Галогены

Azərbaycan Respublikasının Təhsil NazirliyiAstara Rayon Təhsil Şöbəsi

Z.Ə.Əhmədzadə adına 2 saylı Pensər kənd tam orta məktəb-lisey
Mövzu:Halogenlər
Müəllim:Şabala Əliyev,Əməkdar müəllim

Dərsin planı:

1.Halogenlərin ümumi xarakteristikası
2.Halogenlərin adlarının mənşəyi və kəşfi
3.Təbiətdə tapılması
4.Alınma üsulları
5.Fiziki xassələri
6.Kimyəvi xassələri
7.Hidrogen halogenidlər
8.Halogenlərin oksigenli birləşmələri
9.Halogenlərin vəsfi təyini
10.Halgenlərin tətbiqi

Halogenlərin ümumi xarakteristikası

Halogenlər-dövri sistemin VIIA qrup elementləridir.
Onlara flüor F,xlor CI,brom Br,yod J və radioaktiv astat At aiddir.
»Halogen» sözünün mənası duzdoğuran deməkdir,çünki onların metallarla qarşılıqlı təsirindən duz əmələ gəlir
Halogenlərin xarici energetik səviyyəsinin elektron quruluşu 𝑛𝑠 2 𝑛𝑛𝑠𝑠 𝑛𝑠 2 2 𝑛𝑠 2 𝑛𝑝 5 𝑛𝑛𝑝𝑝 𝑛𝑝 5 5 𝑛𝑝 5 kimidir
Xarakterik valentliyi I,həyəcanlanmış halda III,V,VII valentli də olurlar(flüordan başqa)
Flüorun oksidləşmə ədədi -1,0,CI,Br,J birləşmələrində -1,0,+1,+3,+5,+7 oksidləşmə ədədi göstərir.

.

Sıra nömrəsi artdıqca,yarımqrupda atom radiusları artır,elektromənfilik,ionlaşma enerjisi azalır,bəsit maddələrin qeyri-metallıq və oksidləşdiricilik xassələri azalır
Dövrlərdə halogenlər ən elektromənfi elementlərdir,dövr daxilində onların elektrona hərisliyi ən yüksəkdir.
Halogenlər qeyri-metallarla kovalent,metallarla isə ion rabitəli birləşmələr əmələgətirir.
Halogen bəsit maddələrin molekulu ikiatomludur( 𝐻𝑎𝑙 2 𝐻𝐻𝑎𝑎𝑙𝑙 𝐻𝑎𝑙 2 2 𝐻𝑎𝑙 2 ).
Atom radiusu artdıqca HaI-HaI rabitəsinin uzunluğu artır.
𝐹 2 𝐹𝐹 𝐹 2 2 𝐹 2 − 𝐶𝐼 2 𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐶𝐼 2 2 𝐶𝐼 2 sırasında rabitə enerjisi artır, 𝐶𝐼 2 𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐶𝐼 2 2 𝐶𝐼 2 − 𝐵𝑟 2 𝐵𝐵𝑟𝑟 𝐵𝑟 2 2 𝐵𝑟 2 ,− 𝐽 2 𝐽𝐽 𝐽 2 2 𝐽 2 sırasında isə azalır.
Flüorun d yarımsəviyyəsi yoxdur,o,dativ rabitələr əmələ gətirmir.CI,Br,J dativ rabitələr əmələ gətirirlər,lakin atom radiusları artdığı üçün rabitə uzunluğu artır,rabitə enerjisi azalır.

Xarici energetik səviyyəsində d orbitalları olan atomlar eyni zamanda elektron donoru və elektron akseptoru ola bilər.
İki atomun qarşılıqlı təsiri zamanı onların hər ikisi eyni zamanda donor və akseptor olarsa,belə rabitə dativ rabitə adlanır.Məs:



– mübadilə mexanizmi ilə yaranan rabitə

– dativ mexanizmlə yaranan rabitələr

Halogenlərin əmələ gətirdiyi bəsit maddələr qeyri metallardır.

Halogenlərin fiziki xassələri.

Flüor elementini sərbəst şəkildə ilk dəfə 1866-cı ilkdə fransız kimyaçısı A.Muassan almlşdır.
«Ftoros» yinanca «dağıdıcı» deməkdir
Flüor adi şəraitdə kəskin iyli açıq-sarı rəngli qazdır,-220℃-də əriyir,-183℃də qaynayır.
Su ilə 0 ℃ dən aşağı temperaturda reaksiyaya daxil olur.

Xlor elementi ilk dəfə olaraq 1774-cü ildə isveç kimyaçısı K.V.Şeyele tərəfindən kəşf edilmişdir.
1810-cu ildə inglis alimi H.Devi onun yeni element olduğunu sübut etmişdir.
Yunanca «xloros» «yaşıl» deməkdir.
Xlor-kəskin böğucu iyli qazdır,havadan ağır(təqribən 2,45 dəfə),-101℃-də əriyir,-34℃ də qaynayır.
N.ş-də 100 mℓ suda 461mℓ xlor həll olur,bu zaman qismən disproporsiallaşır.

Brom elementini fransız kimyaçısı A.J.Balar 1828ci ildə kəşf etmişdir.
Yunanca «bromos» «üfunət» deməkdir.
Brom tünd-qırmızı rənli,ağır,uçucu mayedir, -7℃-də əriyir,+60℃ - də qaynayır.
0℃ də100q suda 4,22q brom həll olur.

Yod elmentini sərbəst şəkildə 1811-ci ildə fransız kimyaçısı B.Kurtua dəniz yosunlarının külündən alınır.
«Yodes» yunanca «bənövşəyi» deməkdir.
Yod bənövşəyi-qara rəngli,metal parlaqlığına malik kristall maddədədir
+113,5℃-də əriyir,+184℃ də qaynayır,suda çox pis həll olur.(0℃-də 100 q suda 6 mq yod həll olir.

Halogenlərin təbii birləşmələri

Kimyəvi cəhətdən aktiv olduqlqrı üçün halogenlər təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində rast gəlinir.
Flüorun mühüm birləşmələr:





Flüora,həmçinin qayın ağacının yarpaqlarında ,bəzi otlarda ,sümüyün diş minasının tərkibində rast gəlinir

Xlorun mühüm birləşmələri:

Brom və yod sərbəst yataqlar əmələ gətirmir.
Onun birləşmələrinə həll olmuş şəkildə dəniz və buruq sularında rast gəlinir.
Brom həmçinin,qələvi və qələvi metallarının bromidləri şəklində tərkibində xlor olan minerallarda qarışıq kimi rast gəlinir:
Bromkarnaııit(KBr∙Mg 𝐵𝑟 2 𝐵𝐵𝑟𝑟 𝐵𝑟 2 2 𝐵𝑟 2 ∙6 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 O)
Bromsilvinit(K(CI,Br))
Yodd əniz suyunda,dəniz yosunlarının külündə və buruq sularında olur.
Yoda həmçinin,qələvi metalların duzları şəklində qarışıq kimi xlor minerallarında da vardir(Lautarit ) )

Halogenlərin alınma üsulları

Flüor flüoridlərin ərintilərinin eletrolizindən alınır.
Elektrolit kimi KF∙2HF qarışığından istifadə edilir.Prosess 100℃ də aparılır.
Elektroloz qurğuzu nikeldən hazırlanır,katod rolunu Ni,anod kimi isə kömürdən istifadə edirlər.
Katod və anod sahələrini bir-birindən ayırırlar

Xlor sənayedə NaCI(KCI)-in ərintisi,ya da məhlulunun elektrolizindən alınır.
NaOH(KOH) və xlorun qarşılıqlı təsirinin qarşısını almaq üçün katod və anod sahələri bir-birindən diafraqma ilə ayrılır.



Laboratoriyada xloru qatı xlorid turşusuna müxtəlif oksidləşdiricilərlə təsir etməklə alırlar.Oksidləşdirici kimi 𝑃𝑏𝑂 2 𝑃𝑃𝑏𝑏𝑂𝑂 𝑃𝑏𝑂 2 2 𝑃𝑏𝑂 2 , 𝑀𝑛𝑂 2 𝑀𝑀𝑛𝑛𝑂𝑂 𝑀𝑛𝑂 2 2 𝑀𝑛𝑂 2 , 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 𝐾𝐾𝑀𝑀𝑛𝑛𝑂𝑂 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 4 𝐾𝑀𝑛𝑂 4 , 𝐾𝐶𝐼𝑂 3 𝐾𝐾𝐶𝐶𝐼𝐼𝑂𝑂 𝐾𝐶𝐼𝑂 3 3 𝐾𝐶𝐼𝑂 3 , 𝐾 2 𝐾𝐾 𝐾 2 2 𝐾 2 𝐶𝑟 2 𝐶𝐶𝑟𝑟 𝐶𝑟 2 2 𝐶𝑟 2 𝑂 7 𝑂𝑂 𝑂 7 7 𝑂 7 və s.maddələrdən istifadə edilir.

Sənayedə brom və yodu bromid və yodidləri xlorla oksidləşdirməklə alırlar.
Bu zaman dəniz və buruq sularından,bəzi duzlu göllərin qatılaşdırılmış məlullarından,dəniz yosunlarından( 𝐽 2 𝐽𝐽 𝐽 2 2 𝐽 2 almaq üçün) istifadə olunur.
𝐶𝐼 2 𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐶𝐼 2 2 𝐶𝐼 2 -un artığı əlavə məhsulların yaranmasına səbəb ola bilər,ona görə də turş mühitdə digər oksidləşdiricilərdən (məs. 𝑁𝑎𝑁𝑂 3 𝑁𝑁𝑎𝑎𝑁𝑁𝑂𝑂 𝑁𝑎𝑁𝑂 3 3 𝑁𝑎𝑁𝑂 3 )də istifadə olunur.

Laboratoriyada brom və yod HBr,HJ,onların duzlarını müxtəlif oksidləşdiricilərlə oksidləşdirməklə alırlar:

Halogenlərin kimyəvi xassələri.Xlorun kimyəvi xassələri

Xlorun kimyəvi aktivliyi yüksəkdir.
Oksigen,azot,karbon və təsirsiz qazlar müstəsna olmaqla bütün bəsit maddələrlə reaksiyaya daxil olur.
Xlor-qüvvətli oksidləşdiricidir,metalları,qeyri-metalları və mürəkkəb maddələri oksidləşdirərək davamlı 𝐶𝐼 − 𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐶𝐼 − − 𝐶𝐼 − anionuna çevrilir.
1.Metallarla qarşılıqlı təsir:Reaksiya çoxlu istiliyin alınması ilə adi şəraitdə baş verir.Quru xlor dəmirlə reaksiyaya daxil olmadığı üçün onu polad balonlarda saxlayırlar

2.Qeyri-metallarla qarşılıqlı təsir:
reaksiya radikal mexanizmi ilə gedir(partlayışla)
xlor artıq olsa 𝑃𝐶𝐼 5 𝑃𝑃𝐶𝐶𝐼𝐼 𝑃𝐶𝐼 5 5 𝑃𝐶𝐼 5 alınır

3.Mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsir.
a)Su ilə qarşılıqlı təsir.Disproporsiallaşma reaksiyasıdır.1ℓ suda 2,3 litr xlor həll olur.Xlorun suda məhlulu xlorlu su adlanır:

b)Qələvi məhlulları ilə qarşılıqlı təsir.Disproporsiallaşma reaksiyalarıdır.



𝐶𝑎𝐶𝐼 2 𝐶𝐶𝑎𝑎𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐶𝑎𝐶𝐼 2 2 𝐶𝑎𝐶𝐼 2 + 𝐶𝑎(𝑂𝐶𝐼) 2 𝐶𝐶𝑎𝑎(𝑂𝑂𝐶𝐶𝐼𝐼) 𝐶𝑎(𝑂𝐶𝐼) 2 2 𝐶𝑎(𝑂𝐶𝐼) 2 ağardıcı əhəngdir.
c)Haligenlərlə qarşılıqlı təsir. Daha aktiv halogen az aktiv halogeni onların duzlarının və hidrogen halogenidli turşularının məhlullarından sıxışdırıb çıxarır.Məsələn 𝑎𝑘𝑡𝑖𝑣 ℎ𝑎𝑙𝑜𝑔𝑒𝑛 𝑜𝑙𝑎𝑛 𝐶𝐼 2 𝑎𝑎𝑘𝑘𝑡𝑡𝑖𝑖𝑣𝑣 ℎ𝑎𝑎𝑙𝑙𝑜𝑜𝑔𝑔𝑒𝑒𝑛𝑛 𝑜𝑜𝑙𝑙𝑎𝑎𝑛𝑛 𝐶𝐶𝐼𝐼 𝑎𝑘𝑡𝑖𝑣 ℎ𝑎𝑙𝑜𝑔𝑒𝑛 𝑜𝑙𝑎𝑛 𝐶𝐼 2 2 𝑎𝑘𝑡𝑖𝑣 ℎ𝑎𝑙𝑜𝑔𝑒𝑛 𝑜𝑙𝑎𝑛 𝐶𝐼 2 𝑎𝑎𝑧𝑧𝑎𝑎𝑘𝑘𝑡𝑡𝑖𝑖𝑣𝑣 𝐵𝑟 2 𝐵𝐵𝑟𝑟 𝐵𝑟 2 2 𝐵𝑟 2 𝑣𝑣ə 𝐽 2 𝐽𝐽 𝐽 2 2 𝐽 2 -ni onların duzlarının və hidrogen halogenidli turşularının məhlullarından sıxışdırıb çıxarır.

d)Digər maddələri oksidləşdirməsi:

4)Üzvi maddələrlə qarşılıqlı təsir.
a)Alkanlarla əvəzetmə reaksiyaları.Sərbəst radikal mexanizmi ilə baş verir,prosessin seçiciliyi az olduğu üçün məhsullar qarışığı alınır.

b)Alkenlərə birləşmə reaksiyaları.Çoxqat rabitələr hesabına baş verir:
c)Arenlərlə qarşılıqlı təsir.
Əvəzetmə reaksiyaları(ion mexanizmi ilə baş verir.kat: 𝐹𝑒𝐶𝐼 3 𝐹𝐹𝑒𝑒𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐹𝑒𝐶𝐼 3 3 𝐹𝑒𝐶𝐼 3

Birləşmə reaksiyaları(radikal mexanizmi ilə baş verir)

d)Karbon turşuları ilə qarşılıqlı təsir.
𝛼𝛼−vəziyyətdə əvəzolunma reaksiyası:
Oksidləşmə reaksiyası:

Flüorun kimyəvi xassələri

Flüorun kimyəvi aktivliyi çox yüksəkdir.
Bütün bəsit maddələr arasında ən qüvvətli oksidləşdiricidir.Demək olar ki,bütün bəsit maddələrlə qarşılıqlı təsirdə olur.
He,Ne,Ar,almazla və adi şəraitdə oksigenlə qarşılıqlıtəsirdə olmur.
Otaq temperaturunda flüor atmosferində əksər metallar alışır(qələvi metallar,Pb,Fe).Bəzi metallar (Fe,AI,Zn,Ni,Cu) səthlərində flüoridlər əmələ gəldiyindən soyuqda flüorla reaksiyaya daxil olmur.Lakin qızdırıldıqda o, Au və Pt də daxil olmaqla bütün mütallarla reaksiyaya girir.

Bir çox qeyri metallarla flüor( 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 , 𝐽 2 𝐽𝐽 𝐽 2 2 𝐽 2 ,S ,P, Si,B) soyuqda qarşılıqlı təsirdə olur,reaksiyalar partlayışla baş verir(hidrogenlə reaksiyasında qaranlıqda belə partlayış baş verir).Qızdırıldıqda 𝐶𝐼 2 𝐶𝐶𝐼𝐼 𝐶𝐼 2 2 𝐶𝐼 2 ,Kr,Xe –la reaksiyaya girir.Qeyri-metallar flüorla birləşmələrində maksimal oksidləşmə ədədi halında olur.



Flüor bütün digər halogenlərlə birləşmələr əmələgətirir.Məs:
Flüor digər halogenləri onların – oksidləşmə ədədi halında olan birləşmələrindən sıxışdırıb çıxarır:

Flüor su ilə xlordan fərqli reaksiyay daxil olur:atomar oksigen ayırmaqla suyu prtlayışla parçalayır.

Reaksiya məhsulları 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 , 𝑂 3 𝑂𝑂 𝑂 3 3 𝑂 3 , 𝑂𝐹 2 𝑂𝑂𝐹𝐹 𝑂𝐹 2 2 𝑂𝐹 2 , 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 ola bilər.Ona görə də flüoru suda həlle dib,flüorlu su almaq olmaz.
Flüor qələvi məhlulları ilə qarşılıqlıtəsirdə olur:

𝑂𝐹 2 𝑂𝑂𝐹𝐹 𝑂𝐹 2 2 𝑂𝐹 2 -oksigen flüorid ozon iyi verən zəhərli qazdır,qüvvətli oksidləşdiricidir.
Flüor oksigen ayirmaqla əksər oksidləri parçalayır.Məs. Kvars flüor atmosferində alışıb yanır

Kağız,ağac kəpəyi,pambıq flüorda öz-özünə alışıb yanır