Нахождение фтора в природе. Вся правда про фтор, фторид и фторирование

Слайд 3

Слайд 4

ВЕЛЕС-бог дикой природы и животных ПЕРУН- творец земных урожаев, податель пищи, установитель и покровитель земледелия.

Слайд 5

Водяной Леший

Слайд 6

Ограниченная численность живущих на планете людей позволяла удовлетворять свои потребности не прибегая к существенным изменениям в природе.

Слайд 7

Слайд 8

В 20 веке отношения с природой существенно обострились.

Слайд 9

Благодаря огромному количеству лекарств, все меньше болезней относят к разряду неизлечимых. Одновременно появились новые заболевания, связанные с последствиями использования лекарств, например аллергия.

Слайд 10

гмо

Генномодифицированные продукты приносят огромную экономическую выгоду, НО наносят экологический вред, сказываясь на сортообразовании и, возможно, на здоровье людей. 10

Слайд 11

Мирный атом?

Использование атомных станций приносит экономическую пользу и экологический вред.

Слайд 12

А теперь ребята, попробуйте сформулировать проблему, которой мы будем заниматься на уроке.

ФТОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Слайд 13

Итак, тема нашего урока: «СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА. ПОЛЬЗА И ВРЕД».

Слайд 14

Обсуждение проблемы использования соединений фтора, предлагаю провести в виде суда.

СУДЬЯ Секретарь Присяжные Обращаться к судье можно со словами: «Ваша Честь». В ходе процесса судья может дать слово команде или лишить его. На все возникающие вопросы может ответить Секретарь Суда. Присяжные обязаны выбрать Старшину, внимательно следить за ходом процесса и в конце заседания вынести свой вердикт. адвокаты обвинители

Слайд 15

Для ознакомления с делом Суд предоставляет материалы на пронумерованных листах и инструкции. Номер листа соответствует номеру жетона, который вы вытащили при входе в класс. Время для ознакомления с делом и подготовки к выступлению 10 минут. К каждому делу прилагается инструкция.

Слайд 16

Правила судебного заседания

Суд будет рассматривать только научно доказанные факты. Каждое выступление нужно. начинать со слов: Моя позиция… Обоснование… Пример… Следовательно… В ходе процесса судья может дать вам слово или лишить его. Присяжные обязаны внимательно следить за ходом процесса и вынести своё мнение по данному вопросу.

Слайд 17

инструкции

Разобрать листы с предложенным материалом о свойствах Фтора в соответствии с номером жетона. Выбрать лидера группы. Совместно обсудить полученное задание. Определить тему. Из предложенных фактов выбрать наиболее значимые, для использования их в качестве аргументов для защиты своей точки зрения. Распределить обязанности(изготовить постер, написать лозунг). Отметить факты, которые не войдут в выступление, но вызывают интерес. Определить порядок выступлений Каждое выступление нужно начинать со слов: Моя Позиция…. Обоснование- (довод)… Пример - (факты, иллюстрирующие довод); Следовательно (вывод) Обращаться к Судье можно со словами: «Ваша честь» Судья может дать слово команде или лишить его.

Слайд 18

Например:

Ваша Честь, (Позиция) я выступаю за использование соединений Фтора (Обоснование) потому, что Фтор является жизненно необходимым элементом для организма. (Пример) при недостаточном (менее 0,5мг/л питьевой воды) потреблении Фтора в организме могут развиться различные заболевания зубов. (Следовательно) Я считаю, что соединения Фтора приносят пользу. ИЛИ: (Позиция) Ваша Честь, я выступаю за запрещение использования Фтора, (Обоснование) потому, что Фтор является нейротропным ядом (Пример) избыточные кол-ва Фтора нарушают обменные процессы в организме, угнетают тканевое дыхание (Следовательно) Соединения Фтора не должны использоваться в промышленности.

Слайд 19

Защита позиций проходит в виде «Живой линии»

По диагоналям класса проведены линии, на которых через одинаковое расстояние нанесены метки. Каждый из учащихся выступая со своей точкой зрения, в случае одобрения Судьи, продвигается вперёд на одну метку. На полу в центре класса изображён круг, до которого и должен дойти представитель каждой из групп.

Слайд 20

«живая линия»

Слайд 21

Создание постера

К материалам каждого дела приложены рисунки, соответствующие рассматриваемым фактам Для изготовления постера необходимо из предложенных рисунков выбрать тот, который соответствует выбранному для озвучивания факту Вырезать рисунок и наклеить его на лист формата А3 Написать лозунг (идею, основную мысль) Поместить постер на классную доску.

Слайд 22

Подведение итогов.

Далее идёт обсуждение. Секретарь: Ваша Честь, получилось так, что количество аргументов за использование Фтора, равно количеству аргументов против его использования, а постеры, изготовленные группами прекрасно отражают точку зрения команды. Судья: предлагаю заслушать мнение Присяжных. Выступает Старшина Присяжных… Судья: Лидеры групп, согласны ли вы с таким решением Присяжных? Ответ Лидеров групп… Судья: теперь давайте выслушаем наших уважаемых Присяжных:…

Слайд 23

Анализ работы групп:

Учитель: Ребята, сегодня мы провели необычный урок. Что в нём было необычного? Ответы… Учитель: Появилась ли у вас какая-то позиция в отношении использования достижений науки, в частности, использования соединений Фтора? Ответы… Учитель: тогда давайте оценим свою работу используя «Линейки оценки», которые лежат у вас на столах. А теперь покажите, что у вас получилось. Молодцы! Всем спасибо! Было очень приятно с вами работать.

Посмотреть все слайды

В реакциях соединения из нескольких веществ образуется одно. Приведите уравнения реакций соединения, в которых сумма коэффициентов равна: а) 5; б) 7; в) 9. Напомним, что коэффициенты должны быть целыми числами.

Чему равна минимально возможная сумма коэффициентов в уравнении реакции соединения? Приведите пример.

Может ли эта сумма быть чётным числом? Если да, то приведите пример.

Решение:

а) 2Cu + O 2 = 2CuO или 2H 2 + O 2 = 2H 2 O

б) 4Li + O 2 = 2Li 2 O

в) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 или 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3

Минимально возможная сумма коэффициентов – 3 (два реагента и один продукт), например

C + O 2 = CO 2 или S + O 2 = SO 2

Конечно, сумма коэффициентов может быть чётной, например:

Na 2 O + H 2 O = 2NaOH или H 2 + Cl 2 = 2HCl

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 или 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Критерий оценивания: по 2 балла за каждое уравнение (в каждом пункте засчитывается только одно уравнение). Принимается любое разумное уравнение, удовлетворяющее условию задачи.

Итого 10 баллов

Задача 2. Вещество из водорода и кислорода

Сложное вещество, в молекуле которого на один атом кислорода приходится один атом водорода, представляет собой неустойчивую жидкость, неограниченно смешивающуюся с водой. Разбавленный (3%) раствор этого вещества используется в медицине. Составьте молекулярную и структурную формулу этого вещества. Что произойдёт, если в водный раствор этого вещества внести щепотку оксида марганца(IV)? Запишите уравнение реакции.

Решение

Вещество, о котором идёт речь, – пероксид водорода. Его молекулярная формула H 2 O 2 . (3 балла) . Чтобы её составить, достаточно знать, что кислород имеет постоянную валентность, равную 2. Структурная формула

4 балла

При внесении оксида марганца пероксид водорода разлагается:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2: 3 балла

(1 балл , если записано неверное уравнение разложения на простые вещества).

Оксид марганца выступает в роли катализатора.

Итого 10 баллов

Задача 3. Фториды в природе и в быту

Природный минерал флюорит обладает интересными свойствами. Он имеет широкий спектр окраски: от розовых оттенков до фиолетовых. Окраску минералу придают примеси соединений различных металлов. После нагревания или облучения ультрафиолетовым светом минерал начинает светиться в темноте. Химический состав минерала: содержание кальция – 51,28 %, содержание фтора – 48,72 % по массе.

1. Используя данные о химическом составе, выведите формулу минерала флюорита. Расчёты запишите.
2. В каких средствах гигиены содержатся соединения фтора? В каких случаях нужно использовать это средство гигиены? Какое заболевание они предотвращают?

Решение

1) Ca: F = (51,28 / 40) : (48,72: 19) = 1: 2.

Простейшая формула флюорита – CaF 2 .

Определение формулы с расчётами – 5 баллов

Определение формулы без расчётов, по валентностям – 1 балл

2) Соединения фтора входят в состав зубных паст (2 балла) , такие пасты употребляют при недостатке фтора (1 балл) . При недостатке соединений фтора в организме развивается заболевание зубов – кариес (2 балла) .

Итого 10 баллов

Задача 4. Новое ракетное топливо

Новое экспериментальное ракетное топливо представляет собой смесь тонкоизмельчённого льда и порошка алюминия, частицы которого по размеру в 500 раз меньше толщины волоса. При поджигании происходит химическая реакция, в которой образуются оксид и простое вещество. Напишите уравнение этой реакции.

1. В каком соотношении по массе надо смешать исходные вещества, чтобы они прореагировали полностью?
2. Как Вы думаете, за счёт чего создаётся реактивная тяга?
3. Новое топливо называется АЛИСА (пер. с англ.). Почему?

Решение

В результате реакции образуются оксид алюминия и водород. Уравнение реакции:

2Al + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 3H 2 4 балла

На 2 атома алюминия массой 2 · 27 = 54 а. е. м. приходится 3 молекулы воды массой 3 · 18 = 54 а. е. м. Соотношение масс 1: 1. 4 балла

Реакция идёт с большой скоростью, реактивная тяга создаётся выделяющимся водородом. 1 балл

AL + ICE = ALICE 1 балл

Итого 10 баллов

Задача 5. Реакция горения

При горении сложного вещества на воздухе образовались азот, углекислый газ и вода. Составьте формулу этого вещества, если известно, что в его состав входят атом углерода, атом азота и максимально возможное число атомов водорода. Помните, что валентность углерода равна 4, азота 3, а водорода 1. Составьте уравнение реакции горения.

Решение

Формула вещества, составленная согласно валентности, – CH 5 N

(5 баллов за любую правильную формулу – молекулярную или структурную).

(если в решении приводится формула HCN – 2 балла из 5 )

Уравнение реакции горения:

4CH 5 N + 9O 2 = 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O 5 баллов

(если приведено правильное уравнение сгорания HCN – 5 баллов )

Итого 10 баллов

Задача 6. Эксперименты с газами

Пустую колбу закрыли пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустили в стакан с водой (см. рисунок 1). Когда колбу плотно обхватили рукой, то из отверстия трубки начали выделяться пузырьки газа (см. рисунок 2).

1. Почему выделяются пузырьки газа, когда колбу обхватывают рукой? Какой газ выделяется?
2. Выделение газа из газоотводной трубки в данном случае является физическим или химическим явлением? Ответ поясните.
3. Ученик собрал прибор, описанный в условии задачи (колба с пробкой и газоотводной трубкой). Однако, как он ни старался обхватить колбу рукой, пузырьки газа из газоотводной трубки не выделялись. Предложите возможное объяснение такого результата.
4. Возможно ли эксперимент провести так, чтобы вода из стакана начала засасываться по трубке в колбу? Если да, то опишите, как это можно сделать. Не разрешается разбирать прибор и заполнять его специально каким-либо газом.
5. Если колбу предварительно заполнить некоторым газом, а затем вставить пробку с газоотводной трубкой, конец которой опустить в воду, то можно наблюдать «фонтан». Вода под давлением будет подниматься в колбу и в конце опыта практически полностью заполнит её. Предложите вариант такого газа и объясните образование «фонтана» внутри колбы.

Решение

1) От тепла руки нагреваются стенки колбы и газ внутри колбы. При нагревании (если давление практически не изменяется) газы расширяются, их объём увеличивается. 2 балла

Выделяются пузырьки воздуха, т.е. того газа, которым была заполнена колба (и газоотводная трубка) до опыта. 1 балл

2) Это физический процесс, т.к. газы, входящие в состав воздуха, не претерпевают никаких химических превращений. Увеличивается только объём воздуха. 1 балл

3) Возможно, ученик собрал негерметичный прибор. Воздух мог проходить через неплотное соединение колбы с пробкой или пробки с газоотводной трубкой.

Другое возможное объяснение связано с тем, что колба была предварительно нагрета. Тепла руки было недостаточно.

2 балла за любое разумное и обоснованное объяснение

4) Да, возможно. Для этого колбу нужно охладить, например, льдом или холодной водой. Также колбу можно предварительно нагреть, а затем опустить конец газоотводной трубки в стакан с водой.

На полках магазинов мы, как правило, видим фторированные зубные пасты или ополаскиватели для полости рта. Однако, многие люди в последнее время стараются избегать таких средств гигиены. Покупатели сомневаются в пользе для здоровья фтористого натрия из-за некоторой открывающейся информации об этой добавке. И это несмотря на заверения ряда стоматологов о важности фтора для зубной эмали. Почему же так происходит?
Вы когда-нибудь задумывались, почему фторированные пасты имеют такие предупреждающие надписи на этикетке, как: «Детям до 6 лет рекомендуется использовать зубную пасту размером с горошину и под присмотром взрослых», «Не глотать», «В случае попадания фторида внутрь обратитесь за медицинской помощью» и т.д.
Причина, по которой зубные пасты имеют предупреждающие надписи, заключается в защите их производителей от судебных процессов, связанных с отравлением фторидом. Не содержащие фтор зубные пасты обычно не имеют таких предупредительных этикеток, потому что у них нет ингредиентов, способных нанести серьезный вред организму.
Сегодня фторируется стоматологические пасты, водопроводная вода, и даже молоко. Фтор может содержаться в фосфорных удобрениях, следовательно, черный и зеленый чай (при выращивании которого используются фосфорные удобрения) может содержать фтор.
И еще один факт, на который важно обратить внимание. В ряде стран существует запрет на фторирование питьевой воды: Австрия, Бельгия, Китай, Чешская Республика, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Венгрия, Индия, Израиль, Япония, Люксембург, Нидерланды, Северная Ирландия, Норвегия, Шотландия, Швеция, Швейцария.
И это совсем не случайно. Когда в этих странах узнали о «пользе» фтора, то сразу приняли необходимое решение на законодательном уровне – запретили его использование. Поскольку теперь у вас существует большее понимание того, что причина наличия предостережений на этикетках фторированных зубных паст есть, давайте разберемся в различиях между природным и синтетическим фтором, чтобы знать, какого фторида следует избегать.

Различия между природным и синтетическим фтором

Природный образец фторида – это не то же самое, что синтетическая промышленная версия (фторид натрия). Фторид, который содержится в природе, известен как фторид кальция. Этот природный минерал в природе встречается в виде флюорита преимущественно в земной коре и грунтовых водах на малых уровнях.

Синтетическая версия фторида называется фторид натрия, который является побочным продуктом фосфатной промышленности. Когда речь идет об этом синтетическом промышленном варианте, термин «фторид» используется для обозначения множества различных химических веществ, из которых состоит фторид, включая, но, не ограничиваясь ими: свинец, алюминий, кадмий, мышьяк, гидрофторосиликарную кислоту и даже радиоактивные материалы.
Во времена нацисткой Германии фторид натрия был передан заключенным в концентрационных лагерях, потому что нацистские врачи обнаружили, что его компоненты оказывают лоботомическое воздействие на заключенных, что делает их покорными и ими становится легче управлять.
Слышали ли вы когда-либо, что многие эксперты связывают фторид натрия с понижением IQ и возрастанием раковых болезней? Может ли в действительности этот токсин быть одной из основных причин этих проблем?

Почему важно уменьшить потребление фторида натрия

Если вы используете фторированную зубную пасту, крайне необходимо проявлять осмотрительность в отношении контроля количества, которое вы используете при чистке зубов, поскольку фторид кальция может биоаккумулироваться в организме.
Фтор способен постепенно накапливаться в организме, что со временем приводит к проблемам со здоровьем. Накопление фторидов ускоряется с возрастом, что рано или поздно дает о себе знать в виде развития дегенеративных заболеваний. Многие эксперты советуют избегать фторидов насколько это возможно.
Синтетический вариант фторида также был обнаружен в России в питьевой воде и молоке!!! Вода фторируется в России!

Фторирование – одна из операций, применяемых при подготовке питьевой воды. Ее проводят на станциях водоочистки. В качестве реагентов для фторирования воды применяют кремнефтористый натрий, фтористый натрий, кремнефтористый аммоний, кремнефтористоводородную кислоту.
Новое исследование, опубликованное в журнале Environmental Health Perspectives подтверждает, что фторированная вода вызывает повреждения головного мозга у детей .
«Это 24-е исследование, которое сделано этой ассоциацией», – объяснил Павел Коннетт, доктор философии, директор Fluoride Action Network (FAN). «У данного исследования есть сильные стороны по сравнению с предыдущими исследованиями, потому что авторы контролировали ключевые переменные совместно с дополнительной корреляцией, и обнаружили, что снижение IQ у детей напрямую зависит от содержания фтора в воде и крови детей…»
«В этом исследовании мы обнаружили значительное соотношение доза-реакция между уровнем фтора в сыворотке крови и IQ детей» – утверждают авторы исследования.
Хотя, уже имели место многочисленные исследования на протяжении многих лет по определению фтора, как нейротоксина, большинство основных медицинских работников в США проигнорировали эти исследования и впредь поддерживают идею фторирования воды. Но доказательства продолжают нарастать, и рано или поздно медицинское сообщество должно будет прислушаться к правде о фторе.

Повреждения органов, вызванные фторидами

Если потреблять фтористый натрий ежедневно, организм загрязняется этим синтетическим токсином, что может привести к различным видам проблем со здоровьем, включая, но, не ограничиваясь, сердечную болезнь и кальцификацию шишковидной железы.
Мозг очень чувствителен к фториду натрия, особенно шишковидная железа, расположенная в области четверохолмия среднего мозга. Она отвечает за выработку мелатонина, серотонина, адреногломерулотропина, диметилтриптамина.

Когда мозг и шишковидная железа насыщены слишком большим количеством фторида натрия, они не могут функционировать должным образом.
Типичными симптомами фторидной токсичности являются флюороз зубов, хроническая усталость, пониженный IQ, головные боли, потеря памяти, помутнение зрения, потеря слуха, расстройство сна, кальцификация шишковидной железы и неврологические проблемы. Эти проблемы со здоровьем приводят к отсутствию целостного мышления, творчества и навыкам критического мышления.
Фтор приводит к преждевременному старению, появлению морщин, плохому состоянию волос, ногтей. Суставной хрящ быстрее изнашивается, что увеличивает риск артрита.
Фтор способствует задержке кальция в костной ткани, в результате чего увеличивается ее плотность. Но от высокой степени кальцификации, кости становятся более хрупкими, и при ударе, либо падении они больше подвержены переломам. Несмотря на увеличение костной массы риск разрушения высок.
Фтор причиняет значительный ущерб слизистой оболочке желудка, кишечника, а также стенкам артерий, вен, гематоэнцефалическому барьеру. В результате этого может произойти кальцификация стенок сосудов, что в дальнейшем проводит к атеросклерозу и др.

Что можно сделать?

Многие исследователи считают, что фтор не имеет безопасной дозы. Даже незначительные регулярные дозы вызывают нагрузку на организм, укоряют старение, снижают здоровье, приводят к развитию хронических заболеваний.
Как только человек перестает употреблять фтористый натрий, организму становится легче устранить его из тела. Чем быстрее он будет покидать тело, тем быстрее здоровье начнет улучшаться.
Кто согласится повышать риск снижения интеллекта ребенка и своего собственного, в целях сокращения небольшого количества кариеса для зубов? Хотя и по этому вопросу – вопросу кариеса – тоже нет достаточных доказательств.

ИТАК:

1 Не используйте зубную пасту с добавлением фтора. К таким пастам относятся «Paradontax с фтором», «Colgate «Максимальная защита от кариеса», «Blend-a-Med с активным фтором». Здесь названия говорят сами за себя, но если вы хотите на 100% быть уверенными в том, что паста не содержит фтор, убедитесь, что в составе нет следующих соединений:
- Монофторофосфат;
- Фторид алюминия;
- Фторид натрия;
- Аминофторид (также может встречаться под названием олафлур);
- Фторид олова.
Зубные пасты без фтора: «Президент», «Сплат», «Рокс», «Асепта», «Новый жемчуг с кальцием» и ряд других зубных паст, состав которых вы можете изучать самостоятельно.

2 При покупке молока, изучайте состав продукта. Не приобретайте молоко с добавлением фторида натрия.

3 По возможности, приобретите многоступенчатую систему очистки воды, которая использует технологию обратного осмоса и установите ее в вашем доме. Такая очистка воды снизит риск токсичности фтора.

Проявляйте бдительность в вопросах, касающихся вашей безопасности и безопасности родных и близких, и будьте здоровы!

Галогены в периодической таблице расположены слева от благородных газов. Эти пять токсических неметаллических элементов входят в 7 группу периодической таблицы. К ним относятся фтор, хлор, бром, йод и астат. Хотя астат радиоактивен и имеет только короткоживущие изотопы, он ведет себя, как йод, и его часто причисляют к галогенам. Поскольку галогенные элементы имеют семь валентных электронов, им необходим лишь один дополнительный электрон для образования полного октета. Эта характеристика делает их более активными, чем другие группы неметаллов.

Общая характеристика

Галогены образуют двухатомные молекулы (вида Х 2 , где Х обозначает атом галогена) - устойчивую форму существования галогенов в виде свободных элементов. Связи этих двухатомных молекул являются неполярными, ковалентными и одинарными. позволяют им легко вступать в соединение с большинством элементов, поэтому они никогда не встречаются в несвязанном виде в природе. Фтор - наиболее активный галоген, а астат - наименее.

Все галогены образуют соли I группы с похожими свойствами. В этих соединениях галогены присутствуют в виде галоидных анионов с зарядом -1 (например, Cl - , Br -). Окончание -ид указывает на наличие галогенид-анионов; например Cl - называется «хлорид».

Кроме того, химические свойства галогенов позволяют им действовать в качестве окислителей - окислять металлы. Большинство химических реакций, в которых участвуют галогены - окислительно-восстановительные в водном растворе. Галогены образуют одинарные связи с углеродом или азотом в где степень их окисления (СО) равна -1. Когда атом галогена замещён ковалентно-связанным атомом водорода в органическом соединении, префикс гало- может быть использован в общем смысле, или префиксы фтор-, хлор-, бром- , йод- - для конкретных галогенов. Галогенные элементы могут иметь перекрёстную связь с образованием двухатомных молекул с полярными ковалентными одинарными связями.

Хлор (Cl 2) стал первым галогеном, открытым в 1774 г., затем были открыты йод (I 2), бром (Br 2), фтор (F 2) и астат (At, обнаружен последним, в 1940 г.). Название «галоген» происходит от греческих корней hal- («соль») и -gen («образовывать»). Вместе эти слова означают «солеобразующий», подчёркивая тот факт, что галогены, вступая в реакцию с металлами, образуют соли. Галит - это название каменной соли, природного минерала, состоящего из хлорида натрия (NaCl). И, наконец, галогены используются в быту - фторид содержится в зубной пасте, хлор обеззараживает питьевую воду, а йод содействует выработке гормонов щитовидной железы.

Химические элементы

Фтор - элемент с атомным номером 9, обозначается символом F. Элементарный фтор впервые был обнаружен в 1886 г. путем выделения его из плавиковой кислоты. В свободном состоянии фтор существует в виде двухатомной молекулы (F 2) и является наиболее распространенным галогеном в земной коре. Фтор - наиболее электроотрицательный элемент в периодической таблице. При комнатной температуре является бледно-жёлтым газом. Фтор также имеет относительно небольшой атомный радиус. Его СО - -1, за исключением элементарного двухатомного состояния, в котором его степень окисления равна нулю. Фтор чрезвычайно химически активен и непосредственно взаимодействует со всеми элементами, кроме гелия (He), неона (Ne) и аргона (Ar). В растворе H 2 O, плавиковой кислоты (HF) является слабой кислотой. Хотя фтор сильно электроотрицателен, его электроотрицательность не определяет кислотность; HF является слабой кислотой в связи с тем, что ион фтора основной (рН> 7). Кроме того, фтор производит очень мощные окислители. Например, фтор может вступать в реакцию с инертным газом ксеноном и образует сильный окислитель дифторид ксенона (XeF 2). У фтора множество применений.

Хлор - элемент с атомным номером 17 и химическим символом Cl. Обнаружен в 1774 г. путём выделения его из соляной кислоты. В своём элементарном состоянии он образует двухатомную молекулу Cl 2 . Хлор имеет несколько СО: -1, +1, 3, 5 и 7. При комнатной температуре он является светло-зеленым газом. Так как связь, которая образуется между двумя атомами хлора, является слабой, молекула Cl 2 обладает очень высокой способностью вступать в соединения. Хлор реагирует с металлами с образованием солей, которые называются хлориды. Ионы хлора являются наиболее распространенными ионами, они содержатся в морской воде. Хлор также имеет два изотопа: 35 Cl и 37 Cl. Хлорид натрия является наиболее распространенным соединением из всех хлоридов.

Бром - химический элемент с атомным номером 35 и символом Br. Впервые был обнаружен в 1826 г. В элементарной форме бром является двухатомной молекулой Br 2 . При комнатной температуре представляет собой красновато-коричневую жидкость. Его СО - -1, + 1, 3, 4 и 5. Бром более активен, чем йод, но менее активен, чем хлор. Кроме того, бром имеет два изотопа: 79 Вг и 81 Вг. Бром встречается в бромида, растворённых в морской воде. За последние годы производство бромида в мире значительно увеличилось благодаря его доступности и продолжительному времени жизни. Как и другие галогены, бром является окислителем и очень токсичен.

Йод - химический элемент с атомным номером 53 и символом I. Йод имеет степени окисления: -1, +1, +5 и +7. Существует в виде двухатомной молекулы, I 2 . При комнатной температуре является твёрдым веществом фиолетового цвета. Йод имеет один стабильный изотоп - 127 I. Впервые обнаружен в 1811 г. с помощью морских водорослей и серной кислоты. В настоящее время ионы йода, могут быть выделены в морской воде. Несмотря на то что йод не очень хорошо растворим в воде, его растворимость может возрасти при использовании отдельных йодидов. Йод играет важную роль в организме, участвуя в выработке гормонов щитовидной железы.

Астат - радиоактивный элемент с атомным номером 85 и символом At. Его возможные степени окисления: -1, +1, 3, 5 и 7. Единственный галоген, не являющийся двухатомной молекулой. В нормальных условиях является металлическим твёрдым веществом чёрного цвета. Астат является очень редким элементом, поэтому о нём известно немного. Кроме того, астат имеет очень короткий период полураспада, не дольше нескольких часов. Получен в 1940 г. в результате синтеза. Полагают, что астат похож на йод. Отличается

В таблице ниже показано строение атомов галогенов, структура внешнего слоя электронов.

Подобное строение внешнего слоя электронов обусловливает то, что физические и химические свойства галогенов похожи. Вместе с тем при сопоставлении этих элементов наблюдаются и различия.

Периодические свойства в группе галогенов

Физические свойства простых веществ галогенов изменяются с повышением порядкового номера элемента. Для лучшего усвоения и большей наглядности мы предлагаем вам несколько таблиц.

Точки плавления и кипения в группе возрастают по мере роста размера молекулы (F

Таблица 1. Галогены. Физические свойства: точки плавления и кипения

• Атомный радиус увеличивается.

Размер ядра увеличивается (F < Cl < Br < I < At), так как увеличивается число протонов и нейтронов. Кроме того, с каждым периодом добавляется всё больше уровней энергии. Это приводит к большей орбитали, и, следовательно, к увеличению радиуса атома.

Таблица 2. Галогены. Физические свойства: атомные радиусы

• Энергия ионизации уменьшается.

Если внешние валентные электроны не находятся вблизи ядра, то для их удаления от него не потребуется много энергии. Таким образом, энергия, необходимая для выталкивания внешнего электрона не столь высока в нижней части группы элементов, так как здесь больше энергетических уровней. Кроме того, высокая энергия ионизации заставляет элемент проявлять неметаллические качества. Йод и дисплей астат проявляют металлические свойства, потому что энергия ионизации снижается (At < I < Br < Cl < F).

Таблица 3. Галогены. Физические свойства: энергия ионизации

• Электроотрицательность уменьшается.

Число валентных электронов в атоме возрастает с увеличением уровней энергии при прогрессивно более низких уровнях. Электроны прогрессивно дальше от ядра; Таким образом, ядро ​​и электроны не как притягиваются друг к другу. Увеличение экранирования наблюдается. Поэтому Электроотрицательность уменьшается с ростом периода (At < I < Br < Cl < F).

Таблица 4. Галогены. Физические свойства: электроотрицательность

• Сродство к электрону уменьшается.

Так как размер атома увеличивается с увеличением периода, сродство к электрону, как правило, уменьшается (В < I < Br < F < Cl). Исключение - фтор, сродство которого меньше, чем у хлора. Это можно объяснить меньшим размером фтора по сравнению с хлором.

Таблица 5. Сродство галогенов к электрону

• Реактивность элементов уменьшается.

Реакционная способность галогенов падает с ростом периода (At

Водород + галогены

Галогенид образуется, когда галоген реагирует с другим, менее электроотрицательным элементом с образованием бинарного соединения. Водород реагирует с галогенами, образуя галогениды вида НХ:

• фтороводород HF;
• хлороводород HCl;
• бромоводород HBr;
• иодоводород HI.

Галогениды водорода легко растворяются в воде с образованием галогенводородной (плавиковой, соляной, бромистоводородной, иодистоводородной) кислоты. Свойства этих кислот приведены ниже.

Кислоты образуются следующей реакцией: HX (aq) + H 2 O (l) → Х - (aq) + H 3 O + (aq).

Все галоидоводороды образуют сильные кислоты, за исключением HF.

Кислотность галогеноводородных кислот увеличивается: HF

Плавиковая кислота способна гравировать стекло и некоторые неорганические фториды длительное время.

Может показаться нелогичным, что HF является самой слабой галогенводородной кислотой, так как фтор обладает самой высокой электроотрицательностью. Тем не менее связь Н-F очень сильна, в результате чего кислота очень слабая. Сильная связь определяется короткой длиной связи и большой энергией диссоциации. Из всех галогенидов водорода HF имеет самую короткую длину связи и самую большую энергию диссоциации связи.

Галогенные оксокислоты

Галогенные оксокислоты представляют собой кислоты с атомами водорода, кислорода и галогена. Их кислотность может быть определена с помощью анализа структуры. Галогенные оксокислоты приведены ниже:

• Хлорноватистая кислота HOCl.
• Хлористая кислота HClO 2 .
• Хлорноватая кислота HClO 3 .
• Хлорная кислота HClO 4 .
• Бромноватистая кислота HOBr.
• Бромноватая кислота HBrO 3 .
• Бромная кислота HBrO 4 .
• Иодноватистая кислота HOI.
• Йодноватая кислота HIO 3 .
• Метайодная кислота HIO4, H5IO6.

В каждой из этих кислот протон связан с атомом кислорода, поэтому сравнение длин связей протонов здесь бесполезно. Доминирующую роль здесь играет электроотрицательность. Активность кислотны возрастает с увеличением числа атомов кислорода, связанный с центральным атомом.

Внешний вид и состояние вещества

Основные физические свойства галогенов кратко можно выразить в следующей таблице.

Объяснение внешнего вида

Цвет галогенов является результатом поглощения видимого света молекулами, что вызывает возбуждение электронов. Фтор поглощает фиолетовый свет, и, следовательно, выглядит светло-жёлтым. Йод, наоборот, поглощает жёлтый свет и выглядит фиолетовым (жёлтый и фиолетовый - дополняющие цвета). Цвет галогенов становится темнее с ростом периода.

В закрытых ёмкостях жидкий бром и твёрдый йод находятся в равновесии со своими парами, которые можно наблюдать в виде цветного газа.

Хотя цвет астата неизвестен, предполагается, что он должен быть темнее йода (т. е. черным) в соответствии с наблюдаемой закономерностью.

Теперь, если вас попросят: «Охарактеризуйте физические свойства галогенов», вам будет что сказать.

Степень окисления галогенов в соединениях

Степень окисления часто используется вместо понятия "валентность галогенов". Как правило, степень окисления равна -1. Но если галоген связан с кислородом или другим галогеном, он может принимать другие состояния: СО кислорода -2 имеет приоритет. В случае двух различных атомов галогена, соединенных вместе, более электроотрицательный атом превалирует и принимает СО -1.

Например, в хлориде йода (ICl) хлор имеет СО -1, и йод +1. Хлор является более электроотрицательным, чем йод, поэтому его СО равна -1.

В бромной кислоте (HBrO 4) кислород обладает СО -8 (-2 х 4 атома = -8). Водород имеет общую степень окисления +1. Сложение этих значений даёт СО -7. Так как конечное СО соединения должно быть нулевым, то СО брома равна +7.

Третьим исключением из правила является степень окисления галогена в элементарной форме (X 2), где его СО равна нулю.

Почему СО фтора всегда -1?

Электроотрицательность увеличивается с ростом периода. Поэтому фтор имеет самую высокую электроотрицательность из всех элементов, что подтверждается его положением в периодической таблице. Его электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 5 . Если фтор получает еще один электрон, крайние р-орбитали полностью заполнены и составляют полный октет. Поскольку фтор имеет высокую электроотрицательность, он может легко отобрать электрон у соседнего атома. Фтор в этом случае изоэлектронен инертному газу (с восемью валентными электронами), все его внешние орбитали заполнены. В таком состоянии фтор гораздо более стабилен.

Получение и применение галогенов

В природе галогены находятся в состоянии анионов, поэтому свободные галогены получают методом окисления путём электролиза или с помощью окислителей. Например, хлор вырабатывается гидролизом раствора поваренной соли. Применение галогенов и их соединений многообразно.

• Фтор . Несмотря на то что фтор очень реактивен, он используется во многих областях промышленности. Например, он является ключевым компонентов политетрафторэтилена (тефлона) и некоторых других фторполимеров. Хлорфторуглероды представляют собой органические которые ранее использовались в качестве хладагентов и пропеллентов в аэрозолях. Их применение прекратилось из-за возможного их воздействия на окружающую среду. Их заменили гидрохлорфторуглероды. Фтор добавляют в зубную пасту (SnF 2) и питьевую воду (NaF) для предотвращения разрушения зубов. Этот галоген содержится в глине, используемой для производства некоторых видов керамики (LiF), используется в ядерной энергетике (UF 6), для получения антибиотика фторхинолона, алюминия (Na 3 AlF 6), для изоляции высоковольтного оборудования (SF 6).
• Хлор также нашёл разнообразное применение. Он используется для дезинфекции питьевой воды и плавательных бассейнов. (NaClO) является основным компонентом отбеливателей. Соляная кислота широко используется в промышленности и лабораториях. Хлор присутствует в поливинилхлориде (ПВХ) и других полимерах, которые используются для изоляции проводки, труб и электроники. Кроме того, хлор оказался полезен и в фармацевтической промышленности. Лекарственные средства, содержащие хлор, используются для лечения инфекций, аллергии и диабета. Нейтральная форма гидрохлорида - компонент многих препаратов. Хлор используется также для стерилизации больничного оборудования и дезинфекции. В сельском хозяйстве хлор является компонентом многих коммерческих пестицидов: ДДТ (дихлородифенилтрихлорэтан) использовался в качестве сельскохозяйственного инсектицида, но его использование было прекращено.

• Бром , благодаря своей негорючести, применяется для подавления горения. Он также содержится в бромистом метиле, пестициде, используемом для хранения урожая и подавления бактерий. Однако чрезмерное использование было прекращено из-за его воздействия на озоновый слой. Бром применяют при производстве бензина, фотоплёнки, огнетушителей, лекарств для лечения пневмонии и болезни Альцгеймера.
• Йод играет важную роль в надлежащем функционировании щитовидной железы. Если организм не получает достаточного количества йода, происходит увеличение щитовидной железы. Для профилактики зоба данный галоген добавляют в поваренную соль. Йод также используется в качестве антисептического средства. Йод содержится в растворах, используемых для очистки открытых ран, а также в дезинфицирующих спреях. Кроме того, йодид серебра имеет важное значение в фотографии.
• Астат - радиоактивный и редкоземельный галоген, поэтому ещё нигде не используется. Тем не менее полагают, что этот элемент может помочь йоду в регуляции гормонов щитовидной железы.