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हैलोजन: भौतिक गुणों, रासायनिक गुणों। हैलोजन और के यौगिकों के उपयोग उनके
नोबल गैसों के बाईं ओर आवर्त सारणी में हैलोजन। इन पांच विषाक्त धातु तत्वों आवर्त सारणी के समूह 7 में शामिल। इन फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमिन, आयोडीन और एस्टाटिन शामिल हैं। हालांकि एस्टाटिन रेडियोधर्मी और केवल एक अल्पकालिक आइसोटोप, यह आयोडीन के रूप में व्यवहार और अक्सर हैलोजन माना जाता है। के रूप में हैलोजन तत्वों सात संयोजी इलेक्ट्रॉनों हैं, यह एक पूरी ओकटेट के रूप में केवल एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन की जरूरत है। यह विशेषता उन्हें गैर धातु के अन्य समूहों की तुलना में अधिक सक्रिय बनाता है।
जनरल विशेषताओं
फार्म स्थिर अस्तित्व हैलोजन के रूप में नि: शुल्क कोशिकाओं - हैलोजन एक द्विपरमाणुक अणु (एक्स 2 प्रकार जहाँ X एक हलोजन है) के रूप में। द्विपरमाणुक अणुओं के संपर्क अध्रुवीय हैं, और एकल सहसंयोजक। हैलोजन के रासायनिक गुणों उन्हें आसानी से सबसे तत्वों के साथ यौगिकों का निर्माण करते हैं, तो वे प्रकृति में अबाध रूप में कभी नहीं पाए जाते हैं। फ्लोरो - सबसे सक्रिय हलोजन और एस्टाटिन - कम।
सभी हैलोजन समूह मैं समान गुणों के साथ लवण के रूप में। इन यौगिकों में, halides -1 के प्रभारी (-, बीआर - जैसे, क्लोरीन) के साथ एक halide ऋणायन के रूप में मौजूद हैं। -id समाप्त halide anions की उपस्थिति का संकेत; जैसे क्लोरीन - बुलाया "क्लोराइड"।
ऑक्सीकरण धातु - इसके अलावा, हैलोजन के रासायनिक गुणों उन्हें ऑक्सीकरण एजेंट कार्य करने के लिए अनुमति देते हैं। अधिकांश रासायनिक हैलोजन को शामिल प्रतिक्रियाओं - जलीय घोल में रिडॉक्स। हैलोजन कार्बन या में नाइट्रोजन के साथ एक बांड फार्म कार्बनिक यौगिकों, जहां ऑक्सीकरण (CO) की डिग्री -1 के बराबर है। विशिष्ट हैलोजन - जब एक कार्बनिक यौगिक में एक हलोजन परमाणु सहसंयोजक बाध्य हाइड्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित, प्रभामंडल उपसर्ग एक सामान्य अर्थ, या उपसर्गों fluoro-, chloro-, bromo-, iodo- में इस्तेमाल किया जा सकता है। हैलोजन तत्वों एक crisscross बंधन ध्रुवीय सहसंयोजक एकल बांड के साथ द्विपरमाणुक अणुओं के रूप में हो सकता है।
क्लोरीन (Cl 2) पहली हलोजन 1774 में खोला, तो आयोडीन (2), ब्रोमीन (बीआर 2), फ्लोरीन (एफ 2) और एस्टाटिन (पर, 1940 वायजी में पिछले पाया जाता है) खोला था। नाम "हलोजन" यूनानी मूल hal- ( «नमक») और -gen ( «फार्म") से ली गई है। साथ में, इन शब्दों का मतलब है "नमक बनाने", तथ्य यह है कि हलोजन धातु लवण के लिए फार्म के साथ प्रतिक्रिया करता बल। सेंधा नमक - सेंधा नमक, प्राकृतिक सोडियम क्लोराइड (NaCl) से बना खनिज का नाम है। अंत में, हलोजन घर में इस्तेमाल किया - टूथपेस्ट में फ्लोराइड होता है, क्लोरो पानी, आयोडीन पीने और थायराइड हार्मोन के विकास को बढ़ावा देता है कीटाणुरहित।
रासायनिक तत्वों
फ्लोरो - परमाणु संख्या 9 के साथ तत्व, Hydrofluoric एसिड से यह अलग से एफ मौलिक फ्लोरीन पहले 1886 ग्राम में खोजा गया था से दर्शाया जाता है।। मुक्त अवस्था में यह फ्लोरो द्विपरमाणुक अणुओं (एफ 2) के रूप में मौजूद है और परत में, सबसे आम हैलोजन है। फ्लोरो - आवर्त सारणी का सबसे ऋणात्मक तत्व। कमरे के तापमान, एक हल्के पीले गैस पर। फ्लोरीन भी एक अपेक्षाकृत छोटे परमाणु त्रिज्या है। इसके सीओ - -1 मौलिक द्विपरमाणुक राज्य को छोड़कर जिसमें उसके ऑक्सीकरण राज्य शून्य है। फ्लोरो अत्यंत रासायनिक सक्रिय और हीलियम (वह), नियोन (Ne) और आर्गन (Ar) को छोड़कर सभी तत्वों के साथ सीधे सूचना का आदान प्रदान। एच 2 ओ समाधान, Hydrofluoric एसिड (HF) एक कमजोर अम्ल है। हालांकि उच्च ऋणात्मक फ्लोरो, अपने वैद्युतीयऋणात्मकता अम्लता का निर्धारण नहीं किया; एचएफ तथ्य यह है कि फ्लोराइड आयन बुनियादी है (पीएच> 7) की वजह से एक कमजोर अम्ल है। इसके अलावा, फ्लोरो बहुत शक्तिशाली oxidants पैदा करता है। उदाहरण के लिए, फ्लोरीन अक्रिय गैस क्सीनन के साथ प्रतिक्रिया और एक मजबूत ऑक्सीडेंट क्सीनन difluoride रूपों कर सकते हैं (XEF 2)। फ्लोराइड की कई अनुप्रयोगों में।
क्लोरीन - परमाणु संख्या 17 और रासायनिक प्रतीक क्लोरीन के साथ तत्व। जी द्वारा 1774 में की खोज की। हाइड्रोक्लोरिक एसिड से भेद। अपने मौलिक राज्य में यह एक द्विपरमाणुक अणु क्लोरीन 2 रूपों। क्लोरीन कई एसबी -1, 1, 3, 5 और 7 कमरे के तापमान पर यह हल्के हरे रंग की गैस है। के बाद से बंधन है कि दो क्लोरीन परमाणु के बीच बनाई है, कमजोर है, क्लोरीन 2 अणु एक बहुत ही उच्च संबंध में प्रवेश करने की क्षमता है। क्लोरीन लवण, जो क्लोराइड कहा जाता है के रूप में धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। क्लोराइड आयनों सबसे प्रचुर मात्रा में समुद्री जल में निहित आयनों कर रहे हैं। 35 क्लोरीन और 37 क्लोरीन: क्लोरीन भी दो आइसोटोप है। सोडियम क्लोराइड सभी क्लोराइड का सबसे आम संबंध नहीं है।
ब्रोमीन - परमाणु संख्या 35 और प्रतीक बीआर साथ एक रासायनिक तत्व। यह पहली बार प्राथमिक ब्रोमीन के रूप में 1826 में खोज की थी द्विपरमाणुक अणु, बीआर 2 है। कमरे के तापमान पर, यह एक लाल भूरे रंग तरल है। इसके सीओ - -1, 1, 3, 4 और 5 ब्रोमो आयोडीन तुलना में अधिक सक्रिय है, लेकिन क्लोरीन की तुलना में कम सक्रिय हैं। इसके अलावा, ब्रोमो आइसोटोप दो 79 बीआर और 81 बीआर है। ब्रोमीन में होता है लवण के रूप ब्रोमाइड, समुद्री जल में भंग कर दिया। हाल के वर्षों में दुनिया में ब्रोमाइड के उत्पादन में काफी क्योंकि इसकी उपलब्धता, और लंबे जीवन की वृद्धि हुई है। अन्य हैलोजन ब्रोमीन और ऑक्सीडेंट के रूप में यह बहुत विषैला होता है।
आयोडीन - परमाणु संख्या 53 और प्रतीक आई आयोडीन ऑक्सीकरण के साथ रासायनिक तत्व: -1, +1, 5 और +7। एक द्विपरमाणुक अणु के रूप में नहीं है, मैं 2। कमरे के तापमान पर ठोस पदार्थ बैंगनी है। शैवाल और सल्फ्यूरिक एसिड की मदद से 127 I. प्रथम 1811 में खोज की, - आयोडीन एक स्थिर आइसोटोप है। वर्तमान में, आयोडीन आयनों समुद्र के पानी में अलग किया जा सकता। तथ्य यह है कि आयोडीन पानी में बहुत घुलनशील नहीं है के बावजूद, जब अलग iodides का उपयोग कर अपने घुलनशीलता बढ़ाया जा सकता है। आयोडीन शरीर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, थायराइड हार्मोन के उत्पादन में उलझाने।
एस्टाटिन - परमाणु संख्या 85 और पर प्रतीक के साथ एक रेडियोधर्मी तत्व। इसके संभावित ऑक्सीकरण राज्यों -1, 1, 3, 5 और 7 केवल हलोजन कि एक द्विपरमाणुक अणु नहीं है। सामान्य परिस्थितियों के अंतर्गत, एक धातु कठिन सामग्री काला। एस्टाटिन एक बहुत ही दुर्लभ तत्व इतने कम उसके बारे में जाना जाता है,। साथ ही, एस्टाटिन एक बहुत ही कम आधा जीवन, कुछ घंटों से नहीं रह गया है। संश्लेषण की वजह से 1940 में प्राप्त किया। ऐसा नहीं है कि एस्टाटिन आयोडीन के समान माना जाता है। विशेषता धातु गुण।
नीचे दी गई तालिका हलोजन परमाणुओं की संरचना, इलेक्ट्रॉनों की बाहरी परत की संरचना को दर्शाता है।
हलोजन | इलेक्ट्रॉन के विन्यास |
एक अधातु तत्त्व | 1s 2 2s 2 2p 5 |
क्लोरीन | 2 3s 3p 5 |
ब्रोमिन | 3 डी 10 4s 2 4P 5 |
आयोडीन | 4d 2 10 5s 5p 5 |
एस्टाटिन | 4f 14 5 डी 10 6s 2 6P 5 |
इस तरह की संरचना इलेक्ट्रॉनों की बाहरी परत का कारण बनता है कि हैलोजन के समान भौतिक और रासायनिक गुणों। हालांकि, जब इन तत्वों और मतभेदों को मनाया की तुलना।
समय-समय पर गुण हलोजन समूह
हैलोजन की सरल पदार्थों के भौतिक गुण तत्व की क्रमसूचक संख्या में वृद्धि के साथ बदल दिया है। बेहतर अवशोषण और अधिक स्पष्टता के लिए, हम आपको कुछ टेबल प्रदान करते हैं।
अणु (एफ <क्लोरीन
तालिका 1. हैलोजन। भौतिक गुण: पिघलने और क्वथनांक
हलोजन | पिघलती टी (ग) | उबलने टी (ग) |
एक अधातु तत्त्व | -220 | -188 |
क्लोरीन | -101 | -35 |
ब्रोमिन | -7.2 | 58.8 |
आयोडीन | 114 | 184 |
एस्टाटिन | 302 | 337 |
- परमाणु त्रिज्या बढ़ जाती है।
गिरी आकार बढ़ता है (एफ <क्लोरीन
तालिका 2: हैलोजन। भौतिक गुण: परमाणु त्रिज्या
हलोजन | सहसंयोजक त्रिज्या (बजे) | आयन (एक्स -) रेंज (बजे) |
एक अधातु तत्त्व | 71 | 133 |
क्लोरीन | 99 | 181 |
ब्रोमिन | 114 | 196 |
आयोडीन | 133 | 220 |
एस्टाटिन | 150 |
- आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाती है।
बाहरी संयोजी इलेक्ट्रॉनों नाभिक के पास स्थित नहीं हैं, तो उनके हटाने के लिए इसे से ऊर्जा का एक बहुत आवश्यकता नहीं है। इस प्रकार, ऊर्जा बाहरी इलेक्ट्रॉन के इंजेक्शन के लिए आवश्यक नहीं तत्वों के एक समूह के निचले हिस्से में इतनी अधिक है, के बाद से वहाँ है और अधिक ऊर्जा का स्तर है। इसके अलावा, उच्च ऊर्जा आयनीकरण तत्व गैर धातु गुणवत्ता को दिखाने के लिए कारण बनता है। धातु गुण क्योंकि आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाता है आयोडीन और एस्टाटिन शो प्रदर्शन (पर <मैं बीआर <क्लोरीन तालिका 3. हैलोजन। भौतिक गुण: आयनीकरण ऊर्जा हलोजन आयनीकरण ऊर्जा (केजे / मोल) एक अधातु तत्त्व 1681 क्लोरीन 1251 ब्रोमिन 1140 आयोडीन 1008 एस्टाटिन 890 ± 40 उत्तरोत्तर निचले स्तर पर ऊर्जा का स्तर बढ़ाने के साथ एक परमाणु बढ़ जाती है में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या। इलेक्ट्रॉनों उत्तरोत्तर कोर से दूर कर रहे हैं; इस प्रकार, नाभिक और इलेक्ट्रॉनों के रूप में एक दूसरे को आकर्षित नहीं कर रहे हैं। वहाँ स्क्रीनिंग में वृद्धि हुई है। इसलिए वैद्युतीयऋणात्मकता अवधि में वृद्धि के साथ कम हो जाती है (पर <मैं तालिका 4. हैलोजन। भौतिक गुण: वैद्युतीयऋणात्मकता हलोजन वैद्युतीयऋणात्मकता एक अधातु तत्त्व 4.0 क्लोरीन 3.0 ब्रोमिन 2.8 आयोडीन 2.5 एस्टाटिन 2.2 समय के साथ एक परमाणु के आकार में वृद्धि के बाद से, इलेक्ट्रॉन आत्मीयता आम तौर पर (बी <मैं टेबल 5. संबंध हलोजन इलेक्ट्रॉन हलोजन इलेक्ट्रॉन आकर्षण (केजे / मोल) एक अधातु तत्त्व -328.0 क्लोरीन -349.0 ब्रोमिन -324.6 आयोडीन -295.2 एस्टाटिन -270.1 हैलोजन की प्रतिक्रिया अवधि में वृद्धि के साथ कम हो जाती है (पर <मैं Halide का गठन जब हलोजन एक द्विआधारी यौगिक के रूप में अन्य, कम निद्युत तत्व के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की है। हाइड्रोजन हैलोजन halides HX प्रकार के लिए फार्म के साथ प्रतिक्रिया करता है: हाइड्रोजन halides आसानी से एक hydrohalic (hydrofluoric, हाइड्रोक्लोरिक, Hydrobromic, hydroiodic एसिड) बनाने के लिए पानी में घोल कर रहे हैं। इन अम्लों के गुणों नीचे दिए गए हैं। एसिड निम्नलिखित प्रतिक्रिया द्वारा गठित: HX (AQ) + H 2 हे (एल) → एक्स - (AQ) + H 3 O + (AQ)। सभी हाइड्रोजन halide मजबूत अम्ल के लिए फार्म, एचएफ को छोड़कर। अम्लता बढ़ जाती है hydrohalic एसिड: एचएफ <एचसीएल Hydrofluoric एसिड गिलास और कुछ अकार्बनिक फ्लोराइड लंबे समय खोदना कर सकते हैं। यह विसंगत लग सकता है कि एचएफ सबसे कमजोर hydrohalic एसिड है, के बाद से फ्लोरीन ही उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता है। फिर भी एच एफ बंधन एक बहुत ही कमजोर अम्ल, जिसके परिणामस्वरूप बहुत मजबूत है। एक मजबूत रिश्ता एक छोटी बंधन लंबाई और एक बड़े पृथक्करण ऊर्जा द्वारा परिभाषित किया गया है। सभी हाइड्रोजन halides के एचएफ कम से कम कनेक्शन लंबाई और सबसे बड़ा बंधन पृथक्करण ऊर्जा है। हैलोजन ऑक्सो एसिड हाइड्रोजन परमाणुओं, ऑक्सीजन और हलोजन साथ एसिड रहे हैं। उनके अम्लता संरचना का विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। हैलोजन oxoacids नीचे प्रस्तुत कर रहे हैं: इन प्रोटॉन ऑक्सीजन परमाणु के लिए बाध्य एसिड होता है, तो बांड की तुलना में से प्रत्येक में लंबाई प्रोटॉन बेकार हैं। प्रमुख भूमिका वैद्युतीयऋणात्मकता से यहां खेला जाता है। केंद्रीय परमाणु से बंधे ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या के साथ अम्लता बढ़ जाती है। हैलोजन के बुनियादी भौतिक गुणों संक्षेप में निम्न तालिका में व्यक्त किया जा सकता। मादक द्रव्यों के हालत (कमरे के तापमान पर) हलोजन दिखावट कंपनी आयोडीन बैंगनी एस्टाटिन काला तरल ब्रोमिन लाल सा गैसीय एक अधातु तत्त्व हल्के पीले भूरे रंग क्लोरीन पीला हरा रंग उत्साहित इलेक्ट्रॉनों के कारण अणुओं से दृश्य प्रकाश की हैलोजन अवशोषण का एक परिणाम है। फ्लोरो बैंगनी प्रकाश को अवशोषित कर लेता है, और फलस्वरूप हल्के पीले लग रहा है। आयोडीन, इसके विपरीत में, पीली रोशनी को अवशोषित कर लेता है और यह बैंगनी (पीले और बैंगनी - पूरक रंगों) लग रहा है। हैलोजन रंग में वृद्धि की अवधि के साथ गहरे रंग की हो जाती है। सील कंटेनर तरल ब्रोमीन और ठोस आयोडीन इसके वाष्प, जो एक रंगीन गैस के रूप में मनाया जा सकता है के साथ संतुलन में हैं। हालांकि रंग एस्टाटिन अज्ञात, यह माना जाता है कि यह एक गहरे आयोडीन (t E ब्लैक) मनाया पैटर्न के अनुसार होना चाहिए। अब, अगर आप पूछा गया: "हैलोजन के भौतिक गुणों का वर्णन," तुम कहते हो जाएगा। ऑक्सीकरण की डिग्री के बजाय अक्सर प्रयोग किया जाता है "हैलोजन के संयोजक।" आमतौर पर, ऑक्सीकरण राज्य बराबर -1। लेकिन अगर हलोजन एक और ऑक्सीजन या हलोजन से जुड़ा हुआ है, यह अन्य राज्यों ले सकता है: ऑक्सीजन -2 एसबी प्राथमिकता है। एक साथ बंधे दो अलग हलोजन परमाणुओं के मामले में अधिक ऋणात्मक परमाणु predominates और सीओ लेता है -1। उदाहरण के लिए, आयोडीन क्लोराइड में (आईसीएल) कं क्लोरो -1, +1 और आयोडीन है। क्लोरीन, आयोडीन की तुलना में अधिक ऋणात्मक है इसलिए सीओ -1 के बराबर है। bromic एसिड (HBrO 4) ऑक्सीजन एक कंपनी है -8 (-2 x 4 = -8 परमाणु)। हाइड्रोजन कुल ऑक्सीकरण संख्या +1 है। इन दो मानों के अलावा सीओ देता -7। अंतिम यौगिक एस.बी. शून्य होना चाहिए के बाद से, कंपनी सात ब्रोमीन है। इस नियम के तीसरे अपवाद मौलिक रूप में हलोजन (एक्स 2) है, जहां इसकी सीओ शून्य के बराबर के ऑक्सीकरण की डिग्री है। हलोजन सीओ के यौगिकों में एक अधातु तत्त्व -1 क्लोरीन -1, +1, +3, 5, +7 ब्रोमिन -1, +1, 3, 4, 5 आयोडीन -1, +1, 5, +7 एस्टाटिन -1, +1, +3, 5, +7 वैद्युतीयऋणात्मकता समय के साथ बढ़ जाती है। इसलिए, फ्लोरीन के रूप में आवर्त सारणी में अपनी स्थिति को इसका सबूत, सभी तत्वों के उच्चतम वैद्युतीयऋणात्मकता है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 2p 5। फ्लोराइड एक और इलेक्ट्रॉन हो जाता है, चरम पी कक्षाओं पूरी तरह से भरा है और एक पूरा ओकटेट फार्म कर रहे हैं। क्योंकि फ्लोरीन एक उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता है, यह आसानी से एक पड़ोसी परमाणुओं से एक इलेक्ट्रॉन चुन सकते हैं। इस मामले में फ्लोराइड और उसके सभी बाहरी भरा कक्षाओं (आठ संयोजी इलेक्ट्रॉनों के साथ) अक्रिय गैस isoelectronic। इस स्थिति में, फ्लोरीन और अधिक स्थिर है। प्रकृति में, हैलोजन ऋणायन पर हैं, इसलिए मुक्त हलोजन इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा या oxidants द्वारा ऑक्सीकरण द्वारा निर्मित है। उदाहरण के लिए, क्लोरीन सोडियम क्लोराइड समाधान के हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न होता है। हैलोजन और उनके विविध यौगिकों का उपयोग।
अकार्बनिक रसायन शास्त्र। हाइड्रोजन + हैलोजन
हलोजन oxoacids
उपस्थिति और इस मामले के राज्य
स्पष्टीकरण उपस्थिति
यौगिकों में हैलोजन के ऑक्सीकरण की डिग्री
फ्लोरीन के साथ क्यों हमेशा -1 है?
तैयारी और हैलोजन के उपयोग
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