Στοιχεία αλογόνου και ιδιότητες

Τα αλογόνα είναι μια ομάδα στοιχείων στον περιοδικό πίνακα. Είναι η μόνη ομάδα στοιχείων που περιλαμβάνει στοιχεία ικανά να υπάρχουν σε τρεις από τις τέσσερις κύριες καταστάσεις της ύλης σε θερμοκρασία δωματίου: στερεά, υγρά και αέρια.

Η λέξη αλαγόνο σημαίνει "παραγωγή άλατος", επειδή τα αλογόνα αντιδρούν με μέταλλα για να παράγουν πολλά σημαντικά άλατα. Στην πραγματικότητα, τα αλογόνα είναι τόσο δραστικά ώστε να μην εμφανίζονται ως ελεύθερα στοιχεία στη φύση. Πολλά όμως είναι κοινά σε συνδυασμό με άλλα στοιχεία. Εδώ εξετάζεται η ταυτότητα αυτών των στοιχείων, η θέση τους στον περιοδικό πίνακα και οι κοινές ιδιότητές τους.

Τα αλογόνα βρίσκονται στην ομάδα VIIA του Περιοδικός Πίνακας, ή την ομάδα 17 χρησιμοποιώντας Ονοματολογία IUPAC. Η ομάδα στοιχείων είναι μια συγκεκριμένη κατηγορία αμέταλλα. Μπορούν να βρεθούν προς τη δεξιά πλευρά του τραπεζιού, σε κάθετη γραμμή.

Υπάρχουν πέντε ή έξι στοιχεία αλογόνου, ανάλογα με το πόσο αυστηρά ορίζετε την ομάδα. ο στοιχεία αλογόνου είναι:

• Φθόριο (F)
• Χλωριούχο (Cl)
• Βρώμιο (Βγ)
• Το ιώδιο (Ι)
• Αστατίνη (At)
• Στοιχείο 117 (ununseptium, Uus), σε κάποιο βαθμό

Αν και το στοιχείο 117 βρίσκεται στην ομάδα VIIA, οι επιστήμονες προβλέπουν ότι μπορεί να συμπεριφέρεται περισσότερο σαν α μεταλοειδές από ένα αλογόνο. Ακόμα κι έτσι, θα μοιραστεί κάποιες κοινές ιδιότητες με τα άλλα στοιχεία της ομάδας του.

Αυτά τα μη δραστικά αντιδραστήρια έχουν επτά ηλεκτρόνια σθένους. Ως ομάδα, τα αλογόνα παρουσιάζουν εξαιρετικά μεταβλητές φυσικές ιδιότητες. Τα αλογόνα κυμαίνονται από στερεά (Ι₂) σε υγρό (Br₂) σε αέρια (F₂ και Cl₂) σε θερμοκρασία δωματίου. Ως καθαρά στοιχεία, σχηματίζουν διατομικά μόρια με άτομα ενωμένα με μη πολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς.

Οι χημικές ιδιότητες είναι πιο ομοιόμορφες. Τα αλογόνα έχουν πολύ υψηλές ηλεκτροαρνησίες. Φθόριο έχει το υψηλότερη ηλεκτρεναγκοτητα όλων των στοιχείων. Τα αλογόνα είναι ιδιαίτερα αντιδραστικά με το αλκαλικά μέταλλα και αλκαλικές γαίες, σχηματίζοντας σταθερούς ιοντικούς κρυστάλλους.

• Έχουν πολύ υψηλές ηλεκτροαρνησίες.
• Έχουν επτά ηλεκτρόνια σθένους (ένα μικρό από ένα σταθερό οκτάτο).
• Είναι ιδιαίτερα αντιδραστικά, ειδικά με αλκαλικά μέταλλα και αλκαλικές γαίες. Τα αλογόνα είναι τα πιο αντιδραστικά μη μεταλλικά στοιχεία.
• Επειδή είναι τόσο δραστικά, στοιχειακά αλογόνα είναι τοξικά και δυνητικά θανατηφόρα. Η τοξικότητα μειώνεται με βαρύτερα αλογόνα μέχρι να φτάσετε στην αστατίνη, η οποία είναι επικίνδυνη λόγω της ραδιενέργειας.
• Η κατάσταση της ύλης στο STP αλλάζει καθώς μετακινείτε προς τα κάτω την ομάδα. Το φθόριο και το χλώριο είναι αέρια, ενώ το βρώμιο είναι ένα υγρό και το ιώδιο και η αστατίνη είναι στερεά. Αναμένεται ότι το στοιχείο 117 θα είναι επίσης στερεό υπό κανονικές συνθήκες. Το σημείο βρασμού αυξάνεται κινούμενο κάτω από την ομάδα, επειδή η δύναμη Van der Waals είναι μεγαλύτερη με αυξήσεις μεγέθους και ατομικής μάζας.

Η υψηλή αντιδραστικότητα καθιστά τα αλογόνα εξαιρετικά απολυμαντικά. Το χλωριούχο λευκαντικό και το βάμμα ιωδίου είναι δύο καλά γνωστά παραδείγματα.

Οι οργανοβρωμικές ενώσεις - που αναφέρονται επίσης ως οργανοβρωμίδια - χρησιμοποιούνται ως επιβραδυντικά φλόγας. Τα αλογόνα αντιδρούν με μέταλλα για να σχηματίσουν άλατα. Το ιόν χλωρίου, που συνήθως λαμβάνεται από επιτραπέζιο αλάτι (NaCl), είναι απαραίτητο για την ανθρώπινη ζωή. Το φθόριο, με τη μορφή φθορίου, χρησιμοποιείται για την πρόληψη της φθοράς των δοντιών. ο αλογόνα χρησιμοποιούνται επίσης σε λαμπτήρες και ψυκτικά μέσα.