الهالوجين ، أي من العناصر غير المعدنية الستة التي تشكل المجموعة 17 (المجموعة السابعة) من الجدول الدوري. عناصر الهالوجين هي الفلور (F) ، الكلور (Cl) ، البروم (Br) ، اليود (I) ، أستاتين (At) ، تينيسين (Ts). تم إعطاؤهم الاسم الهالوجين ، من الجذور اليونانية شيء - (ملح و - الجين (للإنتاج) ، لأنهم جميعًا ينتجون صوديوم أملاح ذات خواص مماثلة ، ومن أشهرها كلوريد الصوديوم - ملح الطعام أو الهاليت.
الجدول الدوري نسخة حديثة من الجدول الدوري للعناصر. Encyclopædia Britannica، Inc.
ما كانت الأطروحات الخمس والتسعينأهم الأسئلة
عناصر الهالوجين هي العناصر الستة في المجموعة 17 من الجدول الدوري. المجموعة 17 هي العمود الثاني من اليمين في الجدول الدوري وتحتوي على ستة عناصر: الفلور (F) ، الكلور (Cl) ، البروم (Br) ، اليود (I) ، أستاتين (As) ، تينيسين (Ts). الأستاتين والتينيسين المشعة عناصر قصيرة جدًا نصف عمر وبالتالي لا تحدث بشكل طبيعي.
عناصر الهالوجين شديدة التفاعل. تنتج الأملاح مع صوديوم ، ومن أشهرها ملح الطعام (كلوريد الصوديوم ، NaCl). تحتوي عناصر الهالوجين على سبعة إلكترونات تكافؤ في غلافها الإلكتروني الخارجي. لذلك ، عندما تتمكن هذه العناصر من استقبال إلكترون من ذرة أخرى ، فإنها تكون مستقرة جدًا مجمعات سكنية لأن غلافها الخارجي ممتلئ.
يستخدم الكلور في تنقية المياه. الكلور هو أيضًا جزء من الملح ، كلوريد الصوديوم ، وهو واحد من أكثر الملح استخدامًا مركبات كيميائية . يستخدم الفلور في الفلوريدات التي تضاف إلى إمدادات المياه لمنع تسوس الأسنان. يستخدم اليود كمطهر.
عندما تتفاعل هذه العناصر مع صوديوم ، تنتج الأملاح. أشهرها هو كلوريد الصوديوم ، أو ملح الطعام الشائع (ويسمى أيضًا الهاليت). الكلمة الهالوجين يأتي من الجذور اليونانية شيء- معنى الملح و الجيل معنى الإنتاج.
بسبب تفاعلها الكبير ، لا توجد عناصر الهالوجين الحرة في الطبيعة. في شكله المركب ، الفلور هو أكثر الهالوجينات وفرة في قشرة الأرض. نسب الهالوجينات في الصخور النارية لقشرة الأرض هي 0.06 فلور ، 0.031 كلور ، 0.00016 بروم ، 0.00003 يود. لا يوجد الأستاتين والتينسين في الطبيعة ، لأنهما يتكونان فقط من نظائر مشعة قصيرة العمر.
تظهر عناصر الهالوجين تشابهًا كبيرًا مع بعضها البعض في سلوكها الكيميائي العام وفي خصائصها مجمعات سكنية مع عناصر أخرى. ومع ذلك ، هناك تغيير تدريجي في الخصائص من الفلور عبر الكلور والبروم واليود إلى الأستاتين - يكون الفرق بين عنصرين متتاليين أكثر وضوحًا مع الفلور والكلور. الفلور هو أكثر الهالوجينات تفاعلًا ، وفي الواقع ، من بين جميع العناصر ، وله خصائص أخرى معينة تميزه عن الهالوجينات الأخرى.
ذات مرة في الموقع الغربي
الكلور هو أشهر عناصر الهالوجين. يستخدم العنصر المجاني على نطاق واسع كملف تنقية المياه عامل ، ويستخدم في عدد من العمليات الكيميائية. يعد ملح الطعام ، كلوريد الصوديوم ، بالطبع ، أحد أكثر المركبات الكيميائية شيوعًا. تُعرف الفلوريدات أساسًا بإضافتها إلى إمدادات المياه العامة لمنع تسوس الأسنان ، ولكن تُستخدم الفلوريدات العضوية أيضًا كمواد تبريد ومواد تشحيم. يعتبر اليود أكثر شيوعًا كمطهر ، ويستخدم البروم أساسًا لتحضير مركبات البروم التي تستخدم في مثبطات اللهب وكمبيدات عامة. في الماضي ثنائي بروميد الإيثيلين على نطاق واسع كمادة مضافة في البنزين المحتوي على الرصاص.
مصباح هالوجين مصباح هالوجين مع خيوط التنجستن. بلانماد
ربما كان أهم تعميم يمكن إجراؤه حول عناصر الهالوجين هو أنها كلها عوامل مؤكسدة ؛ أي أنها ترفع حالة الأكسدة ، أو عدد الأكسدة ، لعناصر أخرى - وهي خاصية كانت تُعادل مع توليفة مع الأكسجين ولكن يتم تفسير ذلك الآن من حيث نقل الإلكترونات من ذرة إلى أخرى. عند أكسدة عنصر آخر ، يتم تقليل الهالوجين نفسه ؛ على سبيل المثال ، يتم تقليل عدد الأكسدة 0 للعنصر الحر إلى −1. يمكن أن تتحد الهالوجينات مع عناصر أخرى لتكوين مركبات تعرف بالهاليدات - وهي الفلورايد والكلوريدات والبروميدات واليوديد والأستاتيدات. يمكن اعتبار العديد من الهاليدات من أملاح هاليدات الهيدروجين المعنية ، وهي غازات عديمة اللون في درجة حرارة الغرفة و الضغط الجوي و (باستثناء فلوريد الهيدروجين) تشكل أحماض قوية في محلول مائي. في الواقع ، المصطلح العام ملح مشتق من ملح الصخور أو ملح الطعام (كلوريد الصوديوم). يزداد ميل عناصر الهالوجين إلى تكوين مركبات شبيهة بالملح (أي عالية الأيونية) بالترتيب التالي: الأستاتين< iodine < البروم < chlorine < fluorine . Fluorides are usually more stable than the corresponding chlorides, bromides, or iodides. (Often astatine is omitted from general discussions of the halogens because less is known about it than about the other elements.)
ما هي متطلبات التوزيع الاحتمالي
الرابطة الأيونية: كلوريد الصوديوم ، أو ملح الطعام الرابطة الأيونية في كلوريد الصوديوم. تتبرع ذرة الصوديوم (Na) بأحد إلكتروناتها إلى ذرة الكلور (Cl) في تفاعل كيميائي ، ويتبرع الأيون الموجب الناتج (Na).+) والأيون السالب (Cl-) تكوين مركب أيوني مستقر (كلوريد الصوديوم ، ملح الطعام الشائع) بناءً على هذه الرابطة الأيونية. Encyclopædia Britannica، Inc.
تزداد قوة أكسدة الهالوجينات بنفس الترتيب ، أي من الأستاتين إلى الفلور. لذلك ، من عناصر الهالوجين ، يتم تحضير الفلور العنصري بأكبر قدر من الصعوبة واليود بأقل قدر من اليود. كفئة ، عناصر الهالوجين هي غير فلزية ، لكن الأستاتين يظهر خصائص معينة تشبه تلك الموجودة في المعادن.
يمكن مناقشة السلوك الكيميائي لعناصر الهالوجين بشكل ملائم أكثر من حيث موضعها في الجدول الدوري للعناصر. في الجدول الدوري ، تشكل الهالوجينات المجموعة 17 (وفقًا لنظام الترقيم المعتمد من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية) ، المجموعة التي تسبق الغازات النبيلة مباشرة. تحمل ذرات الهالوجين سبعة إلكترونات تكافؤ في غلافها الإلكتروني الخارجي. توجد هذه الإلكترونات السبعة الخارجية في نوعين مختلفين من المدارات المعينة س (مع إلكترونين) و ص (بخمسة). من المحتمل أن تحتوي ذرة الهالوجين على إلكترون آخر (في a ص المداري) ، والذي من شأنه أن يعطي أيون الهاليد الناتج نفس الترتيب (التكوين) مثل الغاز النبيل المجاور له في الجدول الدوري. هذه التكوينات الإلكترونية مستقرة بشكل استثنائي. هذا الميل الواضح للهالوجينات للحصول على إلكترون إضافي يجعلها مؤكسدات قوية.
ذرة الكلور نموذج بوهر لذرة الكلور. ديميتار مارينوف / Dreamstime.com
في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي ، توجد عناصر الهالوجين في حالتها الحرة كجزيئات ثنائية الذرة. في الفلور الجزيئي (Fاثنين) يتم تجميع الذرات معًا بواسطة رابطة مصنوعة من اتحاد a ص مداري من كل ذرة ، مع تصنيف مثل هذه الرابطة على أنها رابطة سيجما. تجدر الإشارة إلى أن طاقة تفكك الفلور (الطاقة اللازمة لكسر رابطة F F F) أصغر بنسبة 30 بالمائة من طاقة الكلور ولكنها تشبه طاقة اليود (Iاثنين). يمكن أن يُعزى ضعف الرابطة المفردة F ― F مقارنة بالكلور إلى صغر حجم الفلور مما أدى إلى انخفاض تداخل مدارات الترابط وزيادة التنافر بين المدارات غير المترابطة. في اليود ، ومع ذلك ، فإن ص المدارات أكثر انتشارًا ، مما يعني أن الرابطة تصبح أضعف من الكلور أو البروم.
