Halogeni elementi

Elementi 17. grupe periodnog sistema elemenata, poznati i kao halogeni elementi su:

Fluor (F)
Hlor (Cl)
Brom (Br)
Jod (I)
Astat (At)

Hemijski spojevi koji sadrže halogene elemente (grč. halos + gen - oni koji prave soli) su se upotrebljavali od antičkih vremena. Najvjerovatnije da je prva so halogenih elemenata bila kuhinjska (morska) so (NaCl), korištena i danas u ishrani i kao konzervans za čuvanje hrane. Izoliranje i karakterizacija elementarnih halogena se desila relativno kasno^[1]. Hlor, naprimjer, je prvi prepoznao kao element J.B. van Helmont negdje oko 1630. Tek 1770tih C.W. Sheele ga je više proučavao i izolirao iz hloridne kiseline (HCl), koja je bila poznata još u 10. vijeku. Slijedeći otkriveni halogeni element bio je jod. Otkrio ga je Courtois 1811. godine sublimiranjem proizvoda reakcije sumporaste kiseline i pepela morskih biljaka. A.J. Balard je dobio brom 1826. reakcijom hlora i MgBr₂ kojeg je izolirao iz morskog bilja. Iako se fluoridna kiselina (HF) upotrebljavala od druge polovine 17. vijeka u industriji stakla, elementarni fluor nije bilo izolovan sve do 1886. kada je H. Moissan dobio malu količinu vrlo reaktivnog gasa putem elektrolize KHF₂ u anhidrovanom (bezvodnom) HF. Astat, jedan od posljednjih netransuranskih elemenata koji je otkriven, prvi su sintetizirali D.R.Corson, K.R. Mackenzie i E. Serge 1940. godine bombardiranjem ²⁰⁹Bi alfa česticama. Svi izotopi astata su radioaktivni, a njegov najstabilniji izotop ima poluvrijeme raspada od 8,1 sati, stoga proučavanje ovog elementa predstavlja veliki izazov.^[2]

Svi neutralni halogeni imaju diatomske molekule. (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) Veoma lahko se reduciraju u jednovalentne halidne ione. Svi sa vodikom formiraju plinove, osim floura, te su jake kiseline u vodenoj otopini. Hemija halogena je dosta oslonjena na njihovu valenciju, pošto im do elektronske konfiguracije plemenitog plina potreban samo jedan elektron. Svi halogeni elementi su jaki oksidansi, dok je F₂ najjači poznati oksidans od svih hemijskih elemenata. Ova tendencija halogenih elemenata u privlačenju jednog elektrona se dobro primjeti i u njihovoj elektronegativnosti i afinitetu prema elektronu.

Elementi

Fluor

Fluor (kao gas F₂) je krajnje reaktivan i s njim se ne može rukovati osim specijalnim tehnikama, može se lahko izdvojiti putem elektrolize rastaljenih fluorida poput kalijum flourida.

Hlor

Hlor kao molekula Cl₂ je žuti gas i ima karakterističan miris, poznat po tome što se upotrebljava za dezinfekciju stajaćih voda.

Brom

Molekularni brom (Br₂) je tamno crvena tekućina koja lahko isparava, a i on je također jak oksidans.

Ostali elementi

Molekularni jod (I₂) je tamni prah koji sublimira gotovo na sobnoj temperaturi, dajući ljubičasti gas koji je lahko rastvorljiv u nepolarnim otapalima. Boja jodovih otopina jako varira u zavisnosti od elektrodonorskih svojstava otapala kao posljedica interakcije transfera naboja. Jod je relativno dobar oksidans ali je najslabiji od svih halogena. Astat je veoma slabo proučen zbog svoje radioaktivnosti, mada bi bilo zanimljivo da je moguće komparirati njegove osobine i reakcije sa ostalim halogenima.

Neka svojstva elemenata 17. grupe

Element	Energija ionizacije (kJ/mol)	Afinitet prema elektronu (kJ/mol)	Tačka topljenja ^oC	Tačka ključanja ^oC	Elektronegativnost
F	1681	328	-218,6	-188,1	4,193
Cl	1251	349	-101,0	-34,0	2,869
Br	1140	325	-7,25	59,5	2,685
I	1008	295	113,6^a	185,2	2,359
At	930^b	270^b	250^b		2,39^b

^a Sublimira
^b Približne vrijednosti ^[3]

Reference

^ M.E. Weeks: The Halogen Family, u Discovery of the Elements, 7. rev. izd., Journal of Chem.Education, Easton, PA, 1968, str. 701-749
^ Gary L. Miessler, Donald A. Tarr: Inorganic Chemistry, 3. izdanje, Prentice Hall, Northfield, Minnesota, 1991, str. 285-290
^ J. Emsley: The Elements, Oxford University Press, New York City, 1989, str. 23

Vanjski linkovi

Commons logo

Commons ima datoteke na temu: Halogeni elementi

[1] M.E. Weeks: The Halogen Family, u Discovery of the Elements, 7. rev. izd., Journal of Chem.Education, Easton, PA, 1968, str. 701-749

[2] Gary L. Miessler, Donald A. Tarr: Inorganic Chemistry, 3. izdanje, Prentice Hall, Northfield, Minnesota, 1991, str. 285-290

[3] J. Emsley: The Elements, Oxford University Press, New York City, 1989, str. 23

[1]