ნახეთ, რა არის "ფტორი" სხვა ლექსიკონებში. ჰალოგენების რეაქტიულობა ჰალოგენების ურთიერთქმედება წყალთან

უფროსების რეაქცია ბევრმა მშობელმა ყოველთვის არ იცის როგორ რეაგირება მოახდინოს შვილების ქმედებებზე და ზოგიერთ ქმედებებზე. როდესაც ვხვდებით პრობლემებს, ჩვენ ვრეაგირებთ სამი განსხვავებული გზით.1. ჩვენ ვითომ არაფერი მომხდარა.2. ვაცნობთ მტერს და ვეტევით.3. ჩვენ ნამდვილები ვართ

წყალბადის ატომს აქვს გარე (და მხოლოდ) ელექტრონის დონის 1 ელექტრონული ფორმულა ს 1 . ერთის მხრივ, გარე ელექტრონულ დონეზე ერთი ელექტრონის არსებობის თვალსაზრისით, წყალბადის ატომი ტუტე ლითონის ატომების მსგავსია. თუმცა, ისევე როგორც ჰალოგენებს, მას მხოლოდ ერთი ელექტრონი სჭირდება გარე ელექტრონული დონის შესავსებად, რადგან პირველი ელექტრონული დონე შეიძლება შეიცავდეს არაუმეტეს 2 ელექტრონს. გამოდის, რომ წყალბადი შეიძლება ერთდროულად განთავსდეს პერიოდული ცხრილის როგორც პირველ, ისე ბოლო (მეშვიდე) ჯგუფში, რაც ზოგჯერ კეთდება პერიოდული სისტემის სხვადასხვა ვერსიაში:

წყალბადის, როგორც მარტივი ნივთიერების თვისებების თვალსაზრისით, მას მაინც უფრო მეტი საერთო აქვს ჰალოგენებთან. წყალბადი, ჰალოგენების მსგავსად, არალითონია და მათ მსგავს დიატომურ მოლეკულებს (H 2) ქმნის.

ნორმალურ პირობებში წყალბადი არის აირისებრი, დაბალაქტიური ნივთიერება. წყალბადის დაბალი აქტივობა აიხსნება მოლეკულაში წყალბადის ატომებს შორის ობლიგაციების მაღალი სიმტკიცით, რომელთა გაწყვეტა მოითხოვს ან ძლიერ გათბობას, ან კატალიზატორების გამოყენებას, ან ორივეს.

წყალბადის ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან

ლითონებით

ლითონებიდან წყალბადი რეაგირებს მხოლოდ ტუტე და მიწის ტუტე ლითონებთან! ტუტე ლითონებს მიეკუთვნება I ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონები (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), ხოლო მიწის ტუტე ლითონებს მიეკუთვნება II ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონები, გარდა ბერილიუმის და მაგნიუმის (Ca, Sr, Ba, რა)

აქტიურ ლითონებთან ურთიერთობისას წყალბადი ავლენს ჟანგვის თვისებებს, ე.ი. ამცირებს მის ჟანგვის მდგომარეობას. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ჰიდრიდები, რომლებსაც აქვთ იონური სტრუქტურა. რეაქცია ხდება გაცხელებისას:

უნდა აღინიშნოს, რომ აქტიურ ლითონებთან ურთიერთქმედება ერთადერთი შემთხვევაა, როდესაც მოლეკულური წყალბადი H2 არის ჟანგვის აგენტი.

არალითონებით

არალითონებიდან წყალბადი რეაგირებს მხოლოდ ნახშირბადთან, აზოტთან, ჟანგბადთან, გოგირდთან, სელენთან და ჰალოგენებთან!

ნახშირბადი უნდა გვესმოდეს, როგორც გრაფიტი ან ამორფული ნახშირბადი, რადგან ბრილიანტი ნახშირბადის უკიდურესად ინერტული ალოტროპული მოდიფიკაციაა.

არალითონებთან ურთიერთობისას წყალბადს შეუძლია შეასრულოს მხოლოდ შემამცირებელი აგენტის ფუნქცია, ანუ მხოლოდ გაზარდოს მისი დაჟანგვის მდგომარეობა:

წყალბადის ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან

ლითონის ოქსიდებით

წყალბადი არ რეაგირებს მეტალის ოქსიდებთან, რომლებიც ლითონების აქტივობის სერიაშია ალუმინამდე (მათ შორის), თუმცა, გაცხელებისას მას შეუძლია შეამციროს მრავალი ლითონის ოქსიდი ალუმინის მარჯვნივ:

არალითონური ოქსიდებით

არამეტალის ოქსიდებიდან წყალბადი რეაგირებს აზოტის, ჰალოგენებისა და ნახშირბადის ოქსიდებთან გაცხელებისას. წყალბადის არამეტალების ოქსიდებთან ყველა ურთიერთქმედებიდან განსაკუთრებით აღსანიშნავია მისი რეაქცია ნახშირბადის მონოქსიდთან CO.

CO-სა და H2-ის ნარევს აქვს საკუთარი სახელიც კი - "სინთეზური გაზი", რადგან, პირობებიდან გამომდინარე, მისგან შეიძლება მიიღოთ ისეთი პოპულარული სამრეწველო პროდუქტები, როგორიცაა მეთანოლი, ფორმალდეჰიდი და სინთეზური ნახშირწყალბადებიც კი:

მჟავებით

წყალბადი არ რეაგირებს არაორგანულ მჟავებთან!

ორგანული მჟავებიდან წყალბადი რეაგირებს მხოლოდ უჯერი მჟავებთან, ისევე როგორც მჟავებთან, რომლებიც შეიცავს ფუნქციურ ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ წყალბადის რედუქცია, კერძოდ, ალდეჰიდთან, კეტო ან ნიტრო ჯგუფებთან.

მარილებით

მარილების წყალხსნარების შემთხვევაში მათი ურთიერთქმედება წყალბადთან არ ხდება. თუმცა, როდესაც წყალბადი გადადის საშუალო და დაბალი აქტივობის ზოგიერთი ლითონის მყარ მარილებზე, შესაძლებელია მათი ნაწილობრივი ან სრული შემცირება, მაგალითად:

ჰალოგენების ქიმიური თვისებები

ჰალოგენები არის VIIA ჯგუფის ქიმიური ელემენტები (F, Cl, Br, I, At), ასევე მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები. აქ და შემდგომ ტექსტში, თუ სხვა რამ არ არის მითითებული, ჰალოგენები გაგებული იქნება როგორც მარტივი ნივთიერებები.

ყველა ჰალოგენს აქვს მოლეკულური სტრუქტურა, რომელიც განსაზღვრავს ამ ნივთიერებების დაბალ დნობისა და დუღილის წერტილებს. ჰალოგენის მოლეკულები დიატომურია, ე.ი. მათი ფორმულა შეიძლება დაიწეროს ზოგადი ფორმით, როგორც Hal 2.

უნდა აღინიშნოს იოდის ისეთი სპეციფიკური ფიზიკური თვისება, როგორიცაა მისი უნარი სუბლიმაციაან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სუბლიმაცია. სუბლიმაცია, არის ფენომენი, რომლის დროსაც მყარ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერება გაცხელებისას არ დნება, არამედ, თხევადი ფაზის გვერდის ავლით, მაშინვე გადადის აირისებრ მდგომარეობაში.

ნებისმიერი ჰალოგენის ატომის გარე ენერგიის დონის ელექტრონულ სტრუქტურას აქვს ფორმა ns 2 np 5, სადაც n არის პერიოდული ცხრილის პერიოდის რიცხვი, რომელშიც მდებარეობს ჰალოგენი. როგორც ხედავთ, ჰალოგენის ატომებს მხოლოდ ერთი ელექტრონი სჭირდებათ, რომ მიაღწიონ რვაელექტრონიან გარე გარსს. აქედან ლოგიკურია ვივარაუდოთ თავისუფალი ჰალოგენების უპირატესად ჟანგვის თვისებები, რაც დადასტურებულია პრაქტიკაში. როგორც ცნობილია, არამეტალების ელექტრონეგატიურობა მცირდება ქვეჯგუფში გადაადგილებისას და, შესაბამისად, ჰალოგენების აქტივობა მცირდება სერიაში:

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

ჰალოგენების ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან

ყველა ჰალოგენი არის უაღრესად რეაქტიული ნივთიერება და რეაგირებს უბრალო ნივთიერებებთან. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ ფტორს, თავისი უკიდურესად მაღალი რეაქტიულობის გამო, შეუძლია რეაგირება იმ მარტივ ნივთიერებებთანაც კი, რომლებთანაც სხვა ჰალოგენები ვერ რეაგირებენ. ასეთ მარტივ ნივთიერებებს მიეკუთვნება ჟანგბადი, ნახშირბადი (ბრილიანტი), აზოტი, პლატინა, ოქრო და ზოგიერთი კეთილშობილი აირი (ქსენონი და კრიპტონი). იმათ. რეალურად, ფტორი არ რეაგირებს მხოლოდ ზოგიერთ კეთილშობილ აირთან.

დარჩენილი ჰალოგენები, ე.ი. ქლორი, ბრომი და იოდი ასევე აქტიური ნივთიერებებია, მაგრამ ნაკლებად აქტიური, ვიდრე ფტორი. ისინი რეაგირებენ თითქმის ყველა მარტივ ნივთიერებასთან, გარდა ჟანგბადის, აზოტის, ნახშირბადისა, ალმასის, პლატინის, ოქროსა და კეთილშობილი აირების სახით.

ჰალოგენების ურთიერთქმედება არალითონებთან

წყალბადის

როდესაც ყველა ჰალოგენი ურთიერთქმედებს წყალბადთან, ისინი წარმოიქმნება წყალბადის ჰალოგენებიზოგადი ფორმულით HHal. ამ შემთხვევაში, ფტორის რეაქცია წყალბადთან სპონტანურად იწყება სიბნელეშიც კი და მიმდინარეობს აფეთქებით განტოლების შესაბამისად:

ქლორის რეაქცია წყალბადთან შეიძლება დაიწყოს ინტენსიური ულტრაიისფერი დასხივებით ან სითბოთი. ასევე მიმდინარეობს აფეთქება:

ბრომი და იოდი წყალბადთან ურთიერთქმედებენ მხოლოდ გაცხელებისას და ამავდროულად, იოდთან რეაქცია შექცევადია:

ფოსფორი

ფტორის ურთიერთქმედება ფოსფორთან იწვევს ფოსფორის დაჟანგვას უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობამდე (+5). ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ფოსფორის პენტაფტორიდი:

ქლორისა და ბრომის ფოსფორთან ურთიერთქმედებისას შესაძლებელია ფოსფორის ჰალოიდების მიღება როგორც ჟანგვის + 3, ასევე დაჟანგვის მდგომარეობაში +5, რაც დამოკიდებულია რეაქციაში მყოფი ნივთიერებების პროპორციებზე:

უფრო მეტიც, თეთრი ფოსფორის შემთხვევაში ფტორის, ქლორის ან თხევადი ბრომის ატმოსფეროში რეაქცია სპონტანურად იწყება.

ფოსფორის იოდთან ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მხოლოდ ფოსფორის ტრიოდის წარმოქმნა, მისი მნიშვნელოვნად დაბალი ჟანგვის უნარის გამო, ვიდრე სხვა ჰალოგენების:

ნაცრისფერი

ფტორი აჟანგებს გოგირდს უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობამდე +6, წარმოქმნის გოგირდის ჰექსაფტორიდს:

ქლორი და ბრომი რეაგირებს გოგირდთან, ქმნიან გოგირდის შემცველ ნაერთებს ჟანგვის მდგომარეობებში +1 და +2, რაც მისთვის უკიდურესად უჩვეულოა. ეს ურთიერთქმედება ძალიან სპეციფიკურია და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის ჩასაბარებლად ქიმიაში, ამ ურთიერთქმედებებისთვის განტოლებების დაწერის შესაძლებლობა არ არის საჭირო. აქედან გამომდინარე, შემდეგი სამი განტოლება მოცემულია მითითებისთვის:

ჰალოგენების ურთიერთქმედება მეტალებთან

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ფტორს შეუძლია რეაგირება მოახდინოს ყველა მეტალთან, თუნდაც ისეთ არააქტიურთან, როგორიცაა პლატინა და ოქრო:

დარჩენილი ჰალოგენები რეაგირებს ყველა ლითონთან, გარდა პლატინისა და ოქროსა:

ჰალოგენების რეაქცია რთულ ნივთიერებებთან

ჩანაცვლების რეაქციები ჰალოგენებით

უფრო აქტიური ჰალოგენები, ე.ი. ქიმიურ ელემენტებს, რომელთა პერიოდულ სისტემაში უფრო მაღლა მდებარეობს, შეუძლიათ ნაკლებად აქტიური ჰალოგენების გადაადგილება მათ მიერ წარმოქმნილი ჰიდროჰალიური მჟავებისა და ლითონის ჰალოგენებისგან:

ანალოგიურად, ბრომი და იოდი ანაცვლებს გოგირდს სულფიდების და ან წყალბადის სულფიდის ხსნარებიდან:

ქლორი უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტია და თავის წყალხსნარში წყალბადის სულფიდს იჟანგებს არა გოგირდად, არამედ გოგირდის მჟავამდე:

ჰალოგენების რეაქცია წყალთან

წყალი იწვის ფტორში ლურჯი ალით რეაქციის განტოლების შესაბამისად:

ბრომი და ქლორი განსხვავებულად რეაგირებს წყალთან, ვიდრე ფტორი. თუ ფტორი მოქმედებდა როგორც ჟანგვის აგენტი, მაშინ ქლორი და ბრომი არაპროპორციულია წყალში და ქმნიან მჟავების ნარევს. ამ შემთხვევაში, რეაქციები შექცევადია:

იოდის წყალთან ურთიერთქმედება იმდენად უმნიშვნელოა, რომ შეიძლება მისი უგულებელყოფა და შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ რეაქცია საერთოდ არ ხდება.

ჰალოგენების ურთიერთქმედება ტუტე ხსნარებთან

ფტორი, ტუტე წყალხსნართან ურთიერთობისას, კვლავ მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი:

ამ განტოლების დაწერის უნარი არ არის საჭირო ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის ჩასაბარებლად. საკმარისია ვიცოდეთ ფაქტი ასეთი ურთიერთქმედების შესაძლებლობისა და ამ რეაქციაში ფტორის ჟანგვითი როლის შესახებ.

ფტორისგან განსხვავებით, ტუტე ხსნარებში სხვა ჰალოგენები არაპროპორციულია, ანუ ისინი ერთდროულად ზრდიან და ამცირებენ ჟანგვის მდგომარეობას. უფრო მეტიც, ქლორისა და ბრომის შემთხვევაში, ტემპერატურის მიხედვით, შესაძლებელია ორი სხვადასხვა მიმართულებით დინება. კერძოდ, სიცივეში რეაქციები შემდეგნაირად მიმდინარეობს:

და როცა თბება:

იოდი რეაგირებს ტუტეებთან ექსკლუზიურად მეორე ვარიანტის მიხედვით, ე.ი. იოდატის წარმოქმნით, რადგან ჰიპოიოდიტი არ არის სტაბილური არა მხოლოდ გაცხელებისას, არამედ ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე და სიცივეშიც კი.

ჰალოგენები არის ელემენტების ყველაზე რეაქტიული ჯგუფი პერიოდულ სისტემაში. ისინი შედგებიან მოლეკულებისგან, რომლებსაც აქვთ ბმის ძალიან დაბალი დისოციაციის ენერგია (იხ. ცხრილი 16.1) და მათ ატომებს აქვთ შვიდი ელექტრონი გარე გარსში და, შესაბამისად, ძალიან ელექტროუარყოფითი არიან. ფტორი არის ყველაზე ელექტროუარყოფითი და ყველაზე რეაქტიული არამეტალური ელემენტი პერიოდულ სისტემაში. ჰალოგენების რეაქტიულობა თანდათან მცირდება, როდესაც ისინი მოძრაობენ ჯგუფის ბოლოში. შემდეგი ნაწილი განიხილავს ჰალოგენების უნარს დაჟანგვის ლითონებისა და არამეტალების და აჩვენებს, თუ როგორ მცირდება ეს უნარი ფტორიდან იოდამდე.

ჰალოგენები, როგორც ჟანგვის აგენტები

როდესაც წყალბადის სულფიდი გადის ქლორის წყალში, გოგირდის ნალექი ხდება. რეაქცია განტოლების მიხედვით მიმდინარეობს

ამ რეაქციაში ქლორი აჟანგებს წყალბადის სულფიდს, აშორებს წყალბადს მისგან. ქლორი ასევე იჟანგება, მაგალითად, თუ ქლორს ურევთ სულფატის წყალხსნარს შერყევის გზით, წარმოიქმნება სულფატი.

ოქსიდაციური ნახევრად რეაქცია, რომელიც ხდება, აღწერილია განტოლებით

როგორც ქლორის ჟანგვის ეფექტის კიდევ ერთი მაგალითი, ჩვენ ვაძლევთ ნატრიუმის ქლორიდის სინთეზს ქლორში ნატრიუმის დაწვით:

ამ რეაქციაში ნატრიუმი იჟანგება, რადგან თითოეული ნატრიუმის ატომი კარგავს ელექტრონს ნატრიუმის იონის შესაქმნელად:

ქლორი იძენს ამ ელექტრონებს ქლორიდის იონების შესაქმნელად:

ცხრილი 16.3. სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალი ჰალოგენებისთვის

ცხრილი 16.4. ნატრიუმის ჰალოიდების წარმოქმნის სტანდარტული ენთალპიები

ყველა ჰალოგენი არის ჟანგვის აგენტი, რომელთაგან ფტორი ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტია. მაგიდაზე 16.3 გვიჩვენებს სტანდარტული ელექტროდების პოტენციალს ჰალოგენებისთვის. ამ ცხრილიდან ჩანს, რომ ჰალოგენების ჟანგვის ძალა თანდათან მცირდება ჯგუფის ბოლოში. ეს ნიმუში შეიძლება გამოვლინდეს ქლორის გაზის შემცველ ჭურჭელში კალიუმის ბრომიდის ხსნარის დამატებით. ქლორი აჟანგებს ბრომიდის იონებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბრომი; ეს იწვევს ფერის გამოჩენას ადრე უფერო ხსნარში:

ამრიგად, ჩანს, რომ ქლორი უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტია, ვიდრე ბრომი. ანალოგიურად, თუ კალიუმის იოდიდის ხსნარს აურიეთ ბრომთან, წარმოიქმნება მყარი იოდის შავი ნალექი. ეს ნიშნავს, რომ ბრომი აჟანგებს იოდიდის იონებს:

აღწერილი ორივე რეაქცია არის გადაადგილების (ჩანაცვლების) რეაქციების მაგალითები. თითოეულ შემთხვევაში, რაც უფრო რეაქტიული ჰალოგენი, ანუ უფრო ძლიერი ჟანგვის აგენტია, ხსნის ნაკლებად რეაქტიულ ჰალოგენს ხსნარიდან.

ლითონების დაჟანგვა. ჰალოგენები ადვილად ჟანგავს ლითონებს. ფტორი ადვილად ჟანგავს ყველა ლითონს, გარდა ოქროსა და ვერცხლისა. ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ, რომ ქლორი აჟანგებს ნატრიუმს, წარმოქმნის ნატრიუმის ქლორიდს. სხვა მაგალითის მოყვანისას, როდესაც ქლორის გაზის ნაკადი გადადის გაცხელებული რკინის ჩირქის ზედაპირზე, იქმნება ქლორიდი, ყავისფერი მყარი:

იოდსაც კი შეუძლია, თუმცა ნელა, დაჟანგვის ლითონები, რომლებიც მდებარეობს მის ქვემოთ ელექტროქიმიურ სერიაში. სხვადასხვა ჰალოგენებით ლითონების დაჟანგვის სიმარტივე მცირდება VII ჯგუფის ქვედა ნაწილისკენ გადაადგილებისას. ამის დამოწმება შესაძლებელია საწყისი ელემენტებიდან ჰალოიდების წარმოქმნის ენერგიების შედარებით. მაგიდაზე ცხრილი 16.4 გვიჩვენებს ნატრიუმის ჰალოიდების წარმოქმნის სტანდარტულ ენთალპიებს ჯგუფის ბოლოში გადაადგილების მიზნით.

არალითონების დაჟანგვა. აზოტისა და უმეტესი კეთილშობილური აირების გარდა, ფტორი ჟანგავს ყველა სხვა არამეტალს. ქლორი რეაგირებს ფოსფორთან და გოგირდთან. ნახშირბადი, აზოტი და ჟანგბადი უშუალოდ არ რეაგირებენ ქლორთან, ბრომთან ან იოდთან. ჰალოგენების შედარებითი რეაქტიულობა არამეტალების მიმართ შეიძლება შეფასდეს მათი რეაქციების წყალბადთან შედარებით (ცხრილი 16.5).

ნახშირწყალბადების დაჟანგვა. გარკვეულ პირობებში ჰალოგენები ჟანგავს ნახშირწყალბადებს.

ცხრილი 16.5. ჰალოგენების რეაქცია წყალბადთან

პრენატალური მაგალითად, ქლორი მთლიანად შლის წყალბადს ტურპენტინის მოლეკულიდან:

აცეტილენის დაჟანგვა შეიძლება მოხდეს ფეთქებად:

რეაქცია წყალთან და ტუტეებთან

ფტორი რეაგირებს ცივ წყალთან და წარმოქმნის წყალბადის ფტორს და ჟანგბადს:

ქლორი ნელა იხსნება წყალში და წარმოქმნის ქლორ წყალს. ქლორის წყალს აქვს მცირე მჟავიანობა იმის გამო, რომ შეიცავს ქლორის დისპროპორციულობას (იხ. პუნქტი 10.2) მარილმჟავას და ჰიპოქლორმჟავას წარმოქმნით:

ბრომი და იოდი წყალში არაპროპორციულია ანალოგიურად, მაგრამ წყალში არაპროპორციულობის ხარისხი ქლორიდან იოდამდე მცირდება.

ქლორი, ბრომი და იოდი ასევე არაპროპორციულია ტუტეებში. მაგალითად, ცივ განზავებულ ტუტეში, ბრომი არაპროპორციულია ბრომიდის და ჰიპობრომიტის იონებად (ბრომატის იონები):

როდესაც ბრომი ურთიერთქმედებს ცხელ კონცენტრირებულ ტუტეებთან, დისპროპორციულობა შემდგომში მიმდინარეობს:

იოდატი (I), ან ჰიპოიოდიტის იონი, არასტაბილურია ცივ განზავებულ ტუტეებშიც კი. ის სპონტანურად არაპროპორციულად წარმოქმნის იოდიდ იონს და იოდატ(I) იონს.

ფტორის რეაქცია ტუტეებთან, ისევე როგორც მისი რეაქცია წყალთან, არ ჰგავს სხვა ჰალოგენების ანალოგიურ რეაქციებს. ცივ განზავებულ ტუტეში ხდება შემდეგი რეაქცია:

ცხელ კონცენტრირებულ ტუტეში ფტორთან რეაქცია შემდეგნაირად მიმდინარეობს:

ჰალოგენების ანალიზი და ჰალოგენების ჩართვა

ჰალოგენების ხარისხობრივი და რაოდენობრივი ანალიზი ჩვეულებრივ ტარდება ვერცხლის ნიტრატის ხსნარის გამოყენებით. Მაგალითად

იოდის ხარისხობრივი და რაოდენობრივი განსაზღვრისათვის შესაძლებელია სახამებლის ხსნარის გამოყენება. ვინაიდან იოდი ძალიან ოდნავ ხსნადია წყალში, ის ჩვეულებრივ ანალიზდება კალიუმის იოდიდის თანდასწრებით. ეს კეთდება იმ მიზეზით, რომ იოდი ქმნის ხსნად ტრიიოდიდ იონს იოდიდის იონთან ერთად.

იოდის ხსნარები იოდიდებთან ერთად გამოიყენება სხვადასხვა შემცირების, მაგალითად, ზოგიერთი ჟანგვის აგენტის ანალიტიკური განსაზღვრისათვის, მაგალითად, ჟანგვის აგენტები ანაცვლებენ ზემოაღნიშნულ წონასწორობას მარცხნივ, გამოყოფენ იოდს. შემდეგ იოდს ტიტრებენ თიოსულფატით (VI).

ასე რომ, კიდევ ერთხელ ვთქვათ!

1. ყველა ჰალოგენის ატომს აქვს შვიდი ელექტრონი გარე გარსში.

2. ლაბორატორიულ პირობებში ჰალოგენების მისაღებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას შესაბამისი ჰიდროჰალიუმის მჟავების დაჟანგვა.

3. ჰალოგენები ჟანგავს ლითონებს, არამეტალებს და ნახშირწყალბადებს.

4. წყალში და ტუტეებში არაპროპორციული ჰალოგენები, რომლებიც ქმნიან ჰალოგენურ იონებს, ჰიპოჰალიტს და ჰალოგენატს (-იონები.

5. ჰალოგენების ფიზიკური და ქიმიური თვისებების ცვლილების ნიმუშები ჯგუფის ბოლოში გადასვლისას ნაჩვენებია ცხრილში. 16.6.

ცხრილი 16.6. ჰალოგენების თვისებების ცვლილების ნიმუშები ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად

6. ფტორს აქვს ანომალიური თვისებები სხვა ჰალოგენებს შორის შემდეგი მიზეზების გამო:

ა) მას აქვს ბმის დისოციაციის დაბალი ენერგია;

ბ) ფტორის ნაერთებში არსებობს მხოლოდ ერთი დაჟანგვის მდგომარეობაში;

გ) ფტორი არის ყველაზე ელექტროუარყოფითი და ყველაზე რეაქტიული ყველა არალითონურ ელემენტებს შორის;

დ) მისი რეაქციები წყალთან და ტუტეებთან განსხვავდება სხვა ჰალოგენების მსგავსი რეაქციებისგან.

ფტორი

ფტორი-ა; მ.[ბერძნულიდან phthoros - სიკვდილი, განადგურება] ქიმიური ელემენტი (F), ღია ყვითელი გაზი მძაფრი სუნით. დაამატეთ სასმელ წყალში ვ.

(ლათ. Fluorum), პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, მიეკუთვნება ჰალოგენებს. თავისუფალი ფტორი შედგება დიატომური მოლეკულებისგან (F 2); ღია ყვითელი გაზი მძაფრი სუნით, ტ pl –219.699°C, ტკიპ –188.200°C, სიმკვრივე 1.7 გ/ლ. ყველაზე აქტიური არალითონი: რეაგირებს ყველა ელემენტთან, გარდა ჰელიუმის, ნეონისა და არგონისა. ფტორის მრავალ ნივთიერებასთან ურთიერთქმედება ადვილად იწვევს წვას და აფეთქებას. ფტორი ანადგურებს ბევრ მასალას (აქედან გამომდინარე სახელწოდება: ბერძნული phthóros - განადგურება). ძირითადი მინერალებია ფტორიტი, კრიოლიტი, ფტორპატიტი. ფტორი გამოიყენება ფტორორგანული ნაერთებისა და ფტორის წარმოებისთვის; ფტორი ცოცხალი ორგანიზმების ქსოვილების ნაწილია (ძვლები, კბილის მინანქარი).

ფტორი (ლათ. Fluorum), F (წაიკითხეთ „ფტორი“), ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 9, ატომური წონა 18,998403. ბუნებრივი ფტორი შედგება ერთი სტაბილური ნუკლიდისგან (სმ.ნუკლიდი) 19 F. გარე ელექტრონული ფენის 2 კონფიგურაცია ს 2 გვ 5 . ნაერთებში ავლენს მხოლოდ ჟანგვის მდგომარეობას -1 (ვალენტობა I). ფტორი განლაგებულია მენდელეევის ელემენტების პერიოდული ცხრილის VIIA ჯგუფში მეორე პერიოდში და მიეკუთვნება ჰალოგენებს. (სმ.ჰალოგენი).
ფტორის ნეიტრალური ატომის რადიუსი არის 0,064 ნმ, F იონის რადიუსი არის 0,115 (2), 0,116 (3), 0,117 (4) და 0,119 (6) ნმ (კოორდინაციის ნომრის მნიშვნელობა მითითებულია ფრჩხილებში) . ნეიტრალური ფტორის ატომის თანმიმდევრული იონიზაციის ენერგიებია, შესაბამისად, 17.422, 34.987, 62.66, 87.2 და 114.2 eV. ელექტრონის აფინურობა 3.448 eV (ყველა ელემენტის ატომებს შორის ყველაზე მაღალი). პაულინგის შკალაზე ფტორს აქვს ელექტრონეგატიურობა 4 (ყველა ელემენტის უმაღლესი მნიშვნელობა). ფტორი ყველაზე აქტიური არალითონია.
თავისუფალ ფორმაში ფტორი არის უფერო გაზი მკვეთრი, მახრჩობელა სუნით.
აღმოჩენის ისტორია
ფტორის აღმოჩენის ისტორია დაკავშირებულია მინერალურ ფტორთან (სმ.ფლუორიტი), ან ფტორსპარი. ამ მინერალის შემადგენლობა, როგორც ახლა ცნობილია, შეესაბამება ფორმულას CaF 2 და ის წარმოადგენს პირველ ფტორის შემცველ ნივთიერებას, რომლის გამოყენებაც ადამიანმა დაიწყო. ძველად აღინიშნა, რომ თუ ლითონის დნობისას მადნებს ფტორიტს უმატებენ, მადნის და წიდის დნობის წერტილი იკლებს, რაც მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს პროცესს (აქედან გამომდინარე, მინერალის სახელწოდება - ლათინური fluo - flow).
1771 წელს შვედმა ქიმიკოსმა კ.შელემ დაამუშავა ფლუორიტი გოგირდის მჟავით. (სმ. SCHEELE კარლ ვილჰელმი)მოამზადა მჟავა, რომელსაც მან "ფტორის მჟავა" უწოდა. ფრანგი მეცნიერი ა.ლავუაზიე (სმ.ლავუაზიერი ანტუან ლორანი)ვარაუდობს, რომ ეს მჟავა შეიცავს ახალ ქიმიურ ელემენტს, რომელსაც მან შესთავაზა ეწოდოს "ფლუორემი" (ლავუაზიეს სჯეროდა, რომ ჰიდროფლუორიუმის მჟავა არის ფტორიუმის ნაერთი ჟანგბადთან, რადგან, ლავუაზიეს თანახმად, ყველა მჟავა უნდა შეიცავდეს ჟანგბადს). თუმცა, მან ვერ შეძლო ახალი ელემენტის იდენტიფიცირება.
ახალ ელემენტს მიენიჭა სახელი "ფტორ", რომელიც ასევე აისახება მის ლათინურ სახელწოდებაში. მაგრამ ამ ელემენტის თავისუფალ ფორმაში იზოლირების ხანგრძლივი მცდელობები წარუმატებელი აღმოჩნდა. ბევრი მეცნიერი, რომლებიც ცდილობდნენ მის მიღებას თავისუფალი სახით, გარდაიცვალა ასეთი ექსპერიმენტების დროს ან გახდა ინვალიდი. ესენი არიან ინგლისელი ქიმიკოსები ძმები T. და G. Knox და ფრანგი J.-L. გეი ლუსაკი (სმ.გეი ლუსაკი ჯოზეფ ლუი)და L. J. Tenard (სმ. TENAR ლუი ჟაკ), და მრავალი სხვა. თავად გ.დეივი (სმ.დევი ჰემფრი)პირველმა მიიღო თავისუფალი ნატრიუმი, კალიუმი, კალციუმი და სხვა ელემენტები, ელექტროლიზით ფტორის გამომუშავებაზე ექსპერიმენტების შედეგად მოიწამლა და მძიმედ დაავადდა. ალბათ, ყველა ამ წარუმატებლობის შთაბეჭდილების ქვეშ, 1816 წელს, ახალი ელემენტისთვის - ფტორისთვის (ბერძნულიდან phtoros - განადგურება, სიკვდილი) შესთავაზეს სახელი, რომელიც მსგავსი იყო ხმით, მაგრამ სრულიად განსხვავებული მნიშვნელობით. ელემენტის ეს სახელი მიიღება მხოლოდ რუსულად; ფრანგები და გერმანელები აგრძელებენ ფტორს "ფტორს", ბრიტანელები - "ფტორს".
ისეთმა გამოჩენილმა მეცნიერმაც კი, როგორიც მ.ფარადეი იყო, ვერ შეძლო ფტორის თავისუფალი სახით მიღება. (სმ.ფარადეი მაიკლ). მხოლოდ 1886 წელს ფრანგმა ქიმიკოსმა ა.მოისანმა (სმ. MOISSANT ანრი)თხევადი წყალბადის ფტორიდის HF ელექტროლიზის გამოყენებით, რომელიც გაცივდა -23°C ტემპერატურამდე (სითხე უნდა შეიცავდეს ცოტა კალიუმის ფტორიდს KF, რომელიც უზრუნველყოფს მის ელექტროგამტარობას), შეძლო მიეღო ახალი, უკიდურესად რეაქტიული პირველი ნაწილი. გაზი ანოდზე. თავის პირველ ექსპერიმენტებში მოისანმა გამოიყენა ძალიან ძვირადღირებული ელექტროლიზატორი, რომელიც დამზადებულია პლატინისა და ირიდიუმისგან ფტორის წარმოებისთვის. უფრო მეტიც, მიღებული ყოველი გრამი ფტორი "ჭამდა" 6 გ-მდე პლატინას. მოგვიანებით, მოისანმა დაიწყო გაცილებით იაფი სპილენძის ელექტროლიზატორის გამოყენება. ფტორი რეაგირებს სპილენძთან, მაგრამ რეაქციის დროს წარმოიქმნება ფტორის თხელი ფილმი, რომელიც ხელს უშლის ლითონის შემდგომ განადგურებას.
ბუნებაში ყოფნა
დედამიწის ქერქში ფტორის შემცველობა საკმაოდ მაღალია და შეადგენს 0,095%-ს წონით (საგრძნობლად აღემატება ჯგუფში ფტორის უახლოეს ანალოგს - ქლორს. (სმ.ქლორი)). მისი მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო, ფტორი, რა თქმა უნდა, თავისუფალი სახით არ გვხვდება. ფტორის ყველაზე მნიშვნელოვანი მინერალებია ფტორიტი (ფტორსპარი), ასევე ფტორპატიტი 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 და კრიოლიტი (სმ.კრიოლიტი) Na 3 AlF 6 . ფტორი, როგორც მინარევები, მრავალი მინერალის ნაწილია და გვხვდება მიწისქვეშა წყლებში; ზღვის წყალში 1,3·10 -4% ფტორი.
ქვითარი
ფტორის წარმოების პირველ ეტაპზე იზოლირებულია წყალბადის ფტორი HF. წყალბადის ფტორის და ჰიდროფტორიდის მომზადება (სმ.ჰიდროფლუორის მჟავა)(ჰიდროფტორული) მჟავა, როგორც წესი, წარმოიქმნება ფტოროპატიტის ფოსფატულ სასუქებად გადამუშავებასთან ერთად. ფტორის გოგირდის მჟავით დამუშავებისას წარმოქმნილი გაზი წყალბადის ფტორი გროვდება, თხევადდება და გამოიყენება ელექტროლიზისთვის. ელექტროლიზი შეიძლება ჩატარდეს როგორც HF და KF თხევადი ნარევი (პროცესი ტარდება 15-20°C ტემპერატურაზე), ასევე KH 2 F 3 დნობის სახით (70-120° ტემპერატურაზე. გ) ან KHF 2-ის დნობა (245-310°C ტემპერატურაზე).
ლაბორატორიაში, მცირე რაოდენობით თავისუფალი ფტორის მოსამზადებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ან გათბობა MnF 4, რომელიც გამორიცხავს ფტორს, ან გათბობა K 2 MnF 6 და SbF 5:
2K 2 MnF 6 + 4SbF 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2.
ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
ნორმალურ პირობებში ფტორი არის გაზი (სიმკვრივე 1,693 კგ/მ3) მძაფრი სუნით. დუღილის წერტილი –188,14°C, დნობის წერტილი –219,62°C. მყარ მდგომარეობაში ის ქმნის ორ მოდიფიკაციას: a-ფორმას, რომელიც არსებობს დნობის წერტილიდან –227,60°C-მდე და b-ფორმას, რომელიც სტაბილურია –227,60°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე.
სხვა ჰალოგენების მსგავსად, ფტორი არსებობს დიატომური F 2 მოლეკულების სახით. ბირთვთაშორისი მანძილი მოლეკულაში არის 0,14165 ნმ. F2 მოლეკულას ახასიათებს ატომებში დისოციაციის ანომალიურად დაბალი ენერგიით (158 კჯ/მოლ), რაც, კერძოდ, განსაზღვრავს ფტორის მაღალ რეაქტიულობას.
ფტორის ქიმიური აქტივობა უკიდურესად მაღალია. ფტორის მქონე ყველა ელემენტიდან მხოლოდ სამი მსუბუქი ინერტული აირი არ ქმნის ფტორებს - ჰელიუმი, ნეონი და არგონი. ყველა ნაერთში ფტორი ავლენს მხოლოდ ერთ ჟანგვის მდგომარეობას -1.
ფტორი უშუალოდ რეაგირებს ბევრ მარტივ და რთულ ნივთიერებასთან. ამრიგად, წყალთან შეხებისას, ფტორი რეაგირებს მასთან (ხშირად ამბობენ, რომ "წყალი იწვის ფტორში"):
2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2.
ფტორი ფეთქებად რეაგირებს წყალბადთან მარტივი შეხებისას:
H 2 + F 2 = 2HF.
ეს წარმოქმნის წყალბადის ფტორს გაზს HF, რომელიც უსასრულოდ ხსნადია წყალში შედარებით სუსტი ჰიდროფთორმჟავას წარმოქმნით.
ფტორი რეაგირებს უმეტეს არალითონებთან. ამრიგად, როდესაც ფტორი რეაგირებს გრაფიტთან, წარმოიქმნება CF x ზოგადი ფორმულის ნაერთები, როდესაც ფტორი რეაგირებს სილიციუმთან, წარმოიქმნება SiF 4 ფტორიდი, ხოლო ბორთან - BF 3 ტრიფტორიდი. ფტორის გოგირდთან ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება ნაერთები SF 6 და SF 4 და ა.შ. (იხ. ფტორიდები (სმ.ფტორიდი)).
ცნობილია ფტორის ნაერთების დიდი რაოდენობა სხვა ჰალოგენებთან, მაგალითად, BrF 3, IF 7, ClF, ClF 3 და სხვები, ხოლო ბრომი და იოდი აალდება ფტორის ატმოსფეროში ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე, ხოლო ქლორი რეაგირებს ფტორთან 200-მდე გაცხელებისას. -250 ° C.
მითითებული ინერტული აირების გარდა, აზოტი, ჟანგბადი, ბრილიანტი, ნახშირორჟანგი და ნახშირორჟანგი პირდაპირ არ რეაგირებენ ფტორთან.
ირიბად მიიღეს აზოტის ტრიფტორიდი NF 3 და ჟანგბადის ფტორიდები O 2 F 2 და OF 2, რომლებშიც ჟანგბადს აქვს უჩვეულო დაჟანგვის მდგომარეობა +1 და +2.
როდესაც ფტორი ურთიერთქმედებს ნახშირწყალბადებთან, ხდება მათი განადგურება, რასაც თან ახლავს სხვადასხვა კომპოზიციის ფტორნახშირბადის წარმოება.
უმნიშვნელო გაცხელებით (100-250°C), ფტორი რეაგირებს ვერცხლთან, ვანადიუმთან, რენიუმთან და ოსმიუმთან. ოქროსთან, ტიტანთან, ნიობიუმთან, ქრომთან და ზოგიერთ სხვა ლითონთან ერთად, ფტორის შემცველი რეაქცია იწყება 300-350°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე. იმ ლითონებთან, რომელთა ფტორები არამდგრადია (ალუმინი, რკინა, სპილენძი და ა.შ.), ფტორი შესამჩნევი სიჩქარით რეაგირებს 400-500°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე.
ზოგიერთი უმაღლესი მეტალის ფტორიდი, მაგალითად, ურანის ჰექსაფტორიდი UF 6, მიიღება ფტორთან ან ფტორიან აგენტთან მოქმედებით, როგორიცაა BrF 3 ქვედა ჰალოიდებზე, მაგალითად:
UF 4 + F 2 = UF 6
უნდა აღინიშნოს, რომ უკვე ნახსენები ჰიდროფლუორმჟავა HF შეესაბამება არა მხოლოდ საშუალო ფტორიდებს, როგორიცაა NaF ან CaF 2, არამედ მჟავე ფტორიდებს - ჰიდროფლუორიდებს, როგორიცაა NaHF 2 და KHF 2.
ასევე სინთეზირებულია სხვადასხვა ფტორორგანული ნაერთების დიდი რაოდენობა (სმ.ორგანული ფტორის ნაერთები), მათ შორის ცნობილი ტეფლონი (სმ.ტეფლონი)- მასალა, რომელიც წარმოადგენს ტეტრაფტორეთილენის პოლიმერს (სმ.ტეტრაფლუოროეთილენი) .
განაცხადი
ფტორი ფართოდ გამოიყენება, როგორც ფტორირებადი აგენტი სხვადასხვა ფტორის წარმოებაში (SF 6, BF 3, WF 6 და სხვა), ინერტული აირების ნაერთების ჩათვლით. (სმ.კეთილშობილი აირები)ქსენონი და კრიპტონი (იხ. ფტორირება (სმ.ფლუორიდაცია)). ურანის ჰექსაფტორიდი UF 6 გამოიყენება ურანის იზოტოპების გამოსაყოფად. ფტორი გამოიყენება ტეფლონისა და სხვა ფტორპლასტიკების წარმოებაში (სმ. PTFE), ფტორრეზინი (სმ.ფტორის რეზინები), ფტორის შემცველი ორგანული ნივთიერებები და მასალები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში, განსაკუთრებით იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა აგრესიული გარემოსადმი წინააღმდეგობა, მაღალი ტემპერატურა და ა.შ.
ბიოლოგიური როლი
როგორც მიკროელემენტი (სმ.მიკროელემენტები)ფტორი გვხვდება ყველა ორგანიზმში. ცხოველებსა და ადამიანებში ფტორი გვხვდება ძვლოვან ქსოვილში (ადამიანებში - 0,2-1,2%) და განსაკუთრებით, დენტინსა და კბილის მინანქარში. საშუალო ადამიანის სხეული (სხეულის წონა 70 კგ) შეიცავს 2,6 გ ფტორს; ყოველდღიური მოთხოვნილებაა 2-3 მგ და კმაყოფილდება ძირითადად სასმელი წყლით. ფტორის ნაკლებობა იწვევს კბილის კარიესს. ამიტომ, ფტორის ნაერთებს ამატებენ კბილის პასტებს და ზოგჯერ ამატებენ სასმელ წყალს. წყალში ჭარბი ფტორი, თუმცა, ჯანმრთელობისთვისაც საზიანოა. ეს იწვევს ფლუოროზს (სმ.ფლუოროზი)- მინანქრისა და ძვლოვანი ქსოვილის სტრუქტურის ცვლილებები, ძვლის დეფორმაცია. წყალში ფტორის იონების შემცველობის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაციაა 0,7 მგ/ლ. ჰაერში ფტორის გაზის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია არის 0,03 მგ/მ3. ფტორის როლი მცენარეებში გაურკვეველია.

ენციკლოპედიური ლექსიკონი. 2009 .

ნახეთ, რა არის "ფტორი" სხვა ლექსიკონებში:

ფტორი- ფტორი და... რუსული მართლწერის ლექსიკონი

ფტორი- ფტორი/… მორფემულ-მართლწერის ლექსიკონი

- (ლათ. Fluorum) F, მენდელეევის პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 9, ატომური მასა 18,998403, მიეკუთვნება ჰალოგენებს. ღია ყვითელი გაზი მძაფრი სუნით, დნობის წერტილი? 219.699.C, დუღილის წერტილი? 188.200.C, სიმკვრივე 1.70 გ/სმ³.…… დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

F (ბერძნულიდან phthoros სიკვდილი, განადგურება, ლათ. Fluorum * a. fluorine; n. Fluor; f. fluor; i. fluor), ქიმ. VII ჯგუფის ელემენტი პერიოდულია. მენდელეევის სისტემა, ეხება ჰალოგენებს, ზე. ნ. 9, ზე. მ 18.998403. ბუნებაში არის 1 სტაბილური იზოტოპი 19F... გეოლოგიური ენციკლოპედია

- (ფტორუმი), F, პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 9, ატომური მასა 18,9984; ეხება ჰალოგენებს; გაზი, დუღილის წერტილი 188,2°C. ფტორს იყენებენ ურანის, გამაგრილებელი საშუალებების, მედიკამენტების და სხვათა წარმოებაში, ასევე... ... თანამედროვე ენციკლოპედია