Alogeni

Gli elementi sono 5: fluoruro, cloro, bromo, iodio e ribadimento

Cosa sono gli alogeni?

IL alogeni Sono elementi non metallici che appartengono al gruppo VIIA o 17 della tavola periodica. Hanno elevati elettroni elettronici e affinità, che hanno un grande impatto sul carattere ionico dei loro legami con i metalli. La parola "halogenos" è di origine greca e significa "sali di sali". 

Gli alogeni sono fluoruro (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodio (I) e l'elemento radioattivo ed effimero Ástato (AT). Sono così reattivi da reagire tra loro per formare molecole diatomiche: f₂, Cl₂, Br₂, Yo₂ e a₂.

Queste molecole sono caratterizzate da proprietà strutturali simili (molecole lineari), sebbene con diversi stati fisici.

Qual è l'aspetto degli alogeni?

Nell'immagine inferiore sono mostrati tre alogeni. Da sinistra a destra: cloro, bromo e iodio. Né il fluoro né il janteete possono essere conservati all'interno di contenitori di vetro, poiché questi ultimi non resistono alla loro corrosività. Nota come le proprietà organolettiche degli alogeni cambiano man mano che il loro gruppo scende all'elemento di iodio.

Apparenza di alogeni. Fonte: Fonte: di W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Il fluoro è un gas di toni giallastri; Anche cloro, ma giallo-verde; Bromo è un liquido rossastro scuro; Lo iodio, un solido nero con visone viola; E l'asto, un solido metallico scuro e luminoso.

Gli alogeni sono in grado di reagire con quasi tutti gli elementi della tavola periodica, anche con alcuni gas nobili (come Xenon e Kripton). Quando lo fanno, possono ossidare gli atomi nei loro stati di ossidazione più positivi, rendendoli potenti agenti ossidanti.

Allo stesso modo, danno proprietà specifiche alle molecole quando alcuni dei loro atomi sono collegati o sostituiti. Questi tipi di composti sono chiamati Haluros. In effetti, Haluros costituisce la principale fonte naturale di alogeni e molti di essi sono sciolti nel mare o fanno parte di un minerale; Questo è il caso del fluorite (CAF₂).

Sia gli alogeni che Haluros hanno una vasta gamma di usi, dall'industria o tecnologica, per evidenziare semplicemente il gusto di alcuni alimenti, come fa il sale gemma (cloruro di sodio) (cloruro di sodio).

Proprietà fisiche e chimiche degli alogeni

Pesi atomici

Fluoruro (f) 18,99 g/mol; Cloro (CL) 35,45 g/mol; Bromo (BR) 79,90 g/mol; Iodio (i) 126,9 g/mol e astato (AT) 210 g/mol.

Stato fisico

F gas; Gassoso CL; Liquido; Sono solido e solido.

Colore

F, Giallo giallo pallido; Cl, verde pallido; Br, rossastro-marrone; Io, viola e at, metallico nero * * (assunto)

Punti di fusione

F -219,6º C; Cl -101,5º C; Br -7,3º C; I 113,7º C e a 302º C.

Punti bollenti

F -118.12º C; Cl -34.04º C; BR 58,8º C; I 184,3º C e ?A 337º c.

Densità a 25º C

F- 0,0017 g/cm³; Cl- 0,0032 g/cm³; BR- 3.102 g/cm³; I- 4,93 g/cm³ e AT-6.2-6,5 g/cm³

Solubilità dell'acqua

Cl- 0,091 mmol/cm³; BR- 0,21 mmol/cm³ e I- 0,0013 mmol/cm³.

Energia ionizzata

F- 1.681 kJ/mol; Cl- 1.251 kJ/mol; BR- 1.140 kJ/mol; I- 1,008 kJ/mol e AT- 890 kJ/mol.

Elettronegatività

F- 4.0; Cl- 3.0; 2,8; I- 2,5 e AT- 2,2.

Gli alogeni hanno 7 elettroni nel loro strato di valenza, quindi la loro grande avidità per vincere un elettrone. Inoltre, gli alogeni hanno un'elevata elettronegatività grazie alle loro piccole radio atomiche e alla grande attrazione che il nucleo sugli elettroni di Valencia esercita.

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Reattività

Gli alogeni sono altamente reattivi, il che spiegherebbe quindi la loro tossicità. Inoltre, sono agenti ossidanti.

L'ordine decrescente di reattività è: f> cl> b> i> a.

Stato in natura

A causa della loro grande reattività, gli atomi alogeni non sono di natura libera, ma formano aggregati o come molecole diatomiche collegate da legami covalenti.

Strutture molecolari

Gli alogeni non esistono in natura come atomi elementari, ma come molecole diatomiche. Tuttavia, hanno tutti in comune una struttura molecolare lineare e l'unica differenza sta nella lunghezza dei loro collegamenti e nelle loro interazioni intermolecolari.

Le molecole lineari X-X (x₂) Sono caratterizzati dall'essere instabili, perché entrambi gli atomi attirano fortemente la coppia di elettroni. Perché? Perché i suoi elettroni esterni sperimentano un carico nucleare molto elevato, Zef. Un grande zef, meno sarà la distanza del collegamento X-X.

Mentre il gruppo scende, Zef diventa più debole e la stabilità di queste molecole aumenta. Pertanto, l'ordine decrescente di reattività è: F₂> Cl₂> Br₂> I₂. Tuttavia, è incongruo confrontare l'ostato con il fluoro, poiché è un isotopo sconosciuto.

Interazioni intermolecolari

D'altra parte, le sue molecole mancano di un momento di dipolo, essendo apolare. Questo fatto è responsabile delle sue deboli interazioni intermolecolari, la cui unica forza latente è la dispersione o Londra, che è proporzionale alla massa atomica e all'area molecolare.

In questo modo, la piccola molecola di F₂ non ha abbastanza massa o elettroni per formare un solido. A differenza di I₂, La molecola di iodio, che continua a essere solida che emana i vapori viola.

Bromo rappresenta un esempio intermedio tra le due estremità: molecole BR₂ Interagiscono abbastanza da apparire in uno stato liquido.

Il ribasso, probabilmente a causa del suo crescente carattere metallico, non si presenta come a₂ Ma come atomi di Athe Forming Metal Links.

Per quanto riguarda i suoi colori (giallo giallo-verde-rosso-mudad-negro), la spiegazione più appropriata si basa sulla teoria orbitale molecolare (Tom). La distanza di energia tra l'ultima orbitale molecolare completa e la successiva di maggiore energia (antienlace), viene superata dall'assorbimento di un fotone con lunghezze d'onda sempre più grandi e più grandi.

Haluros

Gli alogeni reagiscono per formare Haluros, sia inorganico che organico. I più noti sono gli alogenuri di idrogeno: fluoruro di idrogeno (HF), cloruro di idrogeno (HCl), bromuro di idrogeno (HBR) e ioduro di idrogeno (HI).

Tutti dissolti in acqua generano soluzioni acide; Così acido, che HF può degradare qualsiasi contenitore di vetro. Inoltre, i materiali di partenza sono considerati per la sintesi di acidi estremamente forti.

Ci sono anche gli alogenuri metallici così chiamati, che hanno formule chimiche che dipendono dal valencia metallica. Ad esempio, gli alogenuri di metalli alcalini hanno una formula MX e tra questi sono: NaCl, cloruro di sodio; KBR, bromuro di potassio; CSF, fluoruro di cesio; e lii, ioduro di litio.

I metalli alcalinotherro, i metalli di transizione o i metalli del blocco P, hanno una formula MX_N, N essendo il carico di metallo positivo. Pertanto, alcuni esempi di loro sono: Fecl₃, tricloruro ferrico; Mgbr₂, bromuro di magnesio; Alf₃, Trifluoro di alluminio; e Cui₂, Ioduro cupric.

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Tuttavia, gli alogeni possono anche formare collegamenti con atomi di carbonio; Pertanto, possono interferire nel complesso mondo della chimica organica e quella della biochimica. Questi composti sono chiamati alogenuri organici ed è generalmente formula chimica, essendo x uno qualsiasi degli alogeni.

Usi/applicazioni alogene

Cloro

Nell'industria

-Bromo e cloro sono usati nell'industria tessile per candeggiare e curare la lana, evitando così il restringimento quando si bagnano.

-Viene usato come disinfettante di Ditritus e per la purificazione dell'acqua potabile e delle piscine. Inoltre, i composti derivati ​​dal cloro sono usati nelle lavanderie e nell'industria cartacea.

-Trova l'uso nella produzione di batterie speciali e idrocarburi clorati. Viene anche utilizzato nella trasformazione di carne, verdure, pesce e frutta. Inoltre, il cloro funziona come agente battericida.

-Viene utilizzato per pulire e licenziare la pelle e per sbiancare la cellulosa. Precedentemente, il tricloruro di azoto veniva usato come condizionatore di frullatore e farina.

-Gas fosfene (COCL₂) È utilizzato in numerosi processi di sintesi industriale, nonché nella produzione di gas militari. Il fosfano è molto tossico ed è responsabile di numerose morti nella prima guerra mondiale, dove veniva usato il gas.

-Questo gas si trova anche in insetticidi e fumiganti.

-Il NaCl è un sale molto abbondante che viene utilizzato per condire il cibo e nella conservazione di carni bovini e uccelli. Inoltre, è usato nei fluidi della reidratazione corporeo, sia per via orale che per via endovenosa.

In medicina

-Gli atomi alogeni che si legano ai farmaci li rendono più lipofili. Ciò consente ai farmaci di passare attraverso le membrane cellulari più facilmente che si dissolvono nei lipidi che lo formano.

-Il cloro viene diffuso all'interno dei neuroni del sistema nervoso centrale attraverso canali ionici legati ai recettori GABA del neurotrasmettitore, producendo così un effetto sedativo. Questo è il meccanismo d'azione di diversi ansiolitici.

-L'HCL è presente nello stomaco, dove interviene la creazione di un ambiente riducente che favorisce la lavorazione degli alimenti. Inoltre, l'HCL attiva la pepsina, un enzima che inizia l'idrolisi delle proteine, uno stadio prima dell'assorbimento intestinale del materiale proteico.

Altri

-L'acido cloridrico (HCL) viene utilizzato per pulire i bagni, nei laboratori di insegnamento e ricerca e in numerosi settori.

-Il PVC (polivinil cloruro) è un polimero di cloruro di vinile che viene utilizzato in vestiti, pavimenti per pavimenti, cavi elettrici, tubi flessibili, tubi, strutture gonfiabili e tetti. Inoltre, il cloro viene utilizzato come intermediario nell'elaborazione di altri materiali plastici.

-Il cloro è usato nell'estrazione del bromo.

-Il cloruro di metilici svolge una funzione anestetica. Viene anche usato nell'elaborazione di alcuni polimeri di silicone e nell'estrazione di grassi, oli e resine.

-Cloroformio (CHCL₃) è un solvente utilizzato in molti laboratori, in particolare nei laboratori di chimica organica e biochimica, dall'insegnamento, ai ricercatori.

-E infine, per quanto riguarda il cloro, il tricloroetilene viene utilizzato per sgrassare le parti metalliche.

Bromo

-Bromo viene utilizzato nel processo di estrazione minerario dell'oro e nella perforazione di pozzi di petrolio e gas. Viene usato come ritardante di combustione nelle industrie di plastica e gas. Bromo isola il fuoco di ossigeno causando il spegnimento.

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-È un intermediario nella produzione di fluidi idraulici, agenti del refrigerante e deumidificatori e pronto a modellare i capelli. Il bromuro di potassio viene utilizzato nella produzione di piastre e carte fotografiche.

-Il bromuro di potassio è anche usato come anticonvulsivo, ma a causa della possibilità che il sale possa causare disfunzioni neurologiche, il suo uso è stato ridotto. Inoltre, un altro dei suoi usi comuni è come pillola per campioni solidi di spettroscopia a infrarossi.

-I composti di Bromo sono presenti nei farmaci utilizzati nel trattamento della polmonite. Allo stesso modo, i composti di bromo sono incorporati nei medicinali utilizzati nei test eseguiti nel trattamento della malattia di Alzheimer.

-Bromo viene utilizzato per ridurre l'inquinamento da mercurio nelle piante elettriche che usano il carbone come combustibile. Viene anche utilizzato nel settore tessile per creare coloranti di colore diverso.

-Il brominato metilico è stato usato come pesticida per la fumigazione del suolo e delle case, ma il suo effetto dannoso sull'ozono ha limitato il suo uso.

-Le lampade alogene sono incandescenti e l'aggregato di piccole quantità di bromo e iodio consente una riduzione delle dimensioni delle lampadine.

Iodio

-Lo iodio interviene nel funzionamento della ghiandola tiroidea, dell'ormone regolatorio del metabolismo del corpo. La ghiandola tiroidea segreta gli ormoni T3 e T4, che esercitano la loro azione sui loro organi bianchi. Ad esempio, l'azione ormonale sul muscolo cardiaco provoca un aumento della pressione sanguigna e della frequenza cardiaca.

-Allo stesso modo, lo iodio è usato nell'identificazione della presenza di amido. Silver Yoduro è un reagente usato nella rivelazione delle fotografie.

Fluoro

-Alcuni composti di fluoro vengono aggiunti alle paste dentali per prevenire l'aspetto della carie. I derivati ​​del fluoro sono presenti in diversi anestetici. Nell'industria farmaceutica incorporano il fluoruro ai medicinali per studiare possibili miglioramenti sui loro effetti sul corpo.

-L'acido fluororico viene utilizzato per registrare il vetro. Anche nella produzione di Halons (gas di estintore, come gli avannotti). Un composto di fluoro viene utilizzato nell'elettrolisi di alluminio per ottenere la sua purificazione.

-I rivestimenti Antirreflejantes contengono un composto di fluoro. Questo è utilizzato nella produzione di schermi al plasma, schermi piatti e sistemi microelettromeccanici. Il fluoro è presente anche nell'argilla utilizzata in alcune ceramiche.

Riaffermare

Si pensa che il ribasso possa contribuire allo iodio nella regolazione del funzionamento della ghiandola tiroidea. Inoltre, il suo isotopo radioattivo (²¹⁰A) è stato usato negli studi sul cancro nei topi.

Riferimenti

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