Chemistry of elements in periodic table, Summaries of Chemistry

Download Chemistry of elements in periodic table and more Summaries Chemistry in PDF only on Docsity! ELEMENTI 17. GRUPE PSE 2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer 1 ELEMENTI 17.(VIIa) GRUPE PSE– HALOGENI ELEMENTI OPŠTE KARAKTERISTIKE  Elementi 17. (VIIa) grupe PSE nazivaju se halogenim elementima. Naziv potiče od grčkih reči halos genezis – grade soli.  U ovu grupu spadaju nemetali: fluor, hlor, brom, jod i metaloid astat. 85 At 53 I 35 Br 17 Cl 9 F astat jod brom hlor fluor 1s 2 2s 2 2p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 5  Zajednička konfiguracija za elemente ove grupe je ns2 np5.  Pošto im do stabilne konfiguracije nedostaje jedan elektron, dolazi do udruživanja svojih nesparenih elektrona u zajednički elektronski par (pomoću nepolarne kovalentne veze) i grade dvo-atomne molekule: F2, Cl2, Br2 i I2.  Fluor i hlor su gasovi, brom je tečnost, a jod je čvrstog agregatnog stanja.  Između molekula elemenata su slabe privlačne sile i njihova jačina raste u grupi.  Tačka ključanja u grupi raste, kao i tačka topljenja, zbog porasta zapremine atoma, a i jačine Vandervalsovih sila.  Imaju visok afinitet prema elektronu i energiju jonizacije.  Elektronegativnost i energija jonizacije opada u grupi. Najviše je elektronegativan fluor od svih elemenata.  Izuzetno su reaktivni i reaktivnost im opada u grupi.  Jaka su oksidaciona sredstva. Oksidaciona sposobnost opada u grupi.  Stupaju u reakciju sa gotovo svim elementima.  U prirodi se javljaju samo u obliku jedinjenja sa minimalnim oksidacionim brojem -1 i maksimalnim +7 (izuzev fluora koji ima samo -1). ELEMENTI 17. GRUPE PSE 2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer 2 FLUOR I JEDINJENJA FLUORA  Nalaženje u prirodi: - Nema ga u elementarnom stanju jer je veoma reaktivan, već se javlja isključivo u obliku jedinjenja (minerala fluorita CaF2 i u kriolitu Na3AlF6).  Dobijanje: - Fluor je najjače oksidaciono sredstvo. U industrji se dobija anodnom oksidacijom kalijum fluorida u bezvodnom fluorovodoniku. KF K + F - + t o F - HF+ HF2 - oksidacija2HF+F2e- + FH2e2 22 +HF A (+) : K (-) : 2HF2 - 2  Fizičke osobine: - Gas žuto-zelene boje, zagušljiv, otrovan, izuzetno je reaktivan, od halogenih elemenata najreaktivniji.  Hemijske osobine: - Reaguje sa vodonikom i vodom: F2 + H2 HF2 F2 + H2O 2HF + O - Reaguje sa metalima gradeći jedinjenja jonskog tipa.  Primena: - Koristi se za sintezu uran-heksafluorida, UF6, koji se primenjuje pri izradi nuklearnog oružja.  U svim jedinjenjima, fluor ima oksidacioni broj -1. Najznačajnije jedinjenje je fluorovodonik, HF. Čuva se u flašama jer nagriza staklo.  U industriji se dobija dejstvom sumporne kiseline na mineral fluorit. CaF2 H2SO4 HF CaSO42+ +  Osobine: Bezbojan HF je bezbojna higroskopna tečnost (upija vlagu), dobro se rastvara u vodi i daje fluorovodoničnu kiselinu: +HF H2O H3O + + F -  HF spada u jednobazne, slabe, nekiseonične kiseline. Soli ove kiseline su fluoridi. HF H2O +H + F - ELEMENTI 17. GRUPE PSE 2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer 5 BROM I JEDINJENJA BROMA  Nalaženje u prirodi: - Nema ga u elementarnom stanju, javlja se isključivo u obliku jedinjenja brom- karnalit KBr.MgBr2.6H2O. - Ima ga u mineralnim vodama kao rastvor.  Dobijanje: - Brom se jednostavno dobija uvođenjem hlora u rastvor kalijm-bromida: + + KClCl2 Br2 22 KBr  Fizičke osobine: - Mrko-crvena tečnost, lako isparljiva, pare broma su otrovne, slabo se rastvara u vodi,manje je reaktivan od hlora.  Hemijske osobine: - Reaguje sa vodonikom iznad 100oC , gradeći brom-vodonik. + t > 100 o 2 HBrH2Br2 - Gradi jedinjenja oksidacionog broja -1, a maksimalnog +7. - HBr rastvaranjem u vodi daje bromovodoničnu kiselinu, a soli su bromidi. Br - +H3O + H2OHBr + - HBrO2 – bromasta kiselina (bromiti) – postoji, ali je jako nepostojana. - HBrO3 – bromna kiselina (bromati) - HBrO4 – perbromna kiselina (perbromati).  Primena: - Koristi se u farmaceutskoj i hemijskoj industriji i za izradu fotografske emulzije. ELEMENTI 17. GRUPE PSE 2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer 6 JOD I JEDINJENJA JODA  Nalaženje u prirodi: - Samo u vidu jedinjenja, zato što je jako reaktivan. - U rastvoru se nalazi u morskoj vodi i mineralnim vodama.  Dobijanje: - Jod se dobija iz kalijum jodina uz dodavanje hlora ili broma: KI KI 2 2 2 2 I2 I2 Cl2 Br2 KCl KBr+ ++ +  Fizičke osobine: - Čvrsta supstanca tamno sive boje, metalnog sjaja, jako se slabo rastvara u vodi, ali se dobro rastvara u alkoholu.  Hemijske osobine: - Na visokim temperaturama reaguje sa vodonikom: H2 I2 HI2 t > 300 o kat. + - Kiseline su iste kao kod broma.  Primena: - Koristi se u medicini kao antiseptik u vidu jodne tinkture ili jodoforma koji služi za ispiranje rana. ELEMENTI 17. GRUPE PSE 2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer 7 KISEONIČNE KISELINE HALOGENIH ELEMENATA  Svi halogeni elementi (osim fluora) grade jedinjenja sa pozitivnim oksidacionim brojevima.  Stabilna su jedinjenja sa neparnim oksidacionim brojevima +1,+3, +5 i +7. FORMULA NAZIV SOLI ANHIDRID HClO Hipohlorasta Hipohloriti ClO- Cl2O Hlor(I)-oksid HClO2 Hlorasta Hloriti ClO2- Cl2O3 Hlor(III)-oksid HClO3 Hlorna Hlorati ClO3- Cl2O5 Hlor(V)-oksid HClO4 perhlorna Perhlorati ClO4- Cl2O7 Hlor(VII)-oksid  Sve su jednobazne i daju samo jednu kiselinu. HCl HClO HClO2 HClO3 HClO4 H + H + H + H + H + H2O H2O H2O H2O H2O + + + + + Cl - ClO - ClO2 - ClO3 - ClO4 -  Reaktivnost ovih kiselina raste od fluora prema jodu.  Jačina ovih kiselina raste od hipohloraste do perhlorne.