Најважније из лекције
Халогени елементи: \(\text{F}, \text{Cl}, \text{Br}, \text{I}\) (17. група ПСЕ), изразити неметали са 7 валентних електрона, валенце I.
Молекули: Двоатомни са неполарном ковалентном везом (\(\text{F}_2, \text{Cl}_2, \text{Br}_2, \text{I}_2\)).
Реактивност: Опада низ групу (\(\text{F} > \text{Cl} > \text{Br} > \text{I}\)). Са металима граде јонске соли (халогениде, нпр. \(\text{NaCl}\)), а са водоником поларне гасовите халогеноводонике (\(\text{HCl}\)).
Сона киселина: Водени раствор хлороводоника (\(\text{HCl(aq)}\)), дисосује на \(\text{H}^+\) и \(\text{Cl}^-\), користи се за уклањање рђе/каменца и састојак је желудачног сока (\(\approx 0{,}5\%\)).
Примена: \(\text{F}\) – пасте за зубе (флуориди), тефлон; \(\text{Cl}\) – дезинфекција базена, \(\text{HCl}\); \(\text{I}\) – антисептик, јодирање кухињске соли (штитаста жлезда).
Молекули: Двоатомни са неполарном ковалентном везом (\(\text{F}_2, \text{Cl}_2, \text{Br}_2, \text{I}_2\)).
Реактивност: Опада низ групу (\(\text{F} > \text{Cl} > \text{Br} > \text{I}\)). Са металима граде јонске соли (халогениде, нпр. \(\text{NaCl}\)), а са водоником поларне гасовите халогеноводонике (\(\text{HCl}\)).
Сона киселина: Водени раствор хлороводоника (\(\text{HCl(aq)}\)), дисосује на \(\text{H}^+\) и \(\text{Cl}^-\), користи се за уклањање рђе/каменца и састојак је желудачног сока (\(\approx 0{,}5\%\)).
Примена: \(\text{F}\) – пасте за зубе (флуориди), тефлон; \(\text{Cl}\) – дезинфекција базена, \(\text{HCl}\); \(\text{I}\) – антисептик, јодирање кухињске соли (штитаста жлезда).
Халогени елементи чине 17. групу Периодног система елемената. То су: флуор (\(\text{F}\)), хлор (\(\text{Cl}\)), бром (\(\text{Br}\)) и јод (\(\text{I}\)).
Назив халогени потиче од грчких речи и значи „градитељи соли”.
По хемијском карактеру то су изразити неметали. Њихови атоми имају по 7 валентних електрона и теже да приме један електрон како би постигли стабилну електронску конфигурацију, због чега им је најчешћа валенца I.
У елементарном стању граде двоатомне молекуле (\(\text{F}_2\), \(\text{Cl}_2\), \(\text{Br}_2\), \(\text{I}_2\)) у којима су атоми повезани неполарном ковалентном везом.
\(\text{g}\) – гасовито, \(\text{l}\) – течно, \(\text{s}\) – чврсто, \(\text{aq}\) – водени раствор.
Између неполарних молекула халогених елемената делују слабе привлачне силе. Идући одозго надоле у групи, боја елемената постаје све тамнија, а агрегатно стање прелази из гасовитог у чврсто:
| Елемент | Молекулска формула | Агрегатно стање (собна темп.) | Боја |
|---|---|---|---|
| Флуор | \(\text{F}_2\) | гас | жутозелена |
| Хлор | \(\text{Cl}_2\) | гас | зеленожута |
| Бром | \(\text{Br}_2\) | течност (лако испарава) | смеђа (црвеносмеђа) |
| Јод | \(\text{I}_2\) | чврста супстанца | тамно плавичастосива (љубичаста пара) |
Сублимација јода: При загревању чврсти кристали јода директно прелазе у љубичасту пару (сублимација). У додиру са хладном површином, пара јода директно прелази у кристалне честице (ресублимација).
Хемијска реактивност халогених елемената опада у групи (од флуора ка јоду):
\[ \text{F}_2 > \text{Cl}_2 > \text{Br}_2 > \text{I}_2 \]
Флуор је најреактивнији, а јод најмање реактиван халогени елемент.
1. Реакција са изразитим металима: Граде типична јонска једињења (соли халогениде).
\[ 2\text{Na} + \text{Cl}_2 \longrightarrow 2\text{NaCl} \quad (\text{натријум-хлорид}) \]
\[ 2\text{K} + \text{I}_2 \longrightarrow 2\text{KI} \quad (\text{калијум-јодид}) \]
2. Реакција са неметалима (водоником): Граде једињења са поларном ковалентном везом (халогеноводонике).
\[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \longrightarrow 2\text{HCl} \quad (\text{хлороводоник}) \]
\[ \text{H}_2 + \text{Br}_2 \longrightarrow 2\text{HBr} \quad (\text{бромоводоник}) \]
Флуор и хлор реагују са водом већ на собној температури. Реакцијом хлора са водом настаје атомски кисеоник који делује бактерицидно (убија бактерије при дезинфекцији воде у базенима).
Хлороводонична киселина (\(\text{HCl(aq)}\)) је водени раствор гаса хлороводоника (\(\text{HCl(g)}\)). У домаћинству и индустрији позната је као сона киселина (\(\omega = 16\text{--}20\%\)).
Електролитичка дисоцијација хлороводоничне киселине:
\[ \text{HCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Хлороводонична киселина је корозивна и њена испарења су отровна. При раду је неопходан опрез. Налази се природно у желудачном соку човека са масеним уделом од око \(0{,}5\%\).
Значај и примена халогена и њихових једињења:
- Флуор (\(\text{F}\)): Флуориди се додају у пасте за зубе ради спречавања каријеса; једињења флуора служе за производњу тефлона и фреона.
- Хлор (\(\text{Cl}\)): Дезинфекција воде за пиће и базена; производња соне киселине (за скидање каменца и рђе), пластичних маса, белила и кухињске соли (\(\text{NaCl}\)).
- Бром (\(\text{Br}\)): Најмање је у практичној употреби у свакодневном животу у поређењу са осталим халогенима.
- Јод (\(\text{I}\)): Дезинфекционо средство у медицини (јодна тинктура); једињења јода додају се кухињској соли ради спречавања гушавости и правилног рада штитасте жлезде.
Задаци за вежбање
1. (Лаки ниво) Попуните табелу одговарајућим агрегатним стањем и бојом на собној температури:
а) Хлор (\(\text{Cl}_2\))
б) Бром (\(\text{Br}_2\))
в) Јод (\(\text{I}_2\))
а) Хлор (\(\text{Cl}_2\))
б) Бром (\(\text{Br}_2\))
в) Јод (\(\text{I}_2\))
Одговор:
а) Хлор – гасовито агрегатно стање, зеленожута боја;
б) Бром – течно агрегатно стање, смеђа (црвеносмеђа) боја;
в) Јод – чврсто агрегатно стање, тамно плавичастосива боја (љубичаста пара).
а) Хлор – гасовито агрегатно стање, зеленожута боја;
б) Бром – течно агрегатно стање, смеђа (црвеносмеђа) боја;
в) Јод – чврсто агрегатно стање, тамно плавичастосива боја (љубичаста пара).
2. (Средњи ниво)
а) Напишите једначину хемијске реакције настајања хлороводоника из елементарних супстанци.
б) Прикажите једначином процес електролитичке дисоцијације хлороводоника у води.
а) Напишите једначину хемијске реакције настајања хлороводоника из елементарних супстанци.
б) Прикажите једначином процес електролитичке дисоцијације хлороводоника у води.
Одговор:
а) \(\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \longrightarrow 2\text{HCl}\)
б) \(\text{HCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{Cl}^-\)
а) \(\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \longrightarrow 2\text{HCl}\)
б) \(\text{HCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{Cl}^-\)
3. (Средњи ниво) Који халогени елемент се користи за дезинфекцију у медицини и додаје кухињској соли, а који елемент улази у састав једињења за спречавање каријеса у пастама за зубе?
Одговор:
У медицини и за јодирање кухињске соли користи се јод (\(\text{I}\)) ради спречавања гушавости (обољења штитасте жлезде).
У састав паста за зубе за заштиту од каријеса улазе једињења флуора (\(\text{F}\)) – флуориди.
У медицини и за јодирање кухињске соли користи се јод (\(\text{I}\)) ради спречавања гушавости (обољења штитасте жлезде).
У састав паста за зубе за заштиту од каријеса улазе једињења флуора (\(\text{F}\)) – флуориди.
4. (Напредни ниво) Напишите једначину хемијске реакције између магнезијума и хлора. Који тип хемијске везе настаје у том једињењу и како се назива добијена со?
Одговор:
\[ \text{Mg} + \text{Cl}_2 \longrightarrow \text{MgCl}_2 \]
Магнезијум је изразити метал, а хлор изразити неметал, па настаје једињење са јонском везом. Добијена со назива се магнезијум-хлорид.
