Mavzu: Galogenlar va ularning birikmalarining qo‘llanilishi Reja

Mavzu: Galogenlar va ularning birikmalarining qo‘llanilishi

Reja:

1. 
   Galogenga tasnif
   
2. 
   Galogen vodorod va gidrogal kislotalar.
   
3. 
   Galogen guruhining fizik xususiyatlari
   

Galogenlar tabiatda elementar atomlar sifatida emas, balki diatomik molekulalar sifatida mavjud. Biroq, ularning barchasi chiziqli molekulyar tuzilishga ega bo'lgan umumiy xususiyatga ega va farq faqat ularning bog'lanishlari uzunligi va molekulalararo o'zaro ta'sirida.

X-X (X) chiziqli molekulalari2) beqarorligi bilan ajralib turadi, chunki ikkala atom ham juft elektronni o'zlariga qattiq tortadi. Nima uchun? Uning tashqi elektronlari Zef juda yuqori samarali yadroviy zaryadga ega. Zef qanchalik baland bo'lsa, X-X havolasining masofasi shunchalik kichik bo'ladi.
Guruhga tushganingizda, Zef zaiflashadi va bu molekulalarning barqarorligi oshadi. Shunday qilib, reaktivlikning kamayish tartibi: F2> Cl2> Br2> Men2. Ammo astatinni ftor bilan taqqoslash nomuvofiqdir, chunki ularning radioaktivligi tufayli etarlicha barqaror izotoplar noma'lum.
Molekulalararo o'zaro ta'sirlar
Boshqa tomondan, uning molekulalarida dipol momenti yo'q, ular apolardir. Bu haqiqat uning zaif molekulalararo o'zaro ta'siriga javobgardir, uning yagona yashirin kuchi - bu tarqalish yoki London kuchi, bu atom massasi va molekulyar maydonga mutanosibdir.
Shu tarzda F ning kichik molekulasi2 unda qattiq jismni hosil qilish uchun etarli massa yoki elektronlar yo'q. Mendan farqli o'laroq2, yod molekulasi, shu bilan birga binafsha bug 'beradigan qattiq moddalar bo'lib qoladi.
Brom ikkala ekstremal orasidagi oraliq misolni anglatadi: Br molekulalari2 ular suyuq holatda paydo bo'lish uchun etarlicha ta'sir o'tkazadilar.
Astatin, ehtimol uning kuchayib borayotgan metall xususiyati tufayli, At kabi ko'rinmaydi2 At atomlari kabi metall bog'lanishlarni hosil qiladi.
Uning ranglariga (sariq-yashil-sarg'ish-qizil-binafsha-qora) nisbatan eng to'g'ri tushuntirish molekulyar orbital nazariyasiga (TOM) asoslangan. Oxirgi to'liq molekulyar orbital bilan keyingi energiya eng yuqori energiyaga ega bo'lgan (anti-bog'lanish) orasidagi energetik masofani to'lqin uzunliklari oshib borishi bilan foton yutish orqali engib chiqamiz.
Halidlar
Galogenlar reaksiyaga kirib, noorganik yoki organik ravishda galogenidlarni hosil qiladi. Vodorod ftorid (HF), vodorod xlorid (HCl), brom vodorod (HBr) va vodorod yodid (HI): vodorodli galogenidlar.
Ularning barchasi suvda erigan kislotali eritmalar hosil qiladi; shunday kislotali, shuning uchun HF har qanday shisha idishni buzishi mumkin. Bundan tashqari, ular juda kuchli kislotalarni sintez qilish uchun boshlang'ich materiallar hisoblanadi.
Metallning valentligiga bog'liq bo'lgan kimyoviy formulalarga ega bo'lgan metall halogenlar deb ataladiganlar ham mavjud. Masalan, gidroksidi metalli galogenidlar MX formulaga ega va ular orasida: NaCl, natriy xlorid; KBr, kaliy bromidi; CsF, ftor sezyum; va LiI, lityum yodid.
Ishqoriy tuproq metallari, o'tish metallari yoki p bloki metallarining galogenidlari MX formulasiga egan, bu erda n - metallning musbat zaryadi. Shunday qilib, ularning ayrim misollari: FeCl3, temir triklorid; MgBr2, magniy bromidi; AlF3, alyuminiy triflorid; va CuI2, kubik yodidi.
Shu bilan birga, galogenlar uglerod atomlari bilan ham bog'lanish hosil qilishi mumkin; shuning uchun ular organik kimyo va biokimyoning murakkab dunyosiga kirib borishlari mumkin. Ushbu birikmalar organik galogenidlar deb ataladi va umumiy kimyoviy formulaga ega RX, X har qanday galogen.
Galogenlarning ishlatilishi / qo'llanilishi
- Xlor
Sanoat sohasida
-Bromin va xlor to`qimachilik sanoatida junni oqartirish va davolash uchun ishlatiladi, shu bilan namlanganda uning qisqarishini oldini oladi.
-Ditritni dezinfektsiyalovchi sifatida va ichimlik suvi va suzish havzalarini tozalash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, xlordan olingan aralashmalar kir yuvish va qog'oz sanoatida qo'llaniladi.
- Maxsus batareyalar va xlorli uglevodorodlar ishlab chiqarishda foydalanishni toping. Bundan tashqari, u go'sht, sabzavot, baliq va mevalarni qayta ishlashda ishlatiladi. Shuningdek, xlor bakteritsid agenti sifatida ishlaydi.
-U terini tozalash va tozalash, tsellyulozani oqartirish uchun ishlatiladi. Triklorid azot ilgari unni sayqallash va konditsioner sifatida ishlatilgan.
-Fosfen gazi (COCl2) ko'plab sanoat sintez jarayonlarida, shuningdek, harbiy gazlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Fosfen juda zaharli va gaz ishlatilgan Jahon urushida ko'plab o'limlarga sabab bo'ladi.
-Bu gaz hasharotlar va fumigantlarda ham mavjud.
-NaCl juda ko'p miqdordagi tuz bo'lib, u ovqatni ziravorlashda va chorva mollari va parrandalarni saqlashda ishlatiladi. Bundan tashqari, u tanadagi regidratatsiya suyuqliklarida og'iz orqali ham, tomir orqali ham qo'llaniladi.
Tibbiyotda
-Dori-darmonlarga bog'laydigan halogen atomlari ularni ko'proq lipofil qiladi. Bu dori-darmonlarni hujayra membranalarini osonlikcha kesib o'tish, uni tashkil etuvchi lipidlarda eritish imkonini beradi.
-Xlor markaziy asab tizimining neyronlariga GABA nörotransmitteri retseptorlari bilan bog'langan ion kanallari orqali tarqaladi va shu bilan sedativ effekt hosil qiladi. Bu bir nechta anksiyolitiklarning ta'sir qilish mexanizmi.
-HCl oshqozonda mavjud bo'lib, u oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashga yordam beradigan kamaytiruvchi muhit yaratib aralashadi. Bundan tashqari, HCl proteinlar gidrolizini boshlaydigan ferment bo'lgan pepsinni faollashtiradi, bu protein moddasining ichakka singib ketishidan oldingi bosqich.
Boshqalar
-Gidroklorik kislota (HCl) hammomlarni tozalashda, o'quv va ilmiy laboratoriyalarda va ko'plab sohalarda qo'llaniladi.
-PVC (Polivinilxlorid) - bu kiyim-kechak, pol plitkalari, elektr kabellari, egiluvchan quvurlar, quvurlar, shishiriladigan inshootlar va tom plitkalarida ishlatiladigan vinil xlorid polimer. Bundan tashqari, xlor boshqa plastik materiallarni ishlab chiqarishda oraliq vosita sifatida ishlatiladi.
-Xlor bromni ajratib olishda ishlatiladi.
-Metilxlorid behushlik funktsiyasini bajaradi. Bundan tashqari, u ma'lum silikon polimerlarni ishlab chiqarishda va yog'lar, yog'lar va qatronlar olishda ishlatiladi.
-Xloroform (CHCl3) ko'plab laboratoriyalarda, ayniqsa, organik kimyo va biokimyo laboratoriyalarida o'qitishdan tortib to tadqiqotgacha ishlatiladigan erituvchidir.
- Va nihoyat, xlorga nisbatan trikloretilen metall qismlarini yog'sizlantirish uchun ishlatiladi.
- Brom
-Bromin oltin qazib olish jarayonida va neft va gaz quduqlarini burg'ulashda ishlatiladi. Plastmassa va gaz sanoatida olovni ushlab turuvchi vosita sifatida ishlatiladi. Brom olovni kisloroddan ajratib, uning o'chishiga olib keladi.
- Bu gidravlik suyuqliklarni ishlab chiqarishda vositachi, sochlarni sovutish va quritish uchun vositalar va sochlarni shakllantirish uchun preparatlar. Bromli kaliy fotografiya plitalari va qog'ozlarini tayyorlashda ishlatiladi.
-Kaliy bromidi antikonvulsant sifatida ham qo'llaniladi, ammo tuz nevrologik disfunktsiyalarni keltirib chiqarishi mumkinligi sababli uni ishlatish kamaygan. Bundan tashqari, uning yana bir keng tarqalgan ishlatilishi infraqizil spektroskopiya orqali qattiq namunalarni o'lchash uchun chip hisoblanadi.
-Brom aralashmalari pnevmoniyani davolashda ishlatiladigan dorilarda mavjud. Shuningdek, brom aralashmalari Altsgeymer kasalligini davolashda olib boriladigan sinovlarda ishlatiladigan dorilarga kiritiladi.
-Bromin yoqilg'i sifatida ko'mirdan foydalanadigan elektr stantsiyalarida simob bilan ifloslanishini kamaytirish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, u to'qimachilik sanoatida turli xil rang bo'yoqlarini yaratish uchun ishlatiladi.
-Metil brom tuproq va uylarni fumigatsiya qilish uchun pestitsid sifatida ishlatilgan, ammo uning ozonga zararli ta'siri foydalanishni cheklab qo'ygan.
-Galogen lampalar qizdiradi va oz miqdordagi brom va yod qo'shilishi lampochkalarning hajmini kamaytirishga imkon beradi.
- yod
-Yod tanadagi metabolizmni boshqaruvchi gormon bo'lgan qalqonsimon bezning ishlashida ishtirok etadi. Qalqonsimon bez T3 va T4 gormonlarini ajratadi, ular maqsad organlariga ta'sir qiladi. Masalan, yurak mushaklaridagi gormonal ta'sir qon bosimi va yurak urish tezligining oshishiga olib keladi.
-Hamda yod kraxmal borligini aniqlash uchun ishlatiladi. Kumush yodid - fotosuratlarni ishlab chiqishda ishlatiladigan reaktiv.
- Ftor
-Tish pastalariga qorin bo'shlig'ining oldini olish uchun ba'zi ftorli birikmalar qo'shiladi. Ftorning hosilalari turli anestezikalarda mavjud. Farmatsevtika sanoatida ular ftoridni organizmga ta'sirini yaxshilanishini o'rganish uchun dorilarga kiritadilar.
-Gidroflorik kislota shishani maydalash uchun ishlatiladi. Shuningdek, galogonlar ishlab chiqarishda (yong'inga qarshi gazlar, masalan, freon). Ftorli birikma uning tozalanishiga erishish uchun alyuminiy elektrolizida ishlatiladi.
-Antilflektiv qoplamalar tarkibida ftor birikmasi mavjud. Bu plazma ekranlar, tekis ekranlar va mikroelektromekanik tizimlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ftor ba'zi bir keramikalarda ishlatiladigan loyda ham mavjud.
Galogenlarning tashqi valentlik qatlamining elektron konfiguratsiyasi mos ravishda ftor, xlor, brom va yod uchun turdagi). Bunday elektron konfiguratsiyalar galogenlarning tipik oksidlovchi xususiyatlarini aniqlaydi - barcha halogenlar elektronlarni biriktirish qobiliyatiga ega, garchi galogenlarning oksidlanish qobiliyati yodga o'tishda zaiflashadi.
Oddiy sharoitlarda galogenlar kovalent bog'langan turdagi diatomik molekulalardan tashkil topgan oddiy moddalar shaklida mavjud. Galogenlarning fizik xossalari sezilarli darajada farqlanadi: demak, normal sharoitda ftor suyultirilishi qiyin gaz, xlor ham gaz, lekin oson suyultiriladi, brom suyuqlik, yod qattiq moddadir.
GALOGENLARNING KIMYOVIY XOSSALARI.
Boshqa barcha galogenlardan farqli o'laroq, ftor o'zining barcha birikmalarida faqat bitta oksidlanish darajasini 1- namoyon qiladi va o'zgaruvchan valentlikni ko'rsatmaydi. Boshqa galogenlar uchun eng xarakterli oksidlanish darajasi ham 1-dir, ammo tashqi sathda erkin a-orbitallar mavjudligi sababli ular valentlik elektronlarining qisman yoki to'liq buzilishi tufayli boshqa g'alati oksidlanish darajalarini ko'rsatishi mumkin.
Ftor eng faol hisoblanadi. Aksariyat metallar, hatto xona haroratida ham, uning atmosferasida yonib, katta miqdorda issiqlik chiqaradi, masalan:
Isitilmasdan, ftor ko'plab metall bo'lmaganlar bilan ham reaksiyaga kirishadi (vodorod - yuqoriga qarang), shu bilan birga katta miqdorda issiqlik chiqaradi:
Ftor qizdirilganda boshqa barcha halogenlarni sxema bo'yicha oksidlaydi:
bu yerda va birikmalarda xlor, brom va yodning oksidlanish darajalari teng.
Nihoyat, nurlanganda ftor hatto inert gazlar bilan ham reaksiyaga kirishadi:
Ftorning murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri ham juda kuchli. Shunday qilib, u suvni oksidlaydi, reaksiya esa portlovchi:
Erkin xlor ham juda reaktivdir, garchi uning faolligi ftornikiga qaraganda kamroq. U kislorod, azot va

Bu reaktsiyalar uchun, boshqa barcha kabi, ularning paydo bo'lish shartlari juda muhimdir. Shunday qilib, xona haroratida xlor vodorod bilan reaksiyaga kirishmaydi; qizdirilganda, bu reaktsiya davom etadi, lekin u kuchli teskari bo'lib chiqadi va kuchli nurlanish bilan zanjir mexanizmi bilan qaytarilmas (portlash bilan) davom etadi.

Shuningdek, suv bilan teskari reaksiyaga kirishadi:
Xlor suvda eriydi va u bilan qisman reaksiyaga kirishadi, yuqorida ko'rsatilganidek, xlorli suv deb ataladigan moddalarning muvozanat aralashmasini hosil qiladi.
Oxirgi tenglamaning chap tomonidagi xlorning oksidlanish darajasi 0 ga teng ekanligiga ham e'tibor bering. Reaksiya natijasida ba'zi xlor atomlari 1- (c), boshqalari esa (gipoxlor kislotasida) oksidlanish darajasiga ega. Bunday reaktsiya o'z-o'zini oksidlanish-o'z-o'zini tiklash reaktsiyasi yoki nomutanosiblikka misoldir.
Eslatib o'tamiz, xlor ishqorlar bilan xuddi shunday reaksiyaga kirishishi (nomutanosib) bo'lishi mumkin (8-§ dagi Asoslar bo'limiga qarang).
Bromning kimyoviy faolligi ftor va xlornikiga qaraganda kamroq, ammo brom odatda suyuq holatda ishlatilishi va shuning uchun uning boshlang'ich konsentratsiyasi, boshqa narsalar teng bo'lsa, xlornikiga qaraganda ancha yuqori. Brom "yumshoqroq" reaktiv sifatida organik kimyoda keng qo'llaniladi.
E'tibor bering, brom, xlor kabi, suvda eriydi va u bilan qisman reaksiyaga kirishib, "bromli suv" deb ataladigan suvni hosil qiladi, yod esa suvda deyarli erimaydi va qizdirilganda ham uni oksidlashga qodir emas; shu sababli, "yodli suv" yo'q.