Писатели-фантасты в своих художественно-научных романах часто используют информацию о химических элементах 7 главной подгруппы периодической системы Д.И. Менделеева. Удивительные и такие разные свойства представителей «команды» фтора объясняются строением их атомов. Галогениды серебра, кроме фторида, представляют собой осадки белого и желтого оттенков. Глава группы, вместе с хлором – газообразные вещества. Бром – жидкий, йод – кристаллический.
Атомы галогенов
На незавершенном энергетическом уровне у элементов 7 группы не хватает единственного электрона. Они яркие окислители, особенно, фтор. Их восстановительные свойства, ближе к астату, увеличиваются. Каждый галоген является самым сильным окислителем в своем периоде.
Остальные члены группы, как металлы, легко отдают крайние электроны, от 1 до 7. Радиус атома у последнего астата большой. Его отрицательно заряженные частицы дальше всех находятся от положительного ядра.
Свойства простых веществ
Название группы произошло от словосочетания «рождающие соли»: фториды, хлориды, бромиды и т.д. Эффектный опыт получается в реакции с сурьмой. В заполненную хлором колбу сверху опускают чешуйки сурьмы. Образуются белые нити, напоминающие шелковые. Если увеличить концентрацию хлора в колбе, то процесс будет происходить интенсивнее. Появляются яркие звезды в густом белом дыме.
Галогены настолько активны, что встречаются в природе только в связанном виде. Они взаимодействуют с водородом, металлами. Галогеноводороды являются едкими газами, источающими резкий запах. Они хорошо растворяются в воде. Их растворы представляют собой кислоты (без кислорода).
Фтор-разрушающий
В мировых литературных источниках используется слово «флюор». Оно появилось еще от древних алхимиков, которые добывали галоген из минерала флюорита. Если за самим элементом ведется слава разрушающего действия, то его соединения – востребованы:
- Бескислородная кислота фтора (плавиковая) находит широкое применение в целлюлозной, химической, авиационной отраслях промышленности.
- Фреон является рабочим веществом в кондиционерных, холодильных установках.
- Тефлон, лучше платины или золота, устойчив к агрессивным средам.
А также, в зубных пастах. Название указывает на наличие в них препарата: «Флюорайт», «Фтородент» и др.
Орудие в руках художника
В музее Литвы г. Каунас хранятся около 30 уникальных художественных произведений. Их автор художник М. Чюрленис. Он использовал технику рисования на стекле. Предварительно на гладкую поверхность наносится тонкий слой парафина. Затем по нему процарапывают сам рисунок. Стекло опускают в раствор плавиковой кислоты.
«Царская водка»
Проблема деградации личности при употреблении алкогольных напитков волновала правителей прежних времен. Особо отличившихся жестоко наказывали при всеобщем обозрении. Несчастному человеку давали выпить бесцветную смесь кислот. Большая часть в смертельном растворе – это хлороводород.
Концентрированная соляная кислота «дымит» на воздухе. Типичная, по своим химическим характеристикам, она тяжелее воды. Способы ее получения в лаборатории и промышленности разные. В больших масштабах синтезируют из хлора и водорода. В иных условиях – на кристаллы хлорида натрия действуют концентрированной серной кислотой.
Жидкий неметалл и его соли
Бром впервые выделили из раствора золы морских водорослей. При действии хлором жидкость окрасилась в красно-бурый цвет. Соединения бора находят применение в фотографии, медицине. Бромид натрия входит в состав дубильных растворов, для придания твердости кожи.
Соль лития удаляет лишнюю воду из их минеральных масел, предохраняет от коррозии в холодильных установках и кондиционирует воздух. Кристаллы бромида калия используют для изготовления оптических линз. Такие приспособления в приборах ночного видения, хорошо пропускают ИФ-лучи.
Йод в гормонах, морской капусте…
Получают водоросль ламинарию из природных растворов, содержащих йод – соленой воды морей, озер, попутных нефтяных жидкостей. В человеческом организме дефицит галогена вызывает нарушения обменных процессов. В соответствующих районах медики советуют использовать в пищу йодированную соль.
Ламинария
В гормоне тироксине, вырабатываемом щитовидной железой, галогена содержится до 65%. Недостаток его вызывает Базедову болезнь. При приеме препаратов йода улучшаются показатели домашнего скота, увеличиваются:
- Надой молока у коров.
- Яйценоскость кур.
- Рост шерсти овец.
- Откорм свиней.
При ликвидации последствий разрушительных аварий на АЭС пострадавшим рекомендуют употреблять небольшие дозировки раствора йода. Доказано, что при этом из организма выводятся радионуклеотиды.
Неустойчивый астат
Предсказанный еще Д.И. Менделеевым, галоген смогли синтезировать только в 1940 г. Элемент очень похож на йод, но только металлический по характеру. Все искусственные изотопы астата радиоактивные и короткоживущие. Синтез элемента впервые был осуществлен американцами. Путем бомбардировки ядра атома висмута альфа-частицами.
Астат
«Страсти по галогенам»
- За получение фтора путем электролиза А. Муассан в 1906 г. был удостоен звания лауреата Нобелевской премии.
- Появление фреона вблизи озонового слоя приводит к разрушению защиты Земли от УФ-лучей.
- Йодовая настойка является обязательной принадлежностью автомобильной, домашней, лабораторной аптечек. Ею обрабатывают только края раны, чтобы не вызвать ожог внутренних тканей.
- В романе фантаста И. Ефремова «Сердце Змеи» описан эпизод встречи земных космонавтов с фтородышащими инопланетянами.
- Немецкий химик Ю. Либих раньше француза А. Балара синтезировал бром, но «проглядел» великое открытие. Не стал дальше исследовать галоген и всю жизнь потом жалел об этом.
- Хлор и йод получили свои названия за цвет (желто-зеленый, фиолетовый, соответственно), бром – обязан зловонному запаху.
- Плавиковая кислота известна за удивительную способность взаимодействовать с оксидом кремния (песком).
- Поваренная соль содержится во многих продуктах питания. Тем не менее, человек привык для своих вкусовых ощущений добавлять к пище около 20 г вещества ежедневно.
- Разбавленный раствор хлороводорода, точнее, с концентрацией 0,2% входит в состав желудочного сока.
