Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Елементи VII-групи

Предмет: 
Тип роботи: 
Реферат
К-сть сторінок: 
5
Мова: 
Українська
Оцінка: 
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:
 
s
p d
 
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
3
 
В атомі Хлору можливі три збуджені стани:
 
І ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
 
 
ІІ ↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
 
 
ІІІ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
 
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: 
 
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 йоду. 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. 
Поряд з тим галогени є життєво важливими елементами для організму людини. Хлор у вигляді NaCl людина вживає з їжею, він входить до складу хлорофілу. Нестача сполук фтору у питтєвій воді викликає руйнування зубів. Йод бере участь в регулюванні обміну речовин. Нестача йоду викликає захворювання щитовидної залози (зоб). 
 
Добування галогенів
 
Фтор добувають, пропускаючи електричний струм крізь розплавленні фториди (внаслідок його великої електронегативності), наприклад CaF2, KHF2. Електроліз проводять в нікелевій посудині, яка є катодом, а анодом є вугілля.
Хлор добувають в промисловості електролізом водних розчинів NaCl i KCl.
2NaCl+2H2O електроліз 2NaOH+Cl2↑+H2↑
 
У лабораторних умовах хлор можна добути, діючи концентрованою хлоридною кислотою на MnO2 або KМnO4.
 
4HCl+MnO2→MnCl2+Cl2↑+8H2O
 
Бром і йод можна добути аналогічно хлору окисленням HBr i HJ різними окислювачами.
У промисловості бром і йод одержують із бромідів, діючи на їхні розчини хлором.
 
2KBr+Cl2→2KCl+Br2
2KJ+CL2→2KCl+J2
 
Бром добувають в основному з підземних бурових вод, а також з “ропи” (насиченого розчину) деяких солених озер. Основним джерелом добування йоду  є підземні бурові води.
Фото Капча