Properti, struktur, dan penggunaan halogen

itu halogen mereka adalah elemen non-logam yang termasuk dalam kelompok VIIA atau 17 dari tabel periodik. Mereka memiliki elektronegativitas dan afinitas elektronik yang tinggi, yang sangat mempengaruhi karakter ionik ikatan mereka dengan logam. Kata 'halogen' berasal dari bahasa Yunani dan berarti "pembentuk garam". 

Tapi, apa yang dikatakan halogen? Fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), yodium (I) dan elemen radioaktif dan astatin ephemeral (At). Mereka sangat reaktif sehingga mereka bereaksi di antara mereka sendiri untuk membentuk molekul diatomik: F₂, Cl₂, Br₂, Saya₂ dan Di₂. Molekul-molekul ini ditandai dengan memiliki sifat struktural yang sama (molekul linier), walaupun dengan keadaan fisik yang berbeda.

Pada gambar di atas, tiga halogen ditampilkan. Dari kiri ke kanan: klorin, bromin, dan yodium. Baik fluor maupun astatin tidak dapat disimpan dalam wadah kaca, karena yang terakhir tidak tahan terhadap korosi. Perhatikan bagaimana sifat organoleptik dari halogen berubah saat Anda turun melalui kelompok Anda ke unsur yodium.

Fluor adalah gas dengan nada kekuningan; klorin juga, tetapi hijau kekuningan; bromin adalah cairan kemerahan gelap; iodine, padatan hitam dengan warna ungu; dan astatin, padatan logam yang gelap dan mengkilap.

Halogen dapat bereaksi dengan hampir semua unsur tabel periodik, bahkan dengan beberapa gas mulia (seperti xenon dan kripton). Ketika mereka melakukannya, mereka dapat mengoksidasi atom ke tingkat oksidasi yang lebih positif, mengubahnya menjadi zat pengoksidasi yang kuat.

Mereka juga memberikan sifat spesifik pada molekul ketika mereka mengikat atau mengganti beberapa atomnya. Jenis senyawa ini disebut halida. Faktanya, halida adalah sumber alami utama halogen, dan banyak dari mereka dilarutkan di laut atau merupakan bagian dari mineral; seperti kasus fluorit (CaF₂).

Baik halogen dan halida memiliki berbagai kegunaan; dari industri atau teknologi, untuk sekadar menonjolkan rasa makanan tertentu seperti halnya garam batu (natrium klorida).

Indeks

• 1 Sifat fisik dan kimia
• 2 struktur molekul
  • 2.1 Interaksi antarmolekul
• 3 Haluros
• 4 Penggunaan
  • 4.1 Klorin
  • 4.2 Brom
  • 4.3 Yodium
  • 4.4 Fluor
  • 4,5 Astatus
• 5 Referensi

Sifat fisik dan kimia

Berat atom

Fluorin (F) 18,99 g / mol; Klorin (Cl) 35,45 g / mol; Brom (Br) 79,90 g / mol; Yodium (I) 126,9 g / mol dan Astatin (At) 210 g / mol,

Keadaan fisik

F gas; Cl gas; Br cair; Saya solid dan solid At.

Warna

F, kuning pucat-cokelat; Cl, hijau pucat; Br, coklat kemerahan; I, violet dan At, black metal * * (diasumsikan)

Titik lebur

F -219,6 ° C; Cl -101.5 ° C; Br -7,3 ° C; I 113,7º C dan At 302º C.

Titik didih

F -118,12 ° C; Cl -34.04 C; Br 58.8 ° C; Saya 184,3º C dan? Pada 337º C.

Kepadatan pada 25º C

F- 0,0017 g / cm³; Cl- 0,0032 g / cm³; Br- 3,102 g / cm³; I- 4,93 g / cm³ dan At- 6.2-6.5 g / cm³

Kelarutan dalam air

Cl- 0,091 mmol / cm³; Br- 0,21 mmol / cm³ dan I- 0,0013 mmol / cm³.

Energi ionisasi

F- 1681 kJ / mol; Cl- 1.251 kJ / mol; Br- 1.140 kJ / mol; I-1.008 kJ / mol dan At-890 kJ / mol.

Keelektronegatifan

F-4.0; Cl- 3.0; Br- 2.8; I- 2,5 dan At- 2,2.

Halogen memiliki 7 elektron di kulit valensi mereka, karenanya keinginan besar mereka untuk mendapatkan elektron. Juga, halogen memiliki elektronegativitas tinggi karena jari-jari atomnya yang kecil dan daya tarik yang besar yang diberikan oleh nukleus pada elektron valensi.

Reaktivitas

Halogen sangat reaktif, yang kemudian akan menjelaskan toksisitasnya. Selain itu, mereka adalah agen pengoksidasi.

Urutan reaktivitas yang menurun adalah: F> Cl> Br> I> At.

Keadaan di alam

Karena reaktivitasnya yang tinggi, atom halogen tidak bebas di alam; tetapi mereka membentuk agregat atau sebagai molekul diatomik yang dihubungkan oleh ikatan kovalen.

Struktur molekul

Halogen tidak ada di alam sebagai atom unsur, tetapi sebagai molekul diatomik. Namun, mereka semua memiliki kesamaan bahwa mereka memiliki struktur molekul linier, dan satu-satunya perbedaan terletak pada panjang hubungan mereka dan dalam interaksi antarmolekulnya..

Molekul linier X-X (X₂) ditandai dengan tidak stabil, karena kedua atom sangat menarik pasangan elektron ke arah mereka. Mengapa Karena elektron eksternal mereka mengalami muatan nuklir efektif yang sangat tinggi, Zef. Semakin besar Zef, semakin kecil jarak tautan X-X.

Saat turun melalui kelompok, Zef menjadi lebih lemah dan stabilitas molekul-molekul ini meningkat. Dengan demikian, urutan menurun reaktivitas adalah: F₂> Cl₂> Sdr₂> Aku₂. Namun, tidak sesuai untuk membandingkan astatin dengan fluor, karena isotop tidak diketahui cukup stabil karena radioaktivitasnya..

Interaksi antarmolekul

Di sisi lain, molekul mereka kekurangan momen dipol, menjadi apolar. Fakta ini bertanggung jawab atas interaksi antarmolekulnya yang lemah, yang satu-satunya kekuatan latennya adalah dispersi atau London, yang sebanding dengan massa atom dan area molekul.

Dengan cara ini, molekul kecil F₂ tidak memiliki massa atau elektron yang cukup untuk membentuk padatan. Tidak seperti saya₂, molekul yodium, yang bagaimanapun tetap merupakan padatan yang mengeluarkan uap ungu.

Brom mewakili contoh antara kedua ujung: Br molekul₂ mereka cukup berinteraksi untuk menampilkan diri dalam keadaan cair.

The astatus mungkin, karena karakter logamnya yang meningkat, tidak menampilkan dirinya sebagai At₂ tetapi sebagai atom membentuk ikatan logam.

Mengenai warnanya (kuning-kuning-hijau-merah-ungu-hitam), penjelasan yang paling tepat didasarkan pada teori orbital molekul (TOM). Jarak energi antara orbital molekul penuh terakhir, dan energi tertinggi berikutnya (anti-ikatan), diatasi dengan penyerapan foton dengan panjang gelombang yang semakin besar..

Haluros

Halogen bereaksi membentuk halida, baik anorganik atau organik. Yang paling dikenal adalah hidrogen halida: hidrogen fluorida (HF), hidrogen klorida (HCl), hidrogen bromida (HBr) dan hidrogen iodida (HI).

Semuanya dilarutkan dalam air menghasilkan larutan asam; begitu asam, sehingga HF dapat menurunkan wadah gelas apa pun. Selain itu, bahan awal dipertimbangkan untuk sintesis asam yang sangat kuat.

Ada juga halida logam yang disebut, yang memiliki formula kimia yang bergantung pada valensi logam. Sebagai contoh, halida dari logam alkali memiliki rumus MX, dan mereka termasuk: NaCl, natrium klorida; KBr, kalium bromida; CsF, cesium fluoride; dan LiI, lithium iodide.

Halida dari logam alkali tanah, logam transisi atau logam dari blok p, memiliki formula MX_n, di mana n adalah muatan positif logam. Jadi, beberapa contoh di antaranya adalah: FeCl₃, ferric triklorida; MgBr₂, magnesium bromida; AlF₃, aluminium trifluoride; dan CuI₂, iodida tembaga.

Namun, halogen juga dapat membentuk ikatan dengan atom karbon; karena itu, mereka dapat mengganggu dunia kimia organik yang kompleks dan dunia biokimia. Senyawa ini disebut halida organik, dan memiliki rumus kimia umum RX, di mana X adalah salah satu dari halogen.

Penggunaan

Klorin

Dalam industri

-Brom dan klor digunakan dalam industri tekstil untuk memutihkan dan merawat wol, sehingga mencegah penyusutan saat basah.

-Ini digunakan sebagai desinfektan untuk ditritus dan untuk pemurnian air minum dan kolam renang. Selain itu, senyawa yang berasal dari klorin digunakan dalam binatu dan industri kertas.

-Temukan penggunaan dalam pembuatan baterai khusus dan hidrokarbon terklorinasi. Ini juga digunakan dalam pengolahan daging, sayuran, ikan, dan buah-buahan. Juga, klorin berfungsi sebagai agen bakterisida.

-Ini digunakan untuk membersihkan dan melemahkan kulit, dan memutihkan selulosa. Dahulu nitrogen triklorida digunakan sebagai kondisioner pemutih dan tepung.

-Gas fosfen (COCl₂) digunakan dalam berbagai proses sintesis industri, serta dalam pembuatan gas militer. Fosene sangat beracun dan bertanggung jawab atas banyak kematian dalam Perang Dunia Pertama, di mana gas itu digunakan.

-Gas ini juga ditemukan pada insektisida dan fumigan.

-NaCl adalah garam yang sangat berlimpah yang digunakan untuk membumbui makanan dan dalam pelestarian daging ternak dan unggas. Selain itu, digunakan dalam cairan rehidrasi tubuh, baik secara oral maupun intravena.

Dalam kedokteran

-Atom halogen yang berikatan dengan obat membuatnya lebih lipofilik. Ini memungkinkan obat untuk lebih mudah melewati membran sel yang larut dalam lipid yang membentuknya.

-Klorin berdifusi menjadi neuron sistem saraf pusat melalui saluran ion yang melekat pada reseptor GABA neurotransmitter, sehingga menghasilkan efek sedatif. Ini adalah mekanisme aksi beberapa anxiolytics.

-HCl hadir di perut, di mana ia campur tangan menciptakan lingkungan yang mengurangi yang mendukung pengolahan makanan. Selain itu, HCl mengaktifkan pepsin, enzim yang memulai hidrolisis protein, sebelum penyerapan usus dari bahan protein..

Lainnya

-Asam klorida (HCl) digunakan dalam membersihkan kamar mandi, di laboratorium pengajaran dan penelitian dan di banyak industri.

-PVC (polivinil klorida) adalah polimer vinil klorida yang digunakan dalam pakaian, ubin lantai, kabel listrik, selang, pipa, struktur karet, dan ubin atap. Selain itu, klorin digunakan sebagai perantara dalam pembuatan bahan plastik lainnya.

-Klorin digunakan dalam ekstraksi brom.

-Metil klorida berfungsi sebagai obat bius. Ini juga digunakan dalam pembuatan polimer silikon tertentu dan dalam ekstraksi lemak, minyak, dan resin.

-Kloroform (CHCl₃) adalah pelarut yang digunakan di banyak laboratorium, terutama di laboratorium kimia organik dan biokimia, dari pengajaran, hingga investigasi..

-Dan akhirnya sehubungan dengan klorin, trikloretilen digunakan untuk menurunkan kadar bagian logam.

Brom

-Brom digunakan dalam proses penambangan emas dan dalam pengeboran sumur minyak dan gas. Ini digunakan sebagai penghambat pembakaran di industri plastik dan gas. Brom mengisolasi api oksigen yang menyebabkannya mati.

-Ini adalah perantara dalam pembuatan cairan hidrolik, pendingin dan penurun dan persiapan untuk pencetakan rambut. Potassium bromide digunakan dalam pembuatan piring dan kertas foto.

-Kalium bromida juga digunakan sebagai antikonvulsan, tetapi karena kemungkinan garam dapat menyebabkan disfungsi neurologis, penggunaannya telah berkurang. Selain itu, penggunaan lain yang umum adalah sebagai tablet untuk pengukuran sampel padat spektroskopi inframerah.

-Senyawa bromin hadir dalam pengobatan yang digunakan dalam pengobatan pneumonia. Juga, senyawa bromin dimasukkan ke dalam obat yang digunakan dalam uji coba yang dilakukan dalam pengobatan penyakit Alzheimer.

-Brom digunakan untuk mengurangi kontaminasi merkuri pada pembangkit listrik yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakar. Ini juga digunakan dalam industri tekstil untuk membuat pewarna warna yang berbeda.

-Brom metil digunakan sebagai pestisida untuk penyemprotan tanah dan perumahan, tetapi efek berbahaya pada ozon membatasi penggunaannya.

-Lampu halogen pijar dan penambahan sejumlah kecil brom dan yodium memungkinkan pengurangan ukuran bohlam.

Yodium

-Yodium ikut campur dalam fungsi kelenjar tiroid, hormon yang mengatur metabolisme tubuh. Kelenjar tiroid mengeluarkan hormon T3 dan T4, yang mengerahkan aksi mereka pada organ target mereka. Misalnya, aksi hormonal pada otot jantung menyebabkan peningkatan tekanan darah dan detak jantung.

-Demikian juga, yodium digunakan dalam identifikasi keberadaan pati. Silver iodide adalah reagen yang digunakan dalam wahyu foto.

Fluor

-Beberapa senyawa fluor ditambahkan ke pasta gigi untuk mencegah terjadinya karies. Derivatif fluor hadir dalam beberapa anestesi. Dalam industri farmasi, mereka memasukkan fluoride ke dalam obat-obatan untuk mempelajari kemungkinan peningkatan efeknya pada organisme.

-Asam hidrofluorik digunakan untuk membakar gelas. Juga dalam produksi halon (gas pemadam api, seperti freon). Senyawa fluor digunakan dalam elektrolisis aluminium untuk mencapai pemurniannya.

-Pelapis antireflektif mengandung senyawa fluor. Ini digunakan dalam pembuatan layar plasma, layar datar dan sistem microelectromechanical. Fluor juga ada di tanah liat yang digunakan di beberapa keramik.

Astatus

Diperkirakan bahwa astatin dapat berkontribusi untuk yodium dalam mengatur fungsi kelenjar tiroid. Juga, isotop radioaktifnya (²¹⁰Pada) telah digunakan dalam studi kanker pada tikus.

Referensi

1. Ensiklopedia Kesehatan dan Keselamatan di Tempat Kerja. Halogen dan senyawanya. [PDF] Diambil dari:
2. employment.gob.es
3. Teks Libre Kimia. Grup 17: Properti Umum Halogen. Diambil dari: chem.libretexts.org
4. Wikipedia. (2018). Halogen Diambil dari: en.wikipedia.org
5. Jim Clark (Mei 2015). Sifat Atom dan Fisik Elemen Grup 7 (The Halogens). Diambil dari: chemguide.co.uk
6. Whitten, K. W., Davis, R.E., Peck, M.L. dan Stanley, G.G. Chemistry (2003), edisi ke 8. Belajar Cengage.
7. Elemen Halogen Diambil dari: elementos.org.es
8. Brown, Laurel. (24 April 2017). Karakteristik Halogen. Ilmu pengetahuan. Diperoleh dari: sciencing.com