- Sifat fizikal dan kimia
- Berat atom
- Keadaan fizikal
- Warna
- Titik lebur
- Takat didih
- Ketumpatan pada 25º C
- Keterlarutan air
- Tenaga Pengionan
- Elektronegativiti
- Kereaktifan
- Nyatakan secara semula jadi
- Struktur molekul
- Interaksi antara molekul
- Halides
- Permohonan
- Klorin
- Dalam industri
- Dalam bidang perubatan
- Yang lain
- Bromin
- Iodin
- Fluorin
- Astatus
- Rujukan
The halogen tidak unsur-unsur logam yang dimiliki oleh Kumpulan VIIA atau 17 dalam jadual berkala. Mereka mempunyai elektronegativiti dan pertalian elektronik yang tinggi, yang sangat mempengaruhi watak ion ikatan mereka dengan logam. Perkataan 'halogen' berasal dari bahasa Yunani dan bermaksud 'pembentuk garam'.
Tetapi apa itu halogen? Fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), yodium (I) dan astatin unsur radioaktif dan ephemeral (At). Mereka sangat reaktif sehingga mereka bertindak balas satu sama lain untuk membentuk molekul diatomik: F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2, dan At 2 . Molekul-molekul ini dicirikan mempunyai sifat struktur yang serupa (molekul linier), walaupun dengan keadaan fizikal yang berbeza.
Sumber: Oleh W. Oelen, melalui Wikimedia Commons
Tiga halogen ditunjukkan pada gambar di atas. Dari kiri ke kanan: klorin, bromin dan iodin. Fluorin dan astatin tidak boleh disimpan dalam bekas kaca, kerana yang terakhir tidak tahan terhadap kakisannya. Perhatikan bagaimana sifat organoleptik halogen berubah ketika seseorang menggerakkan kumpulannya ke unsur yodium.
Fluor adalah gas dengan warna kekuningan; klorin juga, tetapi kehijauan-kuning; bromin adalah cecair kemerahan gelap; iodin, pepejal hitam dengan nada ungu; dan astatine, pepejal logam gelap dan berkilat.
Halogen mampu bertindak balas dengan hampir semua elemen jadual berkala, walaupun dengan beberapa gas mulia (seperti xenon dan krypton). Apabila mereka melakukannya, mereka dapat mengoksidakan atom ke keadaan pengoksidaan yang paling positif, mengubahnya menjadi agen pengoksidaan yang kuat.
Mereka juga memberikan sifat spesifik pada molekul apabila mereka mengikat atau mengganti sebahagian atomnya. Jenis sebatian ini disebut halida. Sebenarnya, halida adalah sumber semula jadi halogen, dan kebanyakannya larut di laut atau merupakan sebahagian daripada mineral; seperti kes fluorit (CaF 2 ).
Kedua-dua halogen dan halida mempunyai pelbagai kegunaan; dari industri atau teknologi, untuk hanya menonjolkan rasa makanan tertentu seperti garam batu (natrium klorida).
Sifat fizikal dan kimia
Berat atom
Fluorin (F) 18,99 g / mol; Klorin (Cl) 35.45 g / mol; Bromin (Br) 79.90 g / mol; Iodin (I) 126.9 g / mol dan Astate (At) 210 g / mol,
Keadaan fizikal
Fasa gas; Gas cl; Cecair br; Saya kukuh dan Pada pepejal.
Warna
F, kuning-coklat pucat; Cl, hijau pucat; Br, coklat kemerahan; I, violet dan At, hitam logam * * (diandaikan)
Titik lebur
F -219.6 ° C; Cl -101.5 ° C; Br -7.3 ° C; I 113.7º C dan Pada 302ºC.
Takat didih
F -118.12 ° C; Cl -34.04 ° C; Br 58.8 ° C; I 184.3º C dan? Pada suhu 337ºC.
Ketumpatan pada 25º C
F- 0,0017 g / cm 3 ; Cl- 0,0032 g / cm 3 ; Br- 3.102 g / cm 3 ; I- 4,93 g / cm 3 dan At- 6,2-6,5 g / cm 3
Keterlarutan air
Cl- 0,091 mmol / cm 3 ; Br- 0,21 mmol / cm 3 dan I- 0,0013 mmol / cm 3 .
Tenaga Pengionan
F- 1,681 kJ / mol; Cl- 1,251 kJ / mol; Br- 1,140 kJ / mol; I- 1.008 kJ / mol dan At- 890 kJ / mol.
Elektronegativiti
F- 4.0; Cl- 3.0; Br- 2.8; I- 2.5 dan At- 2.2.
Halogen mempunyai 7 elektron di cangkang valensnya, oleh itu keinginan mereka yang tinggi untuk mendapatkan elektron. Halogen juga mempunyai elektronegativiti yang tinggi kerana jari-jari atomnya yang kecil dan daya tarikan hebat yang diberikan oleh nukleus pada elektron valensi.
Kereaktifan
Halogen sangat reaktif, yang kemudian akan menjelaskan ketoksikannya. Di samping itu, mereka adalah agen pengoksidaan.
Susunan kereaktifan yang menurun ialah: F> Cl> Br> I> At.
Nyatakan secara semula jadi
Kerana kereaktifan yang hebat, atom halogen tidak bebas; sebaliknya, mereka didapati membentuk agregat atau sebagai molekul diatomik yang dihubungkan oleh ikatan kovalen.
Struktur molekul
Halogen tidak wujud di alam sebagai atom unsur, tetapi sebagai molekul diatom. Walau bagaimanapun, mereka semua mempunyai kesamaan bahawa mereka mempunyai struktur molekul linier, dan satu-satunya perbezaan terletak pada panjang ikatan mereka dan interaksi antar molekul mereka.
Molekul linear XX (X 2 ) dicirikan sebagai tidak stabil, kerana kedua-dua atom sangat menarik pasangan elektron ke arahnya. Kenapa? Kerana elektron luarnya mengalami muatan nuklear berkesan yang sangat tinggi, Zef. Semakin tinggi Zef, semakin kecil jarak pautan XX.
Semasa seseorang bergerak ke bawah kumpulan, Zef menjadi semakin lemah dan kestabilan molekul ini meningkat. Oleh itu, susunan kereaktifan yang menurun adalah: F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2 . Walau bagaimanapun, adalah tidak tepat untuk membandingkan astatine dengan fluorin, kerana isotop yang cukup stabil tidak diketahui kerana radioaktivitasnya.
Interaksi antara molekul
Sebaliknya, molekulnya tidak mempunyai momen dipol, menjadi apolar. Fakta ini bertanggung jawab atas interaksi intermolekulnya yang lemah, yang satu-satunya daya pendam adalah hamburan atau daya London, yang sebanding dengan jisim atom dan kawasan molekul.
Dengan cara ini, molekul kecil F 2 tidak mempunyai jisim atau elektron yang cukup untuk membentuk pepejal. Tidak seperti I 2 , molekul yodium, yang tetap menjadi pepejal yang mengeluarkan wap ungu.
Bromin mewakili contoh antara kedua-dua ekstrem: Molekul Br 2 cukup berinteraksi untuk muncul dalam keadaan cair.
Astatine mungkin, kerana sifat logamnya yang semakin meningkat, tidak muncul sebagai At 2 tetapi sebagai atom At yang membentuk ikatan logam.
Mengenai warnanya (kuning-hijau-kuning-merah-ungu-hitam), penjelasan yang paling tepat adalah berdasarkan teori orbital molekul (TOM). Jarak yang bertenaga antara orbital molekul penuh terakhir, dan jarak berikutnya dengan tenaga tertinggi (anti-ikatan), diatasi dengan menyerap foton dengan peningkatan panjang gelombang.
Halides
Halogen bertindak balas untuk membentuk halida, sama ada bukan organik atau organik. Yang paling terkenal ialah hidrogen halida: hidrogen fluorida (HF), hidrogen klorida (HCl), hidrogen bromida (HBr) dan hidrogen iodida (HI).
Kesemuanya larut dalam air menghasilkan larutan asid; begitu berasid sehingga HF dapat merosakkan sebarang bekas kaca. Selanjutnya, ia dianggap sebagai bahan permulaan untuk sintesis asid yang sangat kuat.
Terdapat juga apa yang disebut halida logam, yang mempunyai formula kimia yang bergantung pada kekuatan logam. Contohnya, halida logam alkali mempunyai formula MX, dan antaranya ialah: NaCl, natrium klorida; KBr, kalium bromida; CsF, cesium fluorida; dan LiI, litium iodida.
Halida logam bumi beralkali, logam peralihan atau logam blok p mempunyai formula MX n , di mana n adalah muatan positif logam. Oleh itu, beberapa contoh di antaranya adalah: FeCl 3 , ferrik triklorida; MgBr 2 , magnesium bromida; AlF 3 , trifluorida aluminium; dan CuI 2 , iodida cuprik .
Walau bagaimanapun, halogen juga dapat membentuk ikatan dengan atom karbon; oleh itu, mereka boleh memasuki dunia kompleks kimia organik dan biokimia. Sebatian ini disebut halida organik, dan mempunyai formula kimia umum RX, X adalah salah satu daripada halogen.
Permohonan
Klorin
Dalam industri
-Bromin dan klorin digunakan dalam industri tekstil untuk memutihkan dan merawat bulu, sehingga mengelakkan penyusutannya ketika basah.
-Ia digunakan sebagai pembasmi kuman ditritus dan untuk pemurnian air minum dan kolam renang. Di samping itu, sebatian yang berasal dari klorin digunakan dalam cucian dan industri kertas.
-Ia berguna dalam pembuatan bateri khas dan hidrokarbon berklorin. Ia juga digunakan dalam pemprosesan daging, sayur-sayuran, ikan dan buah-buahan. Juga, klorin berfungsi sebagai agen bakteria.
-Ia digunakan untuk membersihkan dan membersihkan kulit, dan memutihkan selulosa. Nitrogen triklorida sebelumnya digunakan sebagai peluntur tepung dan perapi.
-Fosfen gas (COCl 2 ) digunakan dalam banyak proses sintesis industri, dan juga dalam pembuatan gas ketenteraan. Fosfin sangat toksik dan bertanggungjawab untuk banyak kematian di WWI, di mana gas itu digunakan.
-Gas ini juga terdapat pada racun serangga dan fumigan.
-NaCl adalah garam yang sangat banyak yang digunakan untuk membumbui makanan dan dalam pemeliharaan ternakan dan unggas. Selain itu, ia digunakan dalam cairan rehidrasi tubuh, baik secara lisan maupun intravena.
Dalam bidang perubatan
- Atom halogen yang mengikat ubat menjadikannya lebih lipofilik. Ini membolehkan ubat melintasi membran sel dengan lebih mudah, larut dalam lipid yang membentuknya.
-Klorin meresap ke dalam neuron sistem saraf pusat melalui saluran ion yang dihubungkan dengan reseptor untuk neurotransmitter GABA, sehingga menghasilkan kesan sedatif. Ini adalah mekanisme tindakan beberapa kecemasan.
-HCl terdapat di dalam perut, di mana ia campur tangan dengan mewujudkan persekitaran pengurangan yang menyokong pemprosesan makanan. Selanjutnya, HCl mengaktifkan pepsin, enzim yang memulakan hidrolisis protein, tahap sebelum penyerapan usus dari protein protein.
Yang lain
- Asid hidroklorik (HCl) digunakan dalam pembersihan bilik mandi, di makmal pengajaran dan penyelidikan dan di banyak industri.
-PVC (polivinil klorida) adalah polimer vinil klorida yang digunakan dalam pakaian, jubin lantai, kabel elektrik, tiub fleksibel, paip, struktur kembung, dan jubin bumbung. Sebagai tambahan, klorin digunakan sebagai perantaraan dalam pembuatan bahan plastik lain.
-Klorin digunakan dalam pengambilan bromin.
-Methyl chloride melakukan fungsi anestetik. Ia juga digunakan dalam pembuatan polimer silikon tertentu dan dalam pengekstrakan lemak, minyak dan resin.
-Kloroform (CHCl 3 ) adalah pelarut yang digunakan di banyak makmal, terutamanya di makmal kimia organik dan biokimia, dari pengajaran hingga penyelidikan.
-Dan akhirnya berkaitan dengan klorin, trikloretilena digunakan untuk menghilangkan bahagian logam.
Bromin
-Bromin digunakan dalam proses perlombongan emas dan penggerudian telaga minyak dan gas. Ia digunakan sebagai bahan tahan api dalam industri plastik dan gas. Bromin mengasingkan api dari oksigen menyebabkannya padam.
-Merupakan perantara dalam pembuatan cecair hidraulik, agen penyejuk dan penyahhidratan dan persediaan untuk membentuk rambut. Kalium bromida digunakan dalam pembuatan plat dan kertas fotografi.
-Potassium bromide juga digunakan sebagai anticonvulsant, tetapi kerana kemungkinan garam dapat menyebabkan disfungsi neurologi, penggunaannya telah berkurang. Selain itu, kegunaannya yang lain adalah sebagai cip untuk pengukuran sampel pepejal dari spektroskopi inframerah.
-Batian sebatian terdapat dalam ubat-ubatan yang digunakan untuk merawat radang paru-paru. Sebagai tambahan, sebatian bromin dimasukkan ke dalam ubat yang digunakan dalam percobaan yang dilakukan untuk mengobati penyakit Alzheimer.
-Bromin digunakan untuk mengurangkan pencemaran merkuri di loji janakuasa yang menggunakan arang batu sebagai bahan bakar. Ia juga digunakan dalam industri tekstil untuk membuat pewarna warna yang berbeza.
-Methyl bromine digunakan sebagai racun perosak untuk pengasapan tanah dan rumah tangga, tetapi kesan buruknya terhadap ozon telah membatasi penggunaannya.
-Halogen lampu pijar dan penambahan sejumlah kecil bromin dan iodin memungkinkan pengurangan ukuran mentol.
Iodin
-Iodin terlibat dalam fungsi kelenjar tiroid, hormon pengatur metabolisme badan. Kelenjar tiroid mengeluarkan hormon T3 dan T4, yang bertindak pada organ sasarannya. Sebagai contoh, tindakan hormon pada otot jantung menyebabkan peningkatan tekanan darah dan degupan jantung.
-Juga, yodium digunakan untuk mengenal pasti kehadiran kanji. Perak iodida adalah reagen yang digunakan dalam pengembangan foto.
Fluorin
-Beberapa sebatian fluorida ditambahkan ke ubat gigi untuk mengelakkan rongga. Derivatif fluorida terdapat dalam pelbagai anestetik. Dalam industri farmaseutikal, fluorida dimasukkan ke dalam ubat-ubatan untuk mengkaji kemungkinan peningkatan kesannya pada tubuh.
-Asid hidrofluorik digunakan untuk mengukir kaca. Juga dalam penghasilan halon (gas pemadam api, seperti freon). Sebatian fluor digunakan dalam elektrolisis aluminium untuk mencapai pemurniannya.
Lapisan anti-reflektif mengandungi sebatian fluorin. Ini digunakan dalam pembuatan skrin plasma, layar datar dan sistem mikroelektromekanik. Fluorin juga terdapat di tanah liat yang digunakan dalam sebilangan seramik.
Astatus
Diperkirakan astatin dapat membantu yodium dalam mengatur fungsi kelenjar tiroid. Juga, isotop radioaktifnya ( 210 At) telah digunakan dalam kajian kanser pada tikus.
Rujukan
- Ensiklopedia Kesihatan dan Keselamatan di Tempat Kerja. Halogen dan sebatiannya. . Diambil daripada:
- pekerjaan.gob.es
- LibreTexts Kimia. Kumpulan 17: Sifat Umum Halogen. Diambil dari: chem.libretexts.org
- Wikipedia. (2018). Halogen. Diambil dari: en.wikipedia.org
- Jim Clark. (Mei 2015). Sifat Atom dan Fizikal Elemen Kumpulan 7 (The Halogen). Diambil dari: chemguide.co.uk
- Whitten, KW, Davis, RE, Peck, ML dan Stanley, GG Chemistry (2003), edisi ke-8. Pembelajaran Cengage.
- Unsur. Halogen Diambil dari: element.org.es
- Brown, Laurel. (24 April 2017). Ciri-ciri Halogen. Ilmu Pengetahuan. Dipulihkan dari: sciencing.com