები წყალთან და ტუტეებთან განსხვავდება სხვა ჰალოგენების მსგავსი რეაქციებისგან.

წყალბადის ატომს აქვს გარე (და მხოლოდ) ელექტრონული დონის 1 ელექტრონული ფორმულა სერთი . ერთის მხრივ, გარე ელექტრონულ დონეზე ერთი ელექტრონის არსებობით, წყალბადის ატომი ტუტე ლითონის ატომების მსგავსია. თუმცა, ისევე როგორც ჰალოგენებს, მას აკლია მხოლოდ ერთი ელექტრონი გარე ელექტრონული დონის შესავსებად, რადგან პირველ ელექტრონულ დონეზე არაუმეტეს 2 ელექტრონის განთავსება შეიძლება. გამოდის, რომ წყალბადი შეიძლება ერთდროულად განთავსდეს პერიოდული ცხრილის როგორც პირველ, ისე ბოლო (მეშვიდე) ჯგუფში, რაც ზოგჯერ კეთდება პერიოდული სისტემის სხვადასხვა ვერსიაში:

წყალბადის, როგორც მარტივი ნივთიერების თვისებების თვალსაზრისით, მას მაინც უფრო მეტი საერთო აქვს ჰალოგენებთან. წყალბადი, ისევე როგორც ჰალოგენები, არის არალითონი და მათ მსგავსად ქმნის დიატომურ მოლეკულებს (H 2).

ნორმალურ პირობებში წყალბადი არის აირისებრი, არააქტიური ნივთიერება. წყალბადის დაბალი აქტივობა აიხსნება მოლეკულაში წყალბადის ატომებს შორის კავშირის მაღალი სიმტკიცით, რაც მოითხოვს ან ძლიერ გათბობას ან კატალიზატორების გამოყენებას, ან ორივეს ერთდროულად მის გასატეხად.

წყალბადის ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან

ლითონებით

ლითონებიდან წყალბადი რეაგირებს მხოლოდ ტუტესთან და ტუტე დედამიწასთან! ტუტე ლითონებს მიეკუთვნება I ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონები (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), ხოლო ტუტე მიწის ლითონები II ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონებია, გარდა ბერილიუმის და მაგნიუმის (Ca, Sr, Ba). რა)

აქტიურ ლითონებთან ურთიერთობისას წყალბადი ავლენს ჟანგვის თვისებებს, ე.ი. ამცირებს მის ჟანგვის მდგომარეობას. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ჰიდრიდები, რომლებსაც აქვთ იონური სტრუქტურა. რეაქცია მიმდინარეობს გაცხელებისას:

უნდა აღინიშნოს, რომ აქტიურ ლითონებთან ურთიერთქმედება ერთადერთი შემთხვევაა, როდესაც მოლეკულური წყალბადი H2 არის ჟანგვის აგენტი.

არალითონებით

არალითონებიდან წყალბადი რეაგირებს მხოლოდ ნახშირბადთან, აზოტთან, ჟანგბადთან, გოგირდთან, სელენთან და ჰალოგენებთან!

ნახშირბადი უნდა გვესმოდეს, როგორც გრაფიტი ან ამორფული ნახშირბადი, რადგან ბრილიანტი ნახშირბადის უკიდურესად ინერტული ალოტროპული მოდიფიკაციაა.

არალითონებთან ურთიერთობისას წყალბადს შეუძლია შეასრულოს მხოლოდ შემამცირებელი აგენტის ფუნქცია, ანუ მას შეუძლია მხოლოდ გაზარდოს მისი დაჟანგვის მდგომარეობა:

წყალბადის ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან

ლითონის ოქსიდებით

წყალბადი არ რეაგირებს ლითონის ოქსიდებთან, რომლებიც შედის ლითონების აქტივობის სერიაში ალუმინამდე (მათ შორის), თუმცა, გაცხელებისას მას შეუძლია შეამციროს მრავალი ლითონის ოქსიდი ალუმინის მარჯვნივ:

არალითონური ოქსიდებით

არამეტალის ოქსიდებიდან წყალბადი რეაგირებს აზოტის, ჰალოგენებისა და ნახშირბადის ოქსიდებთან გაცხელებისას. წყალბადის არამეტალების ოქსიდებთან ყველა ურთიერთქმედებიდან განსაკუთრებით უნდა აღინიშნოს მისი რეაქცია ნახშირბადის მონოქსიდთან CO.

CO-სა და H 2-ის ნარევს კი აქვს საკუთარი სახელი - "სინთეზური გაზი", რადგან პირობებიდან გამომდინარე, მისგან შეიძლება მიიღოთ ისეთი მოთხოვნადი სამრეწველო პროდუქტები, როგორიცაა მეთანოლი, ფორმალდეჰიდი და თუნდაც სინთეზური ნახშირწყალბადები:

მჟავებით

წყალბადი არ რეაგირებს არაორგანულ მჟავებთან!

ორგანული მჟავებიდან წყალბადი რეაგირებს მხოლოდ უჯერი მჟავებთან, აგრეთვე მჟავებთან, რომლებიც შეიცავს ფუნქციურ ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ წყალბადის შემცირების უნარი, კერძოდ, ალდეჰიდი, კეტო ან ნიტრო ჯგუფები.

მარილებით

მარილების წყალხსნარების შემთხვევაში მათი ურთიერთქმედება წყალბადთან არ ხდება. თუმცა, როდესაც წყალბადი გადადის საშუალო და დაბალი აქტივობის ზოგიერთი ლითონის მყარ მარილებზე, შესაძლებელია მათი ნაწილობრივი ან სრული შემცირება, მაგალითად:

ჰალოგენების ქიმიური თვისებები

ჰალოგენები არის VIIA ჯგუფის ქიმიური ელემენტები (F, Cl, Br, I, At), ასევე მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები. შემდგომში, თუ სხვა რამ არ არის მითითებული, ჰალოგენები გაგებული იქნება როგორც მარტივი ნივთიერებები.

ყველა ჰალოგენს აქვს მოლეკულური სტრუქტურა, რაც იწვევს ამ ნივთიერებების დაბალ დნობისა და დუღილის წერტილებს. ჰალოგენის მოლეკულები დიატომურია, ე.ი. მათი ფორმულა შეიძლება დაიწეროს ზოგადი ფორმით, როგორც Hal 2.

უნდა აღინიშნოს იოდის ისეთი სპეციფიკური ფიზიკური თვისება, როგორიცაა მისი უნარი სუბლიმაციაან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სუბლიმაცია. სუბლიმაცია, ისინი უწოდებენ ფენომენს, რომლის დროსაც მყარ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერება გაცხელებისას არ დნება, არამედ, თხევადი ფაზის გვერდის ავლით, მაშინვე გადადის აირისებრ მდგომარეობაში.

ნებისმიერი ჰალოგენის ატომის გარე ენერგეტიკული დონის ელექტრონულ სტრუქტურას აქვს ფორმა ns 2 np 5, სადაც n არის პერიოდული ცხრილის პერიოდის რიცხვი, რომელშიც მდებარეობს ჰალოგენი. როგორც ხედავთ, მხოლოდ ერთი ელექტრონი აკლია ჰალოგენის ატომების რვაელექტრონიან გარე გარსს. აქედან ლოგიკურია ვივარაუდოთ თავისუფალი ჰალოგენების უპირატესად ჟანგვის თვისებები, რაც პრაქტიკაშიც დასტურდება. მოგეხსენებათ, არამეტალების ელექტრონეგატიურობა მცირდება ქვეჯგუფში გადაადგილებისას და, შესაბამისად, ჰალოგენების აქტივობა მცირდება სერიაში:

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

ჰალოგენების ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან

ყველა ჰალოგენი ძალიან რეაქტიულია და რეაგირებს უბრალო ნივთიერებებთან. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ ფტორს, თავისი უკიდურესად მაღალი რეაქტიულობის გამო, შეუძლია რეაგირება იმ მარტივ ნივთიერებებთანაც კი, რომლებთანაც სხვა ჰალოგენები ვერ რეაგირებენ. ასეთ მარტივ ნივთიერებებს მიეკუთვნება ჟანგბადი, ნახშირბადი (ბრილიანტი), აზოტი, პლატინი, ოქრო და ზოგიერთი კეთილშობილი აირი (ქსენონი და კრიპტონი). იმათ. რეალურად, ფტორი არ რეაგირებს მხოლოდ ზოგიერთ კეთილშობილ აირთან.

დარჩენილი ჰალოგენები, ე.ი. ქლორი, ბრომი და იოდი ასევე აქტიური ნივთიერებებია, მაგრამ ნაკლებად აქტიური, ვიდრე ფტორი. ისინი რეაგირებენ თითქმის ყველა მარტივ ნივთიერებასთან, გარდა ჟანგბადის, აზოტის, ნახშირბადისა, ალმასის, პლატინის, ოქროსა და კეთილშობილი აირების სახით.

ჰალოგენების ურთიერთქმედება არალითონებთან

წყალბადის

ყველა ჰალოგენი რეაგირებს წყალბადთან და წარმოიქმნება წყალბადის ჰალოიდებიზოგადი ფორმულით HHal. ამავდროულად, ფტორის რეაქცია წყალბადთან სპონტანურად იწყება სიბნელეშიც კი და მიმდინარეობს აფეთქებით განტოლების შესაბამისად:

ქლორის რეაქცია წყალბადთან შეიძლება დაიწყოს ინტენსიური ულტრაიისფერი დასხივებით ან გათბობით. ასევე ჟონავს აფეთქებით:

ბრომი და იოდი წყალბადთან ურთიერთქმედებენ მხოლოდ გაცხელებისას და ამავდროულად, იოდთან რეაქცია შექცევადია:

ფოსფორი

ფტორის ურთიერთქმედება ფოსფორთან იწვევს ფოსფორის დაჟანგვას უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობამდე (+5). ამ შემთხვევაში, ფოსფორის პენტაფტორიდის წარმოქმნა ხდება:

როდესაც ქლორი და ბრომი ფოსფორთან ურთიერთქმედებენ, შესაძლებელია ფოსფორის ჰალოიდების მიღება როგორც + 3 დაჟანგვის მდგომარეობაში, ასევე + 5 დაჟანგვის მდგომარეობაში, რაც დამოკიდებულია რეაქტანტების პროპორციებზე:

თეთრი ფოსფორის შემთხვევაში ფტორის, ქლორის ან თხევადი ბრომის ატმოსფეროში რეაქცია სპონტანურად იწყება.

ფოსფორის იოდთან ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მხოლოდ ფოსფორის ტრიიოდიდის წარმოქმნა, სხვა ჰალოგენებთან შედარებით მნიშვნელოვნად დაბალი ჟანგვის უნარის გამო:

ნაცრისფერი

ფტორი აჟანგებს გოგირდს უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობამდე +6, წარმოქმნის გოგირდის ჰექსაფტორიდს:

ქლორი და ბრომი რეაგირებს გოგირდთან, ქმნიან გოგირდის შემცველ ნაერთებს დაჟანგვის მდგომარეობებში, რაც მისთვის უკიდურესად უჩვეულოა +1 და +2. ეს ურთიერთქმედება ძალიან სპეციფიკურია და ქიმიის გამოცდის ჩასაბარებლად ამ ურთიერთქმედებების განტოლებების ჩაწერის უნარი არ არის საჭირო. აქედან გამომდინარე, შემდეგი სამი განტოლება მოცემულია უფრო მეტად სახელმძღვანელოსთვის:

ჰალოგენების ურთიერთქმედება მეტალებთან

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ფტორს შეუძლია რეაგირება მოახდინოს ყველა მეტალთან, თუნდაც ისეთ არააქტიურთან, როგორიცაა პლატინა და ოქრო:

დარჩენილი ჰალოგენები რეაგირებს ყველა მეტალთან, გარდა პლატინისა და ოქროსა:

ჰალოგენების რეაქცია რთულ ნივთიერებებთან

ჩანაცვლების რეაქციები ჰალოგენებით

უფრო აქტიური ჰალოგენები, ე.ი. რომელთა ქიმიური ელემენტები განლაგებულია უფრო მაღლა პერიოდულ სისტემაში, შეუძლიათ ნაკლებად აქტიური ჰალოგენების გადაადგილება მათ მიერ წარმოქმნილი ჰიდროჰალიური მჟავებისა და ლითონის ჰალოგენებისგან:

ანალოგიურად, ბრომი და იოდი ანაცვლებს გოგირდს სულფიდების და ან წყალბადის სულფიდის ხსნარებიდან:

ქლორი უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტია და თავის წყალხსნარში წყალბადის სულფიდს იჟანგებს არა გოგირდად, არამედ გოგირდის მჟავამდე:

ჰალოგენების ურთიერთქმედება წყალთან

წყალი იწვის ფტორში ლურჯი ალივით რეაქციის განტოლების შესაბამისად:

ბრომი და ქლორი განსხვავებულად რეაგირებს წყალთან, ვიდრე ფტორი. თუ ფტორი მოქმედებდა როგორც ჟანგვის აგენტი, მაშინ ქლორი და ბრომი არაპროპორციულია წყალში და ქმნიან მჟავების ნარევს. ამ შემთხვევაში, რეაქციები შექცევადია:

იოდის წყალთან ურთიერთქმედება იმდენად უმნიშვნელო ხარისხით მიმდინარეობს, რომ შეიძლება უგულებელვყოთ და ჩათვალოთ, რომ რეაქცია საერთოდ არ მიმდინარეობს.

ჰალოგენების ურთიერთქმედება ტუტე ხსნარებთან

ფტორი, ტუტე წყალხსნართან ურთიერთობისას, კვლავ მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი:

ამ განტოლების დაწერის უნარი არ არის საჭირო გამოცდის ჩასაბარებლად. საკმარისია ვიცოდეთ ფაქტი ასეთი ურთიერთქმედების შესაძლებლობისა და ამ რეაქციაში ფტორის ჟანგვის როლის შესახებ.

ფტორისგან განსხვავებით, დარჩენილი ჰალოგენები არაპროპორციულია ტუტე ხსნარებში, ანუ ისინი ერთდროულად ზრდიან და ამცირებენ ჟანგვის მდგომარეობას. ამავდროულად, ქლორისა და ბრომის შემთხვევაში, ტემპერატურის მიხედვით, შესაძლებელია ორი სხვადასხვა მიმართულებით დინება. კერძოდ, სიცივეში რეაქციები შემდეგნაირად მიმდინარეობს:

და როცა თბება:

იოდი რეაგირებს ტუტეებთან ექსკლუზიურად მეორე ვარიანტის მიხედვით, ე.ი. იოდატის წარმოქმნით, რადგან ჰიპოიოდიტი არასტაბილურია არა მხოლოდ გაცხელებისას, არამედ ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე და სიცივეშიც კი.

ფტორი

ფტორი-ა; მ.[ბერძნულიდან. phthoros - სიკვდილი, განადგურება] ქიმიური ელემენტი (F), ღია ყვითელი გაზი მძაფრი სუნით. დაამატეთ სასმელ წყალში ვ.

ფტორი

(ლათ. Fluorum), პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ეხება ჰალოგენებს. თავისუფალი ფტორი შედგება დიატომური მოლეკულებისგან (F 2); ღია ყვითელი გაზი მძაფრი სუნით ტ pl –219.699°C, ტბალი –188.200°C, სიმკვრივე 1.7 გ/ლ. ყველაზე აქტიური არალითონი: რეაგირებს ყველა ელემენტთან, გარდა ჰელიუმის, ნეონისა და არგონისა. ფტორის ურთიერთქმედება ბევრ ნივთიერებასთან ადვილად გადაიქცევა წვასა და აფეთქებაში. ფტორი ანადგურებს ბევრ მასალას (აქედან გამომდინარე სახელწოდება: ბერძნული phthóros - განადგურება). ძირითადი მინერალებია ფტორიტი, კრიოლიტი, ფტორპატიტი. ფტორი გამოიყენება ფტორორგანული ნაერთებისა და ფტორების მისაღებად; ფტორი ცოცხალი ორგანიზმების ქსოვილების ნაწილია (ძვლები, კბილის მინანქარი).

ფტორი

ფტორი (ლათ. Fluorum), F (წაიკითხეთ „ფტორი“), ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 9, ატომური მასა 18,998403. ბუნებრივი ფტორი შედგება ერთი სტაბილური ნუკლიდისაგან (სმ.ნუკლიდი) 19 F. გარე ელექტრონული ფენის კონფიგურაცია 2 ს 2 გვ 5 . ნაერთებში ის ავლენს მხოლოდ ჟანგვის მდგომარეობას -1 (ვალენტობა I). ფტორი განლაგებულია მენდელეევის ელემენტების პერიოდული სისტემის VIIA ჯგუფში მეორე პერიოდში, ეხება ჰალოგენებს. (სმ.ჰალოგენები).
ფტორის ნეიტრალური ატომის რადიუსი არის 0,064 ნმ, F იონის რადიუსი არის 0,115 (2), 0,116 (3), 0,117 (4) და 0,119 (6) ნმ (საკოორდინაციო ნომრის მნიშვნელობა მითითებულია ფრჩხილებში) . ნეიტრალური ფტორის ატომის თანმიმდევრული იონიზაციის ენერგია არის 17.422, 34.987, 62.66, 87.2 და 114.2 eV, შესაბამისად. ელექტრონის აფინურობა 3,448 eV (ყველა ელემენტის ატომებს შორის ყველაზე დიდი). პაულინგის სკალის მიხედვით, ფტორის ელექტრონეგატიურობა არის 4 (ყველა ელემენტს შორის ყველაზე მაღალი მნიშვნელობა). ფტორი ყველაზე აქტიური არალითონია.
თავისუფალ ფორმაში ფტორი არის უფერო გაზი მკვეთრი, მახრჩობელა სუნით.
აღმოჩენის ისტორია
ფტორის აღმოჩენის ისტორია დაკავშირებულია მინერალურ ფტორთან (სმ.ფლუორიტი)ან ფტორსპარი. ამ მინერალის შემადგენლობა, როგორც ახლა ცნობილია, შეესაბამება ფორმულას CaF 2 და ეს არის ფტორის შემცველი პირველი ნივთიერება, რომელიც დაიწყო ადამიანის მიერ. ძველად აღინიშნა, რომ თუ ლითონის დნობის დროს მადანს ფტორი ემატება, მაშინ მადნის და წიდის დნობის ტემპერატურა იკლებს, რაც მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს პროცესს (აქედან გამომდინარე, მინერალის სახელწოდება - ლათინური fluo - flow).
1771 წელს, ფტორიტის გოგირდის მჟავით დამუშავებით, შვედი ქიმიკოსი კ. (სმ. SCHEELE კარლ ვილჰელმი)მოამზადა მჟავა, რომელსაც მან უწოდა ჰიდროფთორმჟავა. ფრანგი მეცნიერი ა.ლავუაზიე (სმ.ლავუაზიე ანტუან ლორანი)ვარაუდობდა, რომ ეს მჟავა შეიცავდა ახალ ქიმიურ ელემენტს, რომელსაც მან შესთავაზა ეწოდოს "ფტორი" (ლავუაზიეს სჯეროდა, რომ ჰიდროფლუორიუმის მჟავა არის ფტორიუმის ნაერთი ჟანგბადთან, რადგან, ლავუაზიეს თქმით, ყველა მჟავა უნდა შეიცავდეს ჟანგბადს). თუმცა, მან ვერ შეარჩია ახალი ელემენტი.
ახალ ელემენტს მიენიჭა სახელწოდება „ფტორ“, რაც მის ლათინურ სახელშიც აისახება. მაგრამ ამ ელემენტის თავისუფალ ფორმაში იზოლირების გრძელვადიანი მცდელობები არ იყო წარმატებული. ბევრი მეცნიერი, რომლებიც ცდილობდნენ მის მიღებას უფასო ფორმით, გარდაიცვალა ასეთი ექსპერიმენტების დროს ან გახდა ინვალიდი. ესენი არიან ინგლისელი ქიმიკოსები ძმები T. და G. Knox და ფრანგი J.-L. გეი ლუსაკი (სმ.გეი ლუსაკი ჯოზეფ ლუი)და L. J. Tenard (სმ. TENAR ლუი ჟაკ), და მრავალი სხვა. სემ ჯი დევი (სმ.დევი ჰამფრი), რომელმაც პირველმა მიიღო ნატრიუმი, კალიუმი, კალციუმი და სხვა ელემენტები თავისუფალი სახით, ელექტროლიზით ფტორის გამომუშავებაზე ექსპერიმენტების შედეგად მოიწამლა და მძიმედ დაავადდა. ალბათ, ყველა ამ წარუმატებლობის შთაბეჭდილების ქვეშ, 1816 წელს, ახალი ელემენტისთვის - ფტორისთვის (ბერძნულიდან phtoros - განადგურება, სიკვდილი) შესთავაზეს ხმით მსგავსი, მაგრამ მნიშვნელობით სრულიად განსხვავებული სახელი. ელემენტის ეს სახელი მიიღება მხოლოდ რუსულად, ფრანგები და გერმანელები აგრძელებენ ფტორს "ფტორს", ბრიტანელები - "ფტორს".
ისეთმა გამოჩენილმა მეცნიერმაც კი, როგორიც მ.ფარადეი იყო, ვერ მოიპოვა თავისუფალი ფტორი (სმ.ფარადეუსი მაიკლ). მხოლოდ 1886 წელს ფრანგმა ქიმიკოსმა ა.მოისანმა (სმ.მოისან ანრი)თხევადი წყალბადის ფტორიდის HF ელექტროლიზის გამოყენებით, რომელიც გაცივდა -23 ° C ტემპერატურამდე (სითხე უნდა შეიცავდეს ცოტა კალიუმის ფტორიდს KF, რომელიც უზრუნველყოფს მის ელექტროგამტარობას), შეძლო მიეღო ახალი, უკიდურესად რეაქტიული პირველი ნაწილი. გაზი ანოდზე. პირველ ექსპერიმენტებში მოისანმა გამოიყენა ძალიან ძვირადღირებული ელექტროლიზატორი, რომელიც დამზადებულია პლატინისა და ირიდიუმისგან ფტორის მისაღებად. ამავდროულად, მიღებული ფტორის თითოეული გრამი 6 გ-მდე პლატინას "ჭამდა". მოგვიანებით, მოისანმა დაიწყო გაცილებით იაფი სპილენძის ელექტროლიზატორის გამოყენება. ფტორი რეაგირებს სპილენძთან, მაგრამ რეაქციის დროს წარმოიქმნება ფტორის ძალიან თხელი ფილმი, რომელიც ხელს უშლის ლითონის შემდგომ განადგურებას.
ბუნებაში ყოფნა
ფტორის შემცველობა დედამიწის ქერქში საკმაოდ მაღალია და შეადგენს 0,095%-ს წონით (მნიშვნელოვნად მეტი ვიდრე ჯგუფში ფტორის უახლოესი ანალოგი - ქლორი. (სმ.ქლორი)). მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო ფტორის თავისუფალი სახით, რა თქმა უნდა, არ არის ნაპოვნი. ფტორის ყველაზე მნიშვნელოვანი მინერალებია ფტორიტი (ფტორსპარი), ასევე ფტორპატიტი 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 და კრიოლიტი (სმ.კრიოლიტი) Na 3 AlF 6. ფტორი, როგორც მინარევები, მრავალი მინერალის ნაწილია და გვხვდება მიწისქვეშა წყლებში; ზღვის წყალში 1.3 10 -4% ფტორი.
ქვითარი
ფტორის მიღების პირველ ეტაპზე იზოლირებულია წყალბადის ფტორი HF. წყალბადის ფტორის და ჰიდროფთორმჟავას მომზადება (სმ.ჰიდროფლუორის მჟავა)(ჰიდროფტორული) მჟავა წარმოიქმნება, როგორც წესი, ფტორპატიტის ფოსფატულ სასუქებად გადამუშავებასთან ერთად. ფტოროპატიტის გოგირდის მჟავით დამუშავების დროს წარმოქმნილი აირისებრი წყალბადის ფტორი გროვდება, თხევადდება და გამოიყენება ელექტროლიზისთვის. ელექტროლიზი შეიძლება დაექვემდებაროს HF და KF თხევად ნარევს (პროცესი ტარდება 15-20°C ტემპერატურაზე), და KH 2 F 3 დნობის (70-120°C ტემპერატურაზე) ან KHF 2 დნება (245-310°C ტემპერატურაზე) .
ლაბორატორიაში, მცირე რაოდენობით თავისუფალი ფტორის მოსამზადებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ან გათბობა MnF 4, რომლის დროსაც ფტორი გამოიყოფა, ან K 2 MnF 6 და SbF 5 ნარევის გათბობა:
2K 2 MnF 6 + 4SbF 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2 .
ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
ნორმალურ პირობებში, ფტორი არის გაზი (სიმკვრივე 1,693 კგ / მ 3) მკვეთრი სუნით. დუღილის წერტილი -188,14°C, დნობის წერტილი -219,62°C. მყარ მდგომარეობაში ის ქმნის ორ მოდიფიკაციას: a-ფორმას, რომელიც არსებობს დნობის წერტილიდან –227,60°C-მდე და b-ფორმას, რომელიც სტაბილურია –227,60°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე.
სხვა ჰალოგენების მსგავსად, ფტორი არსებობს როგორც დიატომური მოლეკულები F 2 . ბირთვთაშორისი მანძილი მოლეკულაში არის 0,14165 ნმ. F 2 მოლეკულას ახასიათებს ატომებში დისოციაციის ანომალიურად დაბალი ენერგიით (158 კჯ/მოლ), რაც, კერძოდ, განსაზღვრავს ფტორის მაღალ რეაქტიულობას.
ფტორის ქიმიური აქტივობა უკიდურესად მაღალია. ფტორის მქონე ყველა ელემენტიდან მხოლოდ სამი მსუბუქი ინერტული აირი არ ქმნის ფტორებს - ჰელიუმი, ნეონი და არგონი. ყველა ნაერთში ფტორი ავლენს მხოლოდ ერთ ჟანგვის მდგომარეობას -1.
ფტორი პირდაპირ რეაგირებს ბევრ მარტივ და რთულ ნივთიერებასთან. ასე რომ, წყალთან შეხებისას, ფტორი რეაგირებს მასთან (ხშირად ამბობენ, რომ "წყალი იწვის ფტორში"):
2F 2 + 2H 2 O \u003d 4HF + O 2.
ფტორი ფეთქებად რეაგირებს წყალბადთან მარტივი შეხებისას:
H 2 + F 2 \u003d 2HF.
ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება წყალბადის ფტორი გაზი HF, რომელიც შეუზღუდავად იხსნება წყალში შედარებით სუსტი ჰიდროფთორმჟავას წარმოქმნით.
ფტორი ურთიერთქმედებს უმეტეს არალითონებთან. ასე რომ, ფტორის რეაქციაში გრაფიტთან, წარმოიქმნება CF x ზოგადი ფორმულის ნაერთები, ფტორის რეაქციაში სილიციუმთან, SiF 4 ფტორთან და ბორთან, BF 3 ტრიფტორიდთან. ფტორის გოგირდთან ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება ნაერთები SF 6 და SF 4 და ა.შ. (იხ. ფტორიდები (სმ.ფტორიდი)).
ცნობილია ფტორის ნაერთების დიდი რაოდენობა სხვა ჰალოგენებთან, მაგალითად, BrF 3 , IF 7 , ClF, ClF 3 და სხვები, უფრო მეტიც, ბრომი და იოდი აალდება ფტორის ატმოსფეროში ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე, ხოლო ქლორი ურთიერთქმედებს ფტორთან გაცხელებისას. 200-250 ° C.
არ იმოქმედოთ უშუალოდ ფტორთან, მითითებული ინერტული აირების გარდა, ასევე აზოტი, ჟანგბადი, ბრილიანტი, ნახშირორჟანგი და ნახშირორჟანგი.
ირიბად მიიღეს აზოტის ტრიფტორი NF 3 და ჟანგბადის ფტორები О 2 F 2 და OF 2, რომლებშიც ჟანგბადს აქვს უჩვეულო ჟანგვის მდგომარეობა +1 და +2.
როდესაც ფტორი ურთიერთქმედებს ნახშირწყალბადებთან, ხდება მათი განადგურება, რასაც თან ახლავს სხვადასხვა კომპოზიციის ფტორნახშირბადის წარმოება.
მცირე გაცხელებით (100-250°C), ფტორი რეაგირებს ვერცხლთან, ვანადიუმთან, რენიუმთან და ოსმიუმთან. ოქროსთან, ტიტანთან, ნიობიუმთან, ქრომთან და ზოგიერთ სხვა ლითონთან ერთად, ფტორის შემცველი რეაქცია იწყება 300-350°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე. იმ ლითონებთან, რომელთა ფტორები არაასტაბილურია (ალუმინი, რკინა, სპილენძი და ა.შ.), ფტორი რეაგირებს შესამჩნევი სიჩქარით 400-500°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე.
ზოგიერთი უმაღლესი მეტალის ფტორიდი, როგორიცაა ურანის ჰექსაფტორიდი UF 6, მიიღება ფტორთან ან ფტორირებულ აგენტთან მოქმედებით, როგორიცაა BrF 3 ქვედა ჰალოიდებზე, მაგალითად:
UF 4 + F 2 = UF 6
უნდა აღინიშნოს, რომ უკვე აღნიშნულ ჰიდროფლუორმჟავას HF-ს შეესაბამება არა მხოლოდ NaF ან CaF 2 ტიპის საშუალო ფტორიდები, არამედ მჟავე ფტორიდები - NaHF 2 და KHF 2 ტიპის ჰიდროფლუორიდები.
ასევე სინთეზირებულია სხვადასხვა ფტორორგანული ნაერთების დიდი რაოდენობა. (სმ.ფტორორგანული ნაერთები), მათ შორის ცნობილი ტეფლონი (სმ.ტეფლონი)- მასალა, რომელიც წარმოადგენს ტეტრაფტორეთილენის პოლიმერს (სმ.ტეტრაფლუოროეთილენი) .
განაცხადი
ფტორი ფართოდ გამოიყენება, როგორც ფტორირებადი აგენტი სხვადასხვა ფტორიდების (SF 6 , BF 3 , WF 6 და სხვა) წარმოებაში, ინერტული აირების ნაერთების ჩათვლით. (სმ.კეთილშობილი აირები)ქსენონი და კრიპტონი (იხ. ფტორირება (სმ.ფლუორინაცია)). ურანის ჰექსაფტორიდი UF 6 გამოიყენება ურანის იზოტოპების გამოსაყოფად. ფტორი გამოიყენება ტეფლონის და სხვა ფტორპლასტიკების წარმოებაში. (სმ.ფლუოროპლასტიკა), ფტორრუბი (სმ.ფტორრეზინი), ფტორის შემცველი ორგანული ნივთიერებები და მასალები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში, განსაკუთრებით იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა აგრესიული მედიის მიმართ წინააღმდეგობა, მაღალი ტემპერატურა და ა.შ.
ბიოლოგიური როლი
როგორც მიკროელემენტი (სმ.მიკროელემენტები)ფტორი გვხვდება ყველა ორგანიზმში. ცხოველებსა და ადამიანებში ფტორი იმყოფება ძვლოვან ქსოვილში (ადამიანებში 0,2–1,2%) და, განსაკუთრებით, დენტინსა და კბილის მინანქარში. საშუალო ადამიანის სხეული (სხეულის წონა 70 კგ) შეიცავს 2,6 გ ფტორს; ყოველდღიური მოთხოვნილებაა 2-3 მგ და კმაყოფილდება ძირითადად სასმელი წყლით. ფტორის ნაკლებობა იწვევს კბილის კარიესს. ამიტომ კბილის პასტებს ემატება ფტორის ნაერთები, რომლებიც ზოგჯერ შეჰყავთ სასმელ წყალში. წყალში ჭარბი ფტორი, თუმცა, ჯანმრთელობისთვისაც საზიანოა. ეს იწვევს ფლუოროზს (სმ.ფლუოროზი)- მინანქრისა და ძვლოვანი ქსოვილის სტრუქტურის ცვლილებები, ძვლის დეფორმაცია. წყალში ფტორის იონების შემცველობის MPC არის 0,7 მგ/ლ. ჰაერში აირისებრი ფტორის მაქსიმალური კონცენტრაციის ზღვარი არის 0,03 მგ/მ3. ფტორის როლი მცენარეებში გაურკვეველია.

ენციკლოპედიური ლექსიკონი. 2009 .

სინონიმები:

ნახეთ, რა არის "ფტორი" სხვა ლექსიკონებში:

ფტორი- ფტორი და ... რუსული მართლწერის ლექსიკონი

ფტორი- ფტორი/… მორფემული ორთოგრაფიული ლექსიკონი

- (ლათ. Fluorum) F, მენდელეევის პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 9, ატომური მასა 18,998403, მიეკუთვნება ჰალოგენებს. ღია ყვითელი გაზი მძაფრი სუნით, mp? 219.699 .C, tbp? 188.200 .C, სიმკვრივე 1.70 გ/სმ & sup3. ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

F (ბერძნულიდან phthoros სიკვდილი, განადგურება, ლათ. Fluorum * a. fluorine; n. Fluor; f. fluor; და. fluor), ქიმ. VII ჯგუფის პერიოდული ელემენტი. მენდელეევის სისტემა, ეხება ჰალოგენებს, ზე. ნ. 9, ზე. მ 18.998403. ბუნებაში, 1 სტაბილური იზოტოპი 19F ... გეოლოგიური ენციკლოპედია

- (ფტორუმი), F, პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 9, ატომური მასა 18,9984; ეხება ჰალოგენებს; გაზი, დუღილის წერტილი 188,2შC. ფტორი გამოიყენება ურანის, ფრეონების, მედიკამენტების და სხვათა წარმოებაში, ასევე ... ... თანამედროვე ენციკლოპედია