| Назва: | Елементи головної підгрупи VII групи періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва |
| Тип: | Реферати |
| Мова: | Українська |
| Розмiр: | 6,59 KB |
| Скачувань: | 20 |
Елементи головної підгрупи VII групи періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва
До головної підгрупи VII групи періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва входять:
Фтор F
Хлор Cl
Бром Br
Йод J та Астат At. Загальна назва цієї групи елементів - галогени, що в перекладі означає “солеродні”.
Атоми галогенів мають на останньому енергетичному рівні сім електронів: ns2np5. Розподіл електронів останнього енергетичного рівня за орбіталями такий:
3 17Cl s p d
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
3
В атомі Хлору можливі три збуджені стани:
+3
І ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
ІІ ↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
+5
ІІІ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
+7
У збуджених станах атом Хлору може утворювати 3,5 або 7 спільних електронних пар з іншими атомами. Таке число зв'язків характерне для сполук Хлору з киснем.
Збуджені стани можливі і для атомів Брому, Йоду, Астату. Для атома Фтору досягнення збудженого стану неможливе: електрони зовнішнього шару атома F перебувають на другому енергетичному рівні, на якому не має вільних орбіталей:
2 9F s р
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
Всі галогени відносяться до р-елемнтів. З підвищенням порядкового номера у ряді F - At збільшуються радіуси атомів, зменшується електронегативність, слабшають неметалічні властивості й окислювальна здатність елементів. Найбільш виражені неметалічні властивості у Фтору (ст. о.-1), найменш - у Йоду.
У вільному стані галогени утворюють прості речовини, що складаються з двохатомних молекул: F2, Cl2, Br2, J2 зв'язки між атомами - ковалентні неполярні . Кристалічна решітка галогенів молекулярного типу.
Поширення в природі.
З галогенів у земній корі найпоширеніші хлор і фтор. Масові части у земній корі становлять, %:
Cl - 0,045; F - 0,027; Br - 1,6х10-4, J - 3x10-5.
Астат трапляється у дуже незначних кількостях у продуктах розпаду природних радіоактивних речовин.
Галогени у природі поширені виключно у зв'язаному стані - в основному у вигляді солей:
CaF2 - плавиковий шпат;
Na3 [AlF6] - кріоліт;
Ca5 (PO4)3F - фторапатит;
NaCl - кам'яна сіль;
KCl - сильвін; КСl•MgCl2•6H2O - карналіт.
Основними природними джерелами Br i J є морська вода, бурова вода, вода озер. Йод міститься у водоростях. Трапляється у вигляді солей -
KJO3 i KJO4 , які є супутніми покладів NaNО3 (селітри в Чілі і Болівії).
Фізичні властивості.
Фтор - газ світло-зеленого кольору і дуже отруйний (ρ = 1,11 г/см3). Фтор не може бути розчинений у воді через те, що він взаємодіє з нею.
Хлор - газ жовто-зеленого кольору з різким, неприємним запахом. Хлор тяжчий за повітря, розчинний у воді (в 1 V води 2 V хлору), утворює хлорну воду Cl2аg. (ρ = 1,568 г/см3).
Бром - рідина червоно-бурого забарвлення з неприємним запахом, у воді розчиняється погано, утворюючи бромну воду Br2 аg. Розчиняється в органічних розчинниках - бензолі, хлороформі. Якщо до бромної води додати бензолу і добре збовтати, то після розшарування рідин можна помітити, як бензол з Br2 забарвлюється в яскраво-оранжевий колір. Це пояснюється тим, що бром краще розчиняється у бензолі, ніж у воді. Бром тяжчий від води (ρ = 3,12 г/см3).
Йод - кристалічна речовина, темно-сірого кольору, у парах - фіолетового. При нагріванні він з твердого стану зразу переходить в рідкий стан (сублімація). Йод погано розчиняється у воді (світло-жовта йодна вода), але добре розчиняється у спирту. Це використовують для приготування 5-10% розчину йоду в спирту (йодна настойка). Йод дуже добре розчиняється в розчині власних солей, наприклад в розчині калію йодиу. Цей розчин називається розчином Люголя, застосовується в медичній практиці.
Якщо до J2 аg. додати трохи бензолу і добре збовтати, то на поверхні утворюється кільце малинового кольору. Цим користуються для вилучення брому і йоду з водних розчинів.
Фізіологічна дія галогенів.
Всі галогени дуже отруйні. Вдихання їхньої пари викликає подразнення органів дихання, а у великих кількостях вони викликають задуху.
Особливо отруйним є фтор: при вдиханні невеликих кількостях він викликає набряк легень, у великих - руйнування легеневої тканини і смерть.
Хлор є менш отруйний, ніж фтор. Хронічне отруєння хлором викликає зміну кольору обличчя, легеневі і бронхіальні захворювання. Як протиотруту застосовують пари спирту з ефіром, а також водяні пари з нашатирним спиртом.
Рідкий бром при попаданні на шкіру викликає сильні опіки. При попаданні на шкіру бром необхідно змити органічним розчином (бензолом, CCl4), протираючи ватою, змоченою цим розчином.
Йод найменш отруйний з усіх галогенів. При попаданні на шкіру кристалічний йод залишає жовті плями. Всі роботи з галогенами слід проводити під витяжкою.
До головної підгрупи VII групи періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва входять:
Фтор F
Хлор Cl
Бром Br
Йод J та Астат At. Загальна назва цієї групи елементів - галогени, що в перекладі означає “солеродні”.
Атоми галогенів мають на останньому енергетичному рівні сім електронів: ns2np5. Розподіл електронів останнього енергетичного рівня за орбіталями такий:
3 17Cl s p d
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
3
В атомі Хлору можливі три збуджені стани:
+3
І ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
ІІ ↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
+5
ІІІ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
+7
У збуджених станах атом Хлору може утворювати 3,5 або 7 спільних електронних пар з іншими атомами. Таке число зв'язків характерне для сполук Хлору з киснем.
Збуджені стани можливі і для атомів Брому, Йоду, Астату. Для атома Фтору досягнення збудженого стану неможливе: електрони зовнішнього шару атома F перебувають на другому енергетичному рівні, на якому не має вільних орбіталей:
2 9F s р
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
Всі галогени відносяться до р-елемнтів. З підвищенням порядкового номера у ряді F - At збільшуються радіуси атомів, зменшується електронегативність, слабшають неметалічні властивості й окислювальна здатність елементів. Найбільш виражені неметалічні властивості у Фтору (ст. о.-1), найменш - у Йоду.
У вільному стані галогени утворюють прості речовини, що складаються з двохатомних молекул: F2, Cl2, Br2, J2 зв'язки між атомами - ковалентні неполярні . Кристалічна решітка галогенів молекулярного типу.
Поширення в природі.
З галогенів у земній корі найпоширеніші хлор і фтор. Масові части у земній корі становлять, %:
Cl - 0,045; F - 0,027; Br - 1,6х10-4, J - 3x10-5.
Астат трапляється у дуже незначних кількостях у продуктах розпаду природних радіоактивних речовин.
Галогени у природі поширені виключно у зв'язаному стані - в основному у вигляді солей:
CaF2 - плавиковий шпат;
Na3 [AlF6] - кріоліт;
Ca5 (PO4)3F - фторапатит;
NaCl - кам'яна сіль;
KCl - сильвін; КСl•MgCl2•6H2O - карналіт.
Основними природними джерелами Br i J є морська вода, бурова вода, вода озер. Йод міститься у водоростях. Трапляється у вигляді солей -
KJO3 i KJO4 , які є супутніми покладів NaNО3 (селітри в Чілі і Болівії).
Фізичні властивості.
Фтор - газ світло-зеленого кольору і дуже отруйний (ρ = 1,11 г/см3). Фтор не може бути розчинений у воді через те, що він взаємодіє з нею.
Хлор - газ жовто-зеленого кольору з різким, неприємним запахом. Хлор тяжчий за повітря, розчинний у воді (в 1 V води 2 V хлору), утворює хлорну воду Cl2аg. (ρ = 1,568 г/см3).
Бром - рідина червоно-бурого забарвлення з неприємним запахом, у воді розчиняється погано, утворюючи бромну воду Br2 аg. Розчиняється в органічних розчинниках - бензолі, хлороформі. Якщо до бромної води додати бензолу і добре збовтати, то після розшарування рідин можна помітити, як бензол з Br2 забарвлюється в яскраво-оранжевий колір. Це пояснюється тим, що бром краще розчиняється у бензолі, ніж у воді. Бром тяжчий від води (ρ = 3,12 г/см3).
Йод - кристалічна речовина, темно-сірого кольору, у парах - фіолетового. При нагріванні він з твердого стану зразу переходить в рідкий стан (сублімація). Йод погано розчиняється у воді (світло-жовта йодна вода), але добре розчиняється у спирту. Це використовують для приготування 5-10% розчину йоду в спирту (йодна настойка). Йод дуже добре розчиняється в розчині власних солей, наприклад в розчині калію йодиу. Цей розчин називається розчином Люголя, застосовується в медичній практиці.
Якщо до J2 аg. додати трохи бензолу і добре збовтати, то на поверхні утворюється кільце малинового кольору. Цим користуються для вилучення брому і йоду з водних розчинів.
Фізіологічна дія галогенів.
Всі галогени дуже отруйні. Вдихання їхньої пари викликає подразнення органів дихання, а у великих кількостях вони викликають задуху.
Особливо отруйним є фтор: при вдиханні невеликих кількостях він викликає набряк легень, у великих - руйнування легеневої тканини і смерть.
Хлор є менш отруйний, ніж фтор. Хронічне отруєння хлором викликає зміну кольору обличчя, легеневі і бронхіальні захворювання. Як протиотруту застосовують пари спирту з ефіром, а також водяні пари з нашатирним спиртом.
Рідкий бром при попаданні на шкіру викликає сильні опіки. При попаданні на шкіру бром необхідно змити органічним розчином (бензолом, CCl4), протираючи ватою, змоченою цим розчином.
Йод найменш отруйний з усіх галогенів. При попаданні на шкіру кристалічний йод залишає жовті плями. Всі роботи з галогенами слід проводити під витяжкою.