Fluor keresése a természetben. Fluorok minősített natúrkozmetikumokban

A fogkrém akkor tekinthető jónak, ha nem csak gyengéden tisztítja a fogakat, hanem meg is védi a fogszuvasodástól. A fogszuvasodás megelőzésére a fogkrémek általában fluoridvegyületeket – fluoridokat – tartalmaznak. Ugyanakkor sokan a legtisztább méregnek tekintik őket - az orosz piacon „fluormentes” jelzésű paszták találhatók, és például az európai mintákban „fluormentes”-et látunk. Mi a teendő a fogszuvasodás ellen? A LookBio és az ekokosmetika.ru ellenőrizte a tényeket.

Beszéljünk kifejezésekben

A fluor (angolul: Fluorine) kémiai elem, reakcióképes és mérgező gáz. A fluorsókat fluoridoknak nevezik, a természetben mindenhol megtalálhatók, élelmiszerekben, például halakban, fekete teában, ásványvíz. A fluorid az emberi szervezetben is megtalálható - a csontokban és a fogakban.

A fluorok a fogszuvasodás megelőzésére alkalmas képességükről ismertek, ezért a legtöbb fogkrémben megtalálhatók. A pasztákban leggyakrabban használt fluorvegyületek a következők:

nátrium-fluorid (nátrium-fluorid)
kálium-fluorid (kálium-fluorid)
ón(II)-fluorid
aminofluorid/olaflur (aminofluorid/olaflur)
Nátrium-monofluor-foszfát
kalcium-fluorid (kalcium-fluorid)

A fluorid több évtizedes fogkrémhasználata és a fogszuvasodás ennek megfelelő csökkenése a lakosság körében bizonyítja a fluor hatékonyságát a fogszuvasodás elleni küzdelemben. Egyes országokban, például az USA-ban és Kanadában fluoridot adnak hozzá vizet inniés akciósan is megtalálható asztali só fluoridokkal.

Itt érdemes elmondani, miért ragaszkodunk a helyes kifejezéshasználathoz, és mi magunk sem fogunk helytelenül beszélni. A tény az, hogy a kombináció" fogkrém fluor nélkül" vagy "fluorid a fogkrémben" - ezek a készítmények az orosz piacon található foghigiéniai termékeken vagy az interneten található terhelő cikkekben, ami kémiai és nyelvi szempontból is helytelen. Hogy a fluorok miért „mentek az emberekhez” fluor formájában, azt csak a fogtündér tudja megbízhatóan. A fluor reaktív és mérgező gáz, beillesztésben tiszta forma nem, de pontosan vannak vegyületei, a fluorionok - fluoridok.

A fluor hatása a fogkrémben

A szájflórában található baktériumok az élelmiszerekből származó cukrokat savakra bontják. Ezek a savak eltávolítják az ásványi anyagokat a fogzománcból. A szájban lévő nyál felelős a szükséges ásványianyag-szint pótlásáért, de a túlzott cukorfogyasztás mellett a nyál már nem tud megbirkózni a feladatával. Itt jön segítségül a fluoridos fogkrém, amely védőfóliát képez a fogakon, csökkenti a savképződést a szájüregben és így stabilizálja a fogzománc ásványi anyagait. A fluoridok emellett elősegítik, hogy a nyálban található kalcium-foszfátok gyorsabban behatoljanak a fogzománcba. Mindez csak akkor működik, ha fogat mosunk. Ezért a rendszeres fogmosás fluoridos fogkrémmel megőrzi a fogak egészségét és küzd a fogszuvasodás ellen. Pontosan így hangzik a legtöbb fogorvos ajánlása szerte a világon.

Az előnytől a kárig

A fluorokat mérgező anyagok közé sorolják – a szervezetbe jutó túlzott mennyiségek, különösen hosszú időn keresztül, jelentős károkat okozhatnak. Éppen ezért korlátozások vonatkoznak a gyermekek és felnőttek fogkrémeihez hozzáadott fluoridvegyületek százalékos arányára. Például országokban Európai Únió az USA-ban pedig a fogkrémben lévő fluorid mennyiségét a csomagoláson „ppm F” (parts per million) formában kell feltüntetni. A fluoridok szerepelhetnek a hatóanyagok listájában vagy a általános lista paszta alkatrészeket. Az EU-irányelv (76/768/EGK EU-irányelv) értelmében nem hozható forgalomba olyan kozmetikai termék (beleértve a fogkrémet is), ha a benne lévő fluorid mennyisége meghaladja az 1500 ppm F értéket. Az EU-ban forgalmazott korszerű felnőtt fogkrémek 1000-1500 ppm F. Ebben az esetben a csomagoláson szerepelnie kell a „csak felnőtteknek” jelzésnek. A fluoridot tartalmazó gyermekfogkrémeken fel kell tüntetni a „6 évesnél fiatalabb gyermekek számára: használat kis mennyiségben fogkrém." Mivel a gyerekek gyakran részben lenyelik a fogkrémet, a gyermekfogkrémek vagy fluormentesek, vagy 250-500 ppm-re korlátozódnak. Javasoljuk továbbá, hogy fluoridos fogkrémeket készítsen édes íz nélkül, ami provokálja a paszta lenyelését.

Oroszországban korlátozások vonatkoznak a fogkrémben lévő fluorid mennyiségére is. Szabályozottak Műszaki Szabályzat Vámunió TR CU 009/2011 „Az illatszerek és kozmetikai termékek biztonságáról”, és a fluor tekintetében 0,15%-ot tesz ki. Ezért, ha 10000 ppm=1%, akkor az európai 1500 ppm a „mi” 0,15%.

A fluor túlzott koncentrációja a fogápolásban ill gyakori használat a fluoridvegyületeket tartalmazó folyadékok, élelmiszerek vagy gyógyszerek fogászati ​​fluorózist okozhatnak, amelyet a zománc megváltozása jellemez, ami természetes színének elvesztéséhez és krétás, sárga és sötét csíkok a fogakon. A fluorid hosszú távú túladagolása csontfluorózishoz, veseproblémákhoz stb.

Azonban azoknak a felnőtteknek, akik naponta kétszer fluoridos fogkrémmel mosnak fogat, nem kell aggódniuk, még akkor sem, ha fluoridos konyhasót is fogyasztanak. A mai szakértők túlnyomó többsége úgy véli, hogy a fogkrémben lévő fluoridok igen legjobb megelőzés fogszuvasodás, és a fogászati ​​higiéniai termékekre vonatkozó elfogadható szabványok nem jelentenek egészségügyi veszélyt.

Igen, elméletileg, ha egy gyerek lenyel egy teljes tubus fluoridos felnőtt fogkrémet, akkor megmérgezik. Mindenesetre, ha a szülőknek kétségei vannak a túladagolással kapcsolatban, forduljanak gyermekorvosukhoz.

Fluorok minősített natúrkozmetikumokban

A természetes tanúsítványok, mint például a COSMOS (BDIH, Soil Association, ICEA, Cosmebio, Ecocert) és a NaTrue lehetővé teszik a fluorid használatát a fogkrémben. A natúr- és biokozmetikumok gyártóinak és fogyasztóinak többsége azonban fluorellenes: hisz abban, hogy az egészséges nyállal és a megfelelő fogtisztítással megelőzhető a fogszuvasodás, hisz a potenciálisan mérgező fluoridoknak még minimális mennyiségben sincs helye a szájban (és a szervezetben). Ezen hiedelmek miatt az ökotanúsítvánnyal rendelkező felnőttek és gyermekek fogkrémei egyéb összetevőket is tartalmaznak a fogszuvasodás megelőzésére. Ezek lehetnek különféle gyógynövénykivonatok vagy xilit. A mai napig azonban nincs megbízható tudományos kutatás arra vonatkozóan, hogy a fogkrémben lévő xilit (fluorid nélkül) hatékonyan megakadályozza a fogszuvasodást.

A német natúrkozmetikum-gyártók most bővítik fogápolási termékcsaládjukat azzal, hogy fluoridos pasztákkal bővítik kínálatukat. A tény az, hogy a terméktesztekben (például a népszerű német Oekotest magazinban), amelyben a fogyasztók megbíznak, a fluorid nélküli fogkrémek gyakran az értékelések utolsó soraiba esnek.

Gondosan! Ravaszkodás a RuNetben

Komoly tanulmányok, amelyek bizonyítani tudják a fluor ártalmasságát, tovább Ebben a pillanatban, nehezek. Ugyanakkor az interneten találhatunk olyan oldalakat, amelyek minden oldalról felfedik a fluoridokat, és jelentősen eltúlozzák azok veszélyességét és toxicitási szintjét. Általában a fluoridos fogkrémek „egészséges alternatíváját” gyártó gyártók kereskedelmi érdekeiből létrehozott webhelyeket megfélemlítik az ilyen információkkal. A fluor veszélyeivel kapcsolatos információk keresésekor ügyeljen a forrás megbízhatóságára és a linkek meglétére Tudományos kutatásés a forrásadatokat.

következtetéseket

• Hatékonynak találták a fogkrémekben található fluort modern eszközökkel a fogszuvasodás megelőzésére.
• A fogszuvasodást a rossz szájhigiénia, táplálkozási hiányosságok és egészségügyi problémák is okozhatják.
• Igen, a fluor mérgező, de nem a fogkrémben található mennyiségben.
• Ha teljesen ki tudod iktatni a cukrot, akkor a fluoridos fogkrémeket is.
• Gyermekek szájhigiéniájára csak fluorid nélküli vagy csökkentett fluoridtartalmú paszták elfogadhatók.
• Az, hogy a fogkrém tartalmaz-e fluoridot vagy sem, egyéni döntés kérdése.
• Helyes azt mondani, hogy „fluoridmentes fogkrém”, nem pedig „fluoridmentes fogkrém”.

Egy vegyület reakciói során egy anyag több anyagból képződik. Adjunk reakcióegyenleteket egy olyan vegyületre, amelyben az együtthatók összege egyenlő: a) 5; b) 7; c) 9. Emlékezzünk vissza, hogy az együtthatóknak egész számoknak kell lenniük.

Mennyi az együtthatók minimális lehetséges összege egy vegyület reakcióegyenletében? Adj egy példát.

Ez az összeg lehet páros szám? Ha igen, kérjük, adjon meg egy példát.

Megoldás:

a) 2Cu + O 2 = 2 CuO vagy 2H 2 + O 2 = 2H 2 O

b) 4Li + O 2 = 2Li 2O

c) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 vagy 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3

Az együtthatók minimális lehetséges összege például 3 (két reagens és egy szorzat).

C + O 2 = CO 2 vagy S + O 2 = SO 2

Természetesen az együtthatók összege lehet páros is, pl.

Na 2 O + H 2 O = 2NaOH vagy H 2 + Cl 2 = 2HCl

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 vagy 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Értékelési szempont: egyenként 2 pont minden egyenlethez (minden pontban csak egy egyenlet számít). Bármilyen ésszerű egyenletet elfogadunk, amely kielégíti a probléma feltételeit.

Összesen 10 pont

2. feladat Hidrogénből és oxigénből álló anyag

Egy összetett anyag, amelynek molekulájában minden oxigénatomhoz egy hidrogénatom tartozik, instabil folyadék, amely korlátlanul elegyedik vízzel. Ennek az anyagnak hígított (3%) oldatát használják az orvostudományban. Állítson össze molekuláris és szerkezeti képlet ennek az anyagnak. Mi történik, ha egy csipet mangán(IV)-oxidot adunk ennek az anyagnak a vizes oldatához? Írd fel a reakcióegyenletet!

Megoldás

A kérdéses anyag a hidrogén-peroxid. Övé molekuláris képlet H2O2. (3 pont). Összeállításához elég tudni, hogy az oxigén rendelkezik állandó vegyérték egyenlő 2. Szerkezeti képlet

4 pont

Mangán-oxid hozzáadásakor a hidrogén-peroxid lebomlik:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2: 3 pont

(1 pont, ha az egyszerű anyagokra való bontás egyenlete hibásan van felírva).

A mangán-oxid katalizátorként működik.

Összesen 10 pont

3. feladat Fluorok a természetben és a mindennapi életben

A természetes fluorit ásványi anyag érdekes tulajdonságok. Neki van széleskörű színek: rózsaszíntől liláig. Az ásvány színét különféle fémek vegyületeinek szennyeződései adják. Melegítés vagy ultraibolya fénnyel történő besugárzás után az ásvány világítani kezd a sötétben. Az ásványi anyag kémiai összetétele: kalciumtartalom - 51,28%, fluortartalom - 48,72 tömeg%.

1. Adatok felhasználása kb kémiai összetétel, származtassa a fluorit ásvány képletét. Írd le a számításaidat.
2. Mely higiéniai termékek tartalmaznak fluorvegyületeket? Milyen esetekben kell használni ezt a higiéniai terméket? Milyen betegségeket előznek meg?

Megoldás

1) Ca: F = (51,28/40): (48,72:19) = 1:2.

A fluorit legegyszerűbb képlete a CaF 2.

A képlet meghatározása számításokkal – 5 pont

A képlet meghatározása számítások nélkül, vegyértékekkel - 1 pont

2) A fluorid vegyületeket a fogkrémek tartalmazzák (2 pont), az ilyen paszták fluorhiány esetén használatosak (1 pont). A fluorvegyületek hiányával a szervezetben fogbetegségek alakulnak ki - fogszuvasodás. (2 pont).

Összesen 10 pont

4. probléma. Új rakéta-üzemanyag

Az új kísérleti rakéta-üzemanyag finomra őrölt jég és alumíniumpor keveréke, amelynek részecskéi 500-szor kisebbek egy hajszál vastagságánál. Meggyújtáskor kémiai reakció megy végbe, amelyben oxid és egyszerű anyag képződik. Írd fel ennek a reakciónak az egyenletét!

1. Milyen tömegarányban keverjük össze? kiindulási anyagok hogy teljesen reagáljanak?
2. Mit gondol, hogyan jön létre a sugárhajtás?
3. Az új üzemanyag neve ALICE (angol fordításban). Miért?

Megoldás

A reakció eredményeként alumínium-oxid és hidrogén képződik. Reakció egyenlet:

2Al + 3H 2O = Al 2O 3 + 3H 2 4 pont

2 2 27 = 54 a tömegű alumíniumatom esetén. e.m. 3 vízmolekula van, amelyek tömege 3 · 18 = 54 am. e.m. tömegarány 1:1. 4 pont

A reakció nagy sebességgel megy végbe, a tolóerőt a felszabaduló hidrogén hozza létre. 1 pont

AL + JÉG = ALICE 1 pont

Összesen 10 pont

5. probléma. Égési reakció

Égéskor összetett anyag a levegőben képződő nitrogén, szén-dioxidés vizet. Írjon képletet erre az anyagra, ha ismert, hogy szénatomot, nitrogénatomot és maximumot tartalmaz lehetséges szám hidrogénatomok. Ne felejtsük el, hogy a szén vegyértéke 4, a nitrogén értéke 3, a hidrogéné pedig 1. Írja fel az égési reakció egyenletét!

Megoldás

Az anyag vegyérték szerint összeállított képlete CH 5 N

(5 pont bármilyen helyes képlet– molekuláris vagy szerkezeti).

(ha az oldat a HCN képletet tartalmazza – 2 pont az 5-ből)

Az égési reakció egyenlete:

4CH 5N + 9O 2 = 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O 5 pont

(ha adott a HCN megfelelő égési egyenlete - 5 pont)

Összesen 10 pont

6. feladat Kísérletek gázokkal

Az üres lombikot gázkivezető csővel ellátott dugóval zártuk le, amelynek végét egy pohár vízbe eresztettük (lásd 1. ábra). Amikor a lombikot kézzel szorosan megfogták, gázbuborékok kezdtek kilépni a csőben lévő lyukból (lásd a 2. ábrát).

1. Miért jelennek meg gázbuborékok, amikor a lombikot kézzel megfogják? Milyen gáz szabadul fel?
2. Gázkibocsátás a gázkivezető csőből be ebben az esetben fizikai vagy kémiai jelenség? Magyarázza meg válaszát.
3. A tanuló összeállította a problémafelvetésben leírt eszközt (dugós lombik és gázkivezető cső). Azonban bármennyire is próbálta a lombik köré csavarni a kezét, gázbuborékok nem jöttek ki a gázkivezető csőből. Javasoljon egy lehetséges magyarázatot ennek az eredménynek.
4. Lehetséges-e a kísérletet úgy végrehajtani, hogy az üvegből vizet kezdjen beszívni a csövön keresztül a lombikba? Ha igen, kérjük, írja le, hogyan lehet ezt megtenni. Tilos a készüléket szétszedni és kifejezetten gázzal tölteni.
5. Ha a lombikot először megtöltjük némi gázzal, majd behelyezünk egy gázkivezető csővel ellátott dugót, amelynek a végét vízbe engedjük, akkor „szökőkút” figyelhető meg. A nyomás alatt lévő víz felszáll a lombikba, és a kísérlet végén szinte teljesen kitölti. Javasoljon egy ilyen gáz egy változatát, és magyarázza el a „szökőkút” kialakulását a lombik belsejében.

Megoldás

1) A kéz hője felmelegíti a lombik falát és a lombik belsejében lévő gázt. Melegítéskor (ha a nyomás gyakorlatilag változatlan marad) a gázok kitágulnak és térfogatuk megnő. 2 pont

Légbuborékok szabadulnak fel, pl. annak a gáznak, amellyel a lombikot (és a gázkivezető csövet) megtöltötték a kísérlet előtt. 1 pont

2) Ezt fizikai folyamat, mert A levegőt alkotó gázok semmilyen kémiai átalakuláson nem mennek keresztül. Csak a levegő mennyisége nő. 1 pont

3) Lehetséges, hogy a tanuló egy szivárgó eszközt szerelt össze. A levegő áthaladhat a lombik és a dugó vagy a dugó és a gázkivezető cső közötti laza csatlakozáson.

Egy másik lehetséges magyarázat az, hogy a lombikot előmelegítették. A kéz melege nem volt elég.

2 pont minden ésszerű és indokolt magyarázatért

4) Igen, lehetséges. Ehhez a lombikot le kell hűteni például jéggel ill hideg víz. Előmelegítheti a lombikot is, majd leengedheti a gázkivezető cső végét egy pohár vízbe.

Halogének benne periódusos táblázat a nemesgázoktól balra helyezkedik el. Ez az öt mérgező nemfémes elem a periódusos rendszer 7. csoportjába tartozik. Ide tartozik a fluor, klór, bróm, jód és asztatin. Bár az asztatin radioaktív, és csak rövid élettartamú izotópjai vannak, úgy viselkedik, mint a jód, és gyakran halogénnek minősül. Mivel a halogén elemek hét vegyérték elektronok, csak egy extra elektronra van szükségük egy teljes oktett kialakításához. Ez a jellemző reaktívabbá teszi őket, mint a nemfémek más csoportjai.

Általános jellemzők

A halogének kétatomos molekulákat képeznek (X 2 típus, ahol X halogénatomot jelöl) - a halogénnek szabad elemek formájában való stabil létezési formája. Ezeknek a kétatomos molekuláknak a kötései nem polárisak, kovalensek és egyszeresek. lehetővé teszi számukra, hogy könnyen kombinálhatók a legtöbb elemmel, így a természetben soha nem találhatók meg egyesítetlenül. A legaktívabb halogén a fluor, a legkevésbé az asztatin.

Minden halogén hasonló tulajdonságú, I. csoportba tartozó sókat képez. Ezekben a vegyületekben a halogének -1 töltésű halogenid anionok formájában vannak jelen (például Cl-, Br-). Az -id végződés halogenid anionok jelenlétét jelzi; például a Cl-t "kloridnak" nevezik.

Kívül, Kémiai tulajdonságok a halogének lehetővé teszik számukra, hogy oxidálószerként működjenek - oxidáló fémek. Többség kémiai reakciók, amelyben halogének vesznek részt - redox in vizesoldat. Halogének keletkeznek egyszeri kötvények szénnel vagy nitrogénnel, ahol az oxidációs állapotuk (CO) -1. Amikor egy halogénatomot kovalens kötésű hidrogénatommal helyettesítünk szerves összetevő, a halo- előtag ben használható általános értelemben, vagy a fluor-, klór-, bróm-, jód- - előtagok adott halogénekhez. A halogén elemek tartalmazhatnak keresztkommunikáció poláris kovalens egyszeres kötésekkel rendelkező kétatomos molekulák képződésével.

A klór (Cl2) volt az első halogén, amelyet 1774-ben fedeztek fel, ezt követte a jód (I2), a bróm (Br2), a fluor (F2) és az asztatin (At, utoljára 1940-ben fedezték fel). A "halogén" név a görög hal- ("só") és -gen ("képződni") szavakból származik. Ezek a szavak együtt „sóképzőt” jelentenek, hangsúlyozva azt a tényt, hogy a halogének fémekkel reagálva sókat képeznek. Halite a név kősó, természetes ásvány, amely nátrium-kloridból (NaCl) áll. Végül pedig a halogéneket használják a mindennapi életben – a fluor a fogkrémben található, a klór fertőtleníti az ivóvizet, a jód pedig elősegíti a pajzsmirigyhormonok termelődését.

Kémiai elemek

A fluor egy elem atomszám Az elemi fluort először 1886-ban fedezték fel úgy, hogy izolálták hidrogén-fluorsav. Szabad állapotban a fluor kétatomos molekulaként (F2) létezik, és a leggyakoribb halogénatom földkéreg. A fluor a periódusos rendszer legelektronegatívabb eleme. Szobahőmérsékleten halványsárga gáz. A fluornak viszonylag kicsi is van atomsugár. CO-értéke -1, kivéve az elemi kétatomos állapotot, amelyben az oxidációs állapota nulla. A fluor rendkívül reakcióképes, és közvetlenül reagál minden elemmel, kivéve a héliumot (He), a neont (Ne) és az argont (Ar). A H2O oldatban a hidrogén-fluorid (HF) az gyenge sav. Bár a fluor erősen elektronegatív, elektronegativitása nem határozza meg a savasságot; A HF gyenge sav, mivel a fluoridion bázikus (pH > 7). Ezenkívül a fluor nagyon erős oxidálószereket termel. Például a fluor reakcióba léphet a xenon inert gázzal, és kialakulhat erős oxidálószer xenon-difluorid (XeF 2). A fluornak számos felhasználási területe van.

A klór egy 17-es rendszámú elem, amelynek vegyjele Cl. 1774-ben fedezték fel úgy, hogy elkülönítették tőle sósavból. Elemi állapotában a Cl 2 kétatomos molekulát alkotja. A klórnak több CO-ja van: -1, +1, 3, 5 és 7. Szobahőmérsékleten világoszöld gáz. Mivel a két klóratom között kialakuló kötés gyenge, a Cl 2 molekulának nagyon erős magas képességű kapcsolatokat teremteni. A klór reakcióba lép a fémekkel, és sókat képez, amelyeket kloridoknak neveznek. A klórionok a leggyakrabban előforduló ionok tengervíz. A klórnak két izotópja is van: 35 Cl és 37 Cl. A nátrium-klorid az összes klorid közül a leggyakoribb vegyület.

Bróm - kémiai elem 35-ös rendszámmal és Br szimbólummal. Először 1826-ban fedezték fel. elemi forma bróm az kétatomos molekula Br2. Szobahőmérsékleten vörösesbarna folyadék. CO-értékei -1, + 1, 3, 4 és 5. A bróm aktívabb, mint a jód, de kevésbé aktív, mint a klór. Ezenkívül a brómnak két izotópja van: 79 Br és 81 Br. A bróm a tengervízben oldott bromidban található. Mögött utóbbi évek A világ bromidtermelése jelentősen megnőtt elérhetősége és hosszú eltarthatósága miatt. Más halogénekhez hasonlóan a bróm is oxidálószer, és nagyon mérgező.

A jód egy kémiai elem, amelynek rendszáma 53 és I szimbóluma. A jód oxidációs állapota: -1, +1, +5 és +7. Kétatomos molekula formájában létezik, I 2. Szobahőmérsékleten az szilárd lila. A jódnak van egy stabil izotóp- 127 I. Először 1811-ben fedezték fel hínár és kénsav felhasználásával. Jelenleg a jódionok izolálhatók tengervízben. Bár a jód nem nagyon oldódik vízben, oldhatósága növelhető egyedi jodidok használatával. Yod játszik fontos szerep a szervezetben, részt vesz a pajzsmirigyhormonok termelésében.

Asztatin - radioaktív elem 85-ös rendszámmal és At szimbólummal. Lehetséges oxidációs állapota -1, +1, 3, 5 és 7. Az egyetlen halogén, amely nem kétatomos molekula. BAN BEN normál körülmények között fekete fémes szilárd anyag. Az asztatin nagyon ritka elem, ezért keveset tudunk róla. Ezen kívül az asztatin nagyon rövid periódus felezési idő, nem több, mint néhány óra. 1940-ben kapták szintézis eredményeként. Úgy gondolják, hogy az asztatin hasonló a jódhoz. Más

Az alábbi táblázat a halogénatomok szerkezetét és az elektronok külső rétegének szerkezetét mutatja.

Az elektronok külső rétegének ez a szerkezete azt jelenti, hogy a halogének fizikai és kémiai tulajdonságai hasonlóak. Ezen elemek összehasonlításakor azonban különbségek is megfigyelhetők.

Periodikus tulajdonságok a halogéncsoportban

Fizikai tulajdonságok egyszerű anyagok a halogének növekedésével változnak sorozatszám elem. A jobb megértés és az áttekinthetőség érdekében több táblázatot kínálunk.

Egy csoport olvadáspontja és forráspontja a molekulaméret növekedésével nő (F

1. táblázat Halogének. Fizikai tulajdonságok: olvadáspont és forráspont

• Az atomsugár növekszik.

Növekszik a kernel mérete (F< Cl < Br < I < At), так как увеличивается число протонов и нейтронов. Кроме того, с каждым периодом добавляется всё больше уровней энергии. Это приводит к большей орбитали, и, следовательно, к увеличению радиуса атома.

2. táblázat Halogének. Fizikai tulajdonságok: atomi sugarak

• Az ionizációs energia csökken.

Ha a külső vegyértékelektronok nem az atommag közelében helyezkednek el, akkor nem kell sok energiát eltávolítani onnan. Így a külső elektron kilökéséhez szükséges energia nem olyan magas az elemcsoport alsó részében, mivel ott több energiaszint van. Ezenkívül a nagy ionizációs energia hatására az elem nem fémes tulajdonságokat mutat. A jód és az asztatin fémes tulajdonságokat mutat, mivel az ionizációs energia csökken (At< I < Br < Cl < F).

3. táblázat Halogének. Fizikai tulajdonságok: ionizációs energia

• Az elektronegativitás csökken.

A vegyértékelektronok száma egy atomban növekszik az energiaszintek növekedésével, fokozatosan alacsonyabb szinteken. Az elektronok fokozatosan távolodnak az atommagtól; Így az atommag és az elektronok nem vonzódnak egymáshoz. Az árnyékolás növekedése figyelhető meg. Ezért az elektronegativitás az időszak növekedésével csökken (At< I < Br < Cl < F).

4. táblázat Halogének. Fizikai tulajdonságok: elektronegativitás

• Az elektronaffinitás csökken.

Ahogy az atomméret az időszak növekedésével növekszik, az elektronaffinitás csökken (B< I < Br < F < Cl). Исключение - фтор, сродство которого меньше, чем у хлора. Это можно объяснить меньшим размером фтора по сравнению с хлором.

5. táblázat Halogének elektronaffinitása

• Az elemek reaktivitása csökken.

A halogének reakcióképessége az idő növekedésével csökken (At

Hidrogén + halogének

Halogenid keletkezik, amikor egy halogén reagál egy másik, kevésbé elektronegatív elemmel, így bináris vegyület keletkezik. A hidrogén reakcióba lép halogénekkel, HX formájú halogenideket képezve:

• hidrogén-fluorid HF;
• hidrogén-klorid HCl;
• hidrogén-bromid HBr;
• Hidrogén-jodid HI.

A hidrogén-halogenidek könnyen oldódnak vízben, és hidrogén-halogenid (hidrogén-fluorid, sósav, hidrogén-bromid, hidrogén-jodid) savat képeznek. Ezeknek a savaknak a tulajdonságait az alábbiakban adjuk meg.

A savak a következő reakcióval keletkeznek: HX (aq) + H 2 O (l) → X - (aq) + H 3 O + (aq).

Minden hidrogén-halogenid erős savakat képez, a HF kivételével.

A hidrogén-halogenidek savassága megnő: HF

A hidrogén-fluorid hosszú ideig megmarja az üveget és néhány szervetlen fluoridot.

Ellentétesnek tűnhet, hogy a HF a leggyengébb hidrogén-halogenid, mivel a fluornak a legnagyobb elektronegativitása. A H-F kötés azonban nagyon erős, ami nagyon gyenge savat eredményez. Az erős kötést a rövid kötéshossz és a nagy disszociációs energia határozza meg. Az összes hidrogén-halogenid közül a HF-nek van a legrövidebb kötéshossza és a legmagasabb a kötés disszociációs energiája.

Halogén-oxosavak

A halogén-oxosavak hidrogén-, oxigén- és halogénatomot tartalmazó savak. Savasságuk szerkezeti elemzéssel meghatározható. A halogén-oxosavakat az alábbiakban adjuk meg:

• Hipoklórsav HOCl.
• Klórsav HClO 2.
• Hipoklórsav HClO 3.
• Perklórsav HClO 4.
• Hipobrómos sav HOBr.
• Brómsav HBrO 3.
• Brómsav HBrO 4.
• Sósav HOI.
• Sósav HIO 3.
• Metajodsav HIO4, H5IO6.

Ezekben a savakban egy proton egy oxigénatomhoz kapcsolódik, ezért a protonkötések hosszának összehasonlítása itt nem hasznos. Az elektronegativitás itt domináns szerepet játszik. A savaktivitás a központi atomhoz kapcsolódó oxigénatomok számával nő.

Az anyag megjelenése és állapota

A halogének alapvető fizikai tulajdonságait az alábbi táblázatban foglalhatjuk össze.

A megjelenés magyarázata

A halogének színe a látható fény molekulák általi elnyelésének eredménye, ami az elektronok gerjesztését okozza. A fluor elnyeli az ibolya fényt, ezért világossárgának tűnik. A jód viszont elnyeli a sárga fényt, és ibolyaszínnek tűnik (a sárga és az ibolya kiegészítő színek). A halogének színe az időszak növekedésével sötétebbé válik.

Zárt edényekben a folyékony bróm és a szilárd jód egyensúlyban van gőzeivel, ami színes gáz formájában figyelhető meg.

Bár az asztatin színe ismeretlen, a megfigyelt minta szerint feltételezhető, hogy sötétebb, mint a jód (azaz fekete).

Ha most azt kérdezik: „Jellemezze a halogének fizikai tulajdonságait”, akkor lesz mit mondania.

Halogének oxidációs állapota vegyületekben

Az oxidációs számot gyakran használják a halogén vegyérték fogalma helyett. Az oxidációs állapot jellemzően -1. De ha egy halogén oxigénhez vagy más halogénhez kötődik, más állapotokat is felvehet: az oxigén CO -2 élvez elsőbbséget. Két különböző halogénatom egymáshoz kötése esetén az elektronegatívabb atom érvényesül és elfogadja a CO -1-et.

Például a jód-kloridban (ICl) a klór CO -1, a jód pedig +1. A klór elektronegatívabb, mint a jód, ezért CO értéke -1.

A brómsavban (HBrO 4) az oxigén CO -8-at tartalmaz (-2 x 4 atom = -8). A hidrogén általános oxidációs állapota +1. Ezeket az értékeket összeadva -7 CO értéket kapunk. Mivel a vegyület végső CO-értékének nullának kell lennie, a bróm CO értéke +7.

A harmadik kivétel a szabály alól az elemi formában lévő halogén oxidációs állapota (X 2), ahol a CO értéke nulla.

Miért mindig -1 a CO-fluor?

Az elektronegativitás az időszak növekedésével növekszik. Ezért a fluornak van a legnagyobb elektronegativitása az összes elem közül, amint azt a periódusos rendszerben elfoglalt helyzete bizonyítja. Elektronkonfigurációja 1s 2 2s 2 2p 5. Ha a fluor újabb elektront nyer, a legkülső p pályák teljesen megtelnek, és egy teljes oktettet alkotnak. Mivel a fluor nagy elektronegativitású, könnyen el tud venni egy elektront a szomszédos atomtól. A fluor ebben az esetben izoelektronikus az inert gázhoz (nyolc vegyértékelektronnal), minden külső pályája meg van töltve. Ebben az állapotban a fluor sokkal stabilabb.

Halogének előállítása és felhasználása

A természetben a halogének anionos állapotúak, így a szabad halogéneket elektrolízissel vagy oxidálószerek felhasználásával történő oxidációval nyerik. Például a klórt konyhasó-oldat hidrolízisével állítják elő. A halogének és vegyületeik felhasználása sokrétű.

• Fluor. Bár a fluor nagyon reakcióképes, számos ipari alkalmazásban használják. Például a politetrafluor-etilén (teflon) és néhány más fluorpolimer kulcsfontosságú összetevője. A klórozott-fluorozott szénhidrogének olyan szerves vegyületek, amelyeket korábban hűtő- és hajtóanyagként használtak aeroszolokban. Használatuk az esetleges környezeti hatásuk miatt megszűnt. Helyüket részlegesen halogénezett klórozott-fluorozott szénhidrogének váltották fel. Fluoridot adnak a fogkrémhez (SnF 2) és az ivóvízhez (NaF), hogy megakadályozzák a fogszuvasodást. Ez a halogén megtalálható bizonyos típusú kerámiák (LiF) előállításához használt agyagban, az atomenergiában (UF 6), a fluorokinolon antibiotikum, az alumínium (Na 3 AlF 6) előállítására, valamint a nagyfeszültségű berendezések szigetelésére ( SF 6).
• Klór különféle alkalmazásokat is talált. Ivóvíz és úszómedencék fertőtlenítésére szolgál. (NaClO) a fehérítők fő összetevője. A sósavat széles körben használják az iparban és a laboratóriumokban. A klór polivinil-kloridban (PVC) és más, vezetékek, csövek és elektronika szigetelésére használt polimerekben van jelen. Ezenkívül a klór hasznosnak bizonyult a gyógyszeriparban. A klórtartalmú gyógyszereket fertőzések, allergiák és cukorbetegség kezelésére használják. A hidroklorid semleges formája számos gyógyszer összetevője. A klórt a kórházi berendezések sterilizálására és fertőtlenítésére is használják. A mezőgazdaságban a klór számos kereskedelmi forgalomban kapható peszticid összetevője: a DDT-t (diklór-difenil-triklór-etán) mezőgazdasági rovarirtó szerként használták, de alkalmazását fokozatosan megszüntették.

• Bróm, nem gyúlékonysága miatt az égés visszaszorítására szolgál. Megtalálható a metil-bromidban is, egy növényvédő szerben, amelyet a növények konzerválására és a baktériumok elpusztítására használnak. A túlhasználatot azonban az ózonrétegre gyakorolt ​​hatása miatt fokozatosan megszüntették. A brómot benzin, fotófilm, tűzoltó készülékek, valamint tüdőgyulladás és Alzheimer-kór kezelésére szolgáló gyógyszerek gyártásához használják.
• Jód fontos szerepet játszik a pajzsmirigy megfelelő működésében. Ha a szervezet nem kap elegendő jódot, a pajzsmirigy megnagyobbodik. A golyva megelőzésére ezt a halogént a konyhasóhoz adják. A jódot antiszeptikumként is használják. A jód megtalálható a nyílt sebek tisztítására használt oldatokban, valamint a fertőtlenítő spray-kben. Ezenkívül az ezüst-jodid fontos a fotózásban.
• Asztatin- radioaktív és ritkaföldfém halogén, ezért még sehol nem használják. Azonban úgy gondolják, hogy ez az elem segíthet a jódnak a pajzsmirigyhormonok szabályozásában.