ટૂથપેસ્ટમાં સોડિયમ ફ્લોરાઈડ: ફાયદા અને નુકસાન. હેલોજન: ભૌતિક ગુણધર્મો, રાસાયણિક ગુણધર્મો

સંયોજનની પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઘણા પદાર્થોમાંથી એક પદાર્થ બને છે. એક સંયોજન માટે પ્રતિક્રિયા સમીકરણો આપો જેમાં ગુણાંકનો સરવાળો બરાબર છે: a) 5; b) 7; c) 9. યાદ કરો કે ગુણાંક પૂર્ણાંકો હોવા જોઈએ.

સંયોજનના પ્રતિક્રિયા સમીકરણમાં ગુણાંકનો લઘુત્તમ શક્ય સરવાળો કેટલો છે? એક ઉદાહરણ આપો.

શું આ રકમ સમ સંખ્યા હોઈ શકે? જો હા, તો કૃપા કરીને ઉદાહરણ આપો.

ઉકેલ:

a) 2Cu + O 2 = 2CuO અથવા 2H 2 + O 2 = 2H 2 O

b) 4Li + O 2 = 2Li 2 O

c) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 અથવા 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3

ગુણાંકનો લઘુત્તમ સંભવિત સરવાળો 3 છે (બે રિએક્ટન્ટ અને એક ઉત્પાદન), ઉદાહરણ તરીકે

C + O 2 = CO 2 અથવા S + O 2 = SO 2

અલબત્ત, ગુણાંકનો સરવાળો સમાન હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

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

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

મૂલ્યાંકન માપદંડ: 2 પોઈન્ટ દરેકદરેક સમીકરણ માટે (દરેક બિંદુમાં માત્ર એક સમીકરણ ગણવામાં આવે છે). કોઈપણ વાજબી સમીકરણ કે જે સમસ્યાની શરતોને સંતોષે છે તે સ્વીકારવામાં આવે છે.

કુલ 10 પોઈન્ટ

સમસ્યા 2. હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનથી બનેલો પદાર્થ

એક જટિલ પદાર્થ, જેના પરમાણુમાં દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ માટે એક હાઇડ્રોજન અણુ હોય છે, તે અસ્થિર પ્રવાહી છે જે પાણી સાથે અનંતપણે મિશ્રિત છે. આ પદાર્થનો પાતળો (3%) ઉકેલ દવામાં વપરાય છે. આ પદાર્થનું પરમાણુ અને માળખાકીય સૂત્ર લખો. જો આ પદાર્થના જલીય દ્રાવણમાં એક ચપટી મેંગેનીઝ(IV) ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે તો શું થાય? પ્રતિક્રિયા સમીકરણ લખો.

ઉકેલ

પ્રશ્નમાંનો પદાર્થ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ છે. તેનું મોલેક્યુલર સૂત્ર H 2 O 2 છે. (3 પોઈન્ટ). તેને કંપોઝ કરવા માટે, તે જાણવું પૂરતું છે કે ઓક્સિજન 2 ની સતત સંયોજકતા ધરાવે છે. માળખાકીય સૂત્ર

4 પોઈન્ટ

જ્યારે મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ વિઘટિત થાય છે:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2: 3 પોઈન્ટ

(1 પોઈન્ટ, જો સરળ પદાર્થોમાં વિઘટનનું સમીકરણ ખોટું લખાયેલું હોય તો).

મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરે છે.

કુલ 10 પોઈન્ટ

કાર્ય 3. પ્રકૃતિમાં અને રોજિંદા જીવનમાં ફ્લોરાઇડ્સ

કુદરતી ખનિજ ફ્લોરાઇટમાં રસપ્રદ ગુણધર્મો છે. તેમાં રંગોની વિશાળ શ્રેણી છે: ગુલાબીથી જાંબલી સુધી. ખનિજનો રંગ વિવિધ ધાતુઓના સંયોજનોની અશુદ્ધિઓ દ્વારા આપવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ સાથે ગરમ અથવા ઇરેડિયેશન પછી, ખનિજ અંધારામાં ચમકવા લાગે છે. ખનિજની રાસાયણિક રચના: કેલ્શિયમ સામગ્રી - 51.28%, ફ્લોરિન સામગ્રી - વજન દ્વારા 48.72%.

1. રાસાયણિક રચના ડેટાનો ઉપયોગ કરીને, ફ્લોરાઇટ ખનિજનું સૂત્ર મેળવો. તમારી ગણતરીઓ લખો.
2. કયા સ્વચ્છતા ઉત્પાદનોમાં ફ્લોરાઈડ સંયોજનો હોય છે? કયા કિસ્સાઓમાં આ સ્વચ્છતા ઉત્પાદનનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ? તેઓ કયા રોગને અટકાવે છે?

ઉકેલ

1) Ca: F = (51.28 / 40) : (48.72:19) = 1:2.

ફ્લોરાઇટનું સૌથી સરળ સૂત્ર CaF 2 છે.

ગણતરી સાથે સૂત્રની વ્યાખ્યા - 5 પોઈન્ટ

ગણતરીઓ વિના સૂત્રનું નિર્ધારણ, વેલેન્સી દ્વારા - 1 પોઈન્ટ

2) ફ્લોરાઈડ સંયોજનો ટૂથપેસ્ટમાં સમાવવામાં આવેલ છે (2 પોઈન્ટ), આવી પેસ્ટનો ઉપયોગ ફ્લોરાઈડની ઉણપ માટે થાય છે (1 પોઈન્ટ). શરીરમાં ફ્લોરાઇડ સંયોજનોની અછત સાથે, ડેન્ટલ રોગ વિકસે છે - અસ્થિક્ષય. (2 પોઈન્ટ).

કુલ 10 પોઈન્ટ

સમસ્યા 4. નવું રોકેટ ઇંધણ

નવું પ્રાયોગિક રોકેટ બળતણ એ ઝીણી ઝીણી બરફ અને એલ્યુમિનિયમ પાવડરનું મિશ્રણ છે, જેના કણો વાળની ​​જાડાઈ કરતા 500 ગણા નાના હોય છે. જ્યારે સળગાવવામાં આવે છે, ત્યારે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થાય છે જેમાં ઓક્સાઇડ અને એક સરળ પદાર્થ બને છે. આ પ્રતિક્રિયા માટે સમીકરણ લખો.

1. પ્રારંભિક પદાર્થોને કયા સમૂહ ગુણોત્તરમાં મિશ્રિત કરવું જોઈએ જેથી તેઓ સંપૂર્ણ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે?
2. તમને શું લાગે છે કે જેટ થ્રસ્ટ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે?
3. નવા બળતણને ALICE (અંગ્રેજીમાંથી અનુવાદિત) કહેવામાં આવે છે. શા માટે?

ઉકેલ

પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન રચાય છે. પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

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

2 એલ્યુમિનિયમ અણુઓ માટે 2 27 = 54 એ. e.m. 3 · 18 = 54 a.m.ના સમૂહ સાથે 3 પાણીના અણુઓ છે. e.m. માસ રેશિયો 1:1. 4 પોઈન્ટ

પ્રતિક્રિયા ઉચ્ચ ઝડપે આગળ વધે છે, જેટ થ્રસ્ટ પ્રકાશિત હાઇડ્રોજન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. 1 પોઈન્ટ

AL + ICE = ALICE 1 પોઈન્ટ

કુલ 10 પોઈન્ટ

સમસ્યા 5. કમ્બશન પ્રતિક્રિયા

જ્યારે કોઈ જટિલ પદાર્થ હવામાં બળી જાય ત્યારે નાઈટ્રોજન, કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને પાણી બને છે. આ પદાર્થ માટે એક સૂત્ર લખો જો તમને ખબર હોય કે તેમાં કાર્બન અણુ, એક નાઇટ્રોજન અણુ અને હાઇડ્રોજન અણુઓની મહત્તમ સંખ્યા છે. યાદ રાખો કે કાર્બનની વેલેન્સી 4 છે, નાઇટ્રોજન 3 છે અને હાઇડ્રોજન 1 છે. કમ્બશન પ્રતિક્રિયા માટે સમીકરણ લખો.

ઉકેલ

પદાર્થનું સૂત્ર, સંયોજકતા અનુસાર સંકલિત, CH 5 N છે

(5 પોઈન્ટકોઈપણ સાચા સૂત્ર માટે - મોલેક્યુલર અથવા માળખાકીય).

(જો સોલ્યુશનમાં ફોર્મ્યુલા HCN હોય તો - 5 માંથી 2 પોઈન્ટ)

કમ્બશન પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

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

(જો HCN માટે યોગ્ય કમ્બશન સમીકરણ આપવામાં આવે તો - 5 પોઈન્ટ)

કુલ 10 પોઈન્ટ

કાર્ય 6. વાયુઓ સાથે પ્રયોગો

ખાલી ફ્લાસ્કને ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે સ્ટોપરથી બંધ કરવામાં આવ્યું હતું, જેનો અંત એક ગ્લાસ પાણીમાં નીચે કરવામાં આવ્યો હતો (આકૃતિ 1 જુઓ). જ્યારે ફ્લાસ્કને હાથથી ચુસ્તપણે પકડવામાં આવે છે, ત્યારે નળીના છિદ્રમાંથી ગેસના પરપોટા નીકળવા લાગ્યા (આકૃતિ 2 જુઓ).

1. જ્યારે ફ્લાસ્કને હાથથી પકડવામાં આવે છે ત્યારે ગેસ પરપોટા શા માટે દેખાય છે? કયો ગેસ છોડવામાં આવે છે?
2. શું આ કિસ્સામાં ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબમાંથી ગેસ છોડવો એ ભૌતિક અથવા રાસાયણિક ઘટના છે? તમારો જવાબ સમજાવો.
3. વિદ્યાર્થીએ સમસ્યાના નિવેદનમાં વર્ણવેલ ઉપકરણને એસેમ્બલ કર્યું (સ્ટોપર સાથેનો ફ્લાસ્ક અને ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ). જો કે, તેણે ફ્લાસ્કની આસપાસ તેનો હાથ લપેટવાનો ગમે તેટલો પ્રયાસ કર્યો, ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબમાંથી ગેસના પરપોટા બહાર આવ્યા ન હતા. આ પરિણામ માટે સંભવિત સમજૂતી સૂચવો.
4. શું પ્રયોગ એવી રીતે હાથ ધરવો શક્ય છે કે કાચમાંથી પાણી ફ્લાસ્કમાં ટ્યુબ દ્વારા ચૂસવાનું શરૂ થાય? જો હા, તો કૃપા કરીને આ કેવી રીતે કરી શકાય તેનું વર્ણન કરો. ઉપકરણને ડિસએસેમ્બલ કરવાની અને તેને ખાસ કરીને કોઈપણ ગેસથી ભરવાની મંજૂરી નથી.
5. જો ફ્લાસ્ક પ્રથમ કેટલાક ગેસથી ભરેલો હોય, અને પછી ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ સાથેનો સ્ટોપર દાખલ કરવામાં આવે, જેનો અંત પાણીમાં નીચે આવે છે, તો પછી "ફુવારો" અવલોકન કરી શકાય છે. દબાણ હેઠળનું પાણી ફ્લાસ્કમાં વધશે અને પ્રયોગના અંતે તે લગભગ સંપૂર્ણપણે ભરાઈ જશે. આવા ગેસનો એક પ્રકાર સૂચવો અને ફ્લાસ્કની અંદર "ફુવારા" ની રચના સમજાવો.

ઉકેલ

1) હાથની ગરમી ફ્લાસ્કની દિવાલો અને ફ્લાસ્કની અંદરના ગેસને ગરમ કરે છે. જ્યારે ગરમ થાય છે (જો દબાણ વર્ચ્યુઅલ રીતે યથાવત રહે છે), વાયુઓ વિસ્તરે છે અને તેમનું પ્રમાણ વધે છે. 2 પોઈન્ટ

હવાના પરપોટા છોડવામાં આવે છે, એટલે કે. પ્રયોગ પહેલાં ફ્લાસ્ક (અને ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ) ભરવામાં આવતા ગેસમાંથી. 1 પોઈન્ટ

2) આ એક શારીરિક પ્રક્રિયા છે, કારણ કે વાયુઓ જે હવા બનાવે છે તે કોઈપણ રાસાયણિક પરિવર્તનમાંથી પસાર થતા નથી. માત્ર હવાનું પ્રમાણ વધે છે. 1 પોઈન્ટ

3) વિદ્યાર્થીએ લીકી ઉપકરણ એસેમ્બલ કર્યું હોઈ શકે છે. ફ્લાસ્ક અને સ્ટોપર અથવા સ્ટોપર અને ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ વચ્ચેના છૂટક જોડાણમાંથી હવા પસાર થઈ શકે છે.

અન્ય સંભવિત સમજૂતી એ છે કે ફ્લાસ્ક પહેલાથી ગરમ કરવામાં આવ્યું હતું. હાથની હૂંફ પુરતી ન હતી.

કોઈપણ વાજબી અને વાજબી સમજૂતી માટે 2 પોઈન્ટ

4) હા, તે શક્ય છે. આ કરવા માટે, ફ્લાસ્કને ઠંડુ કરવું આવશ્યક છે, ઉદાહરણ તરીકે, બરફ અથવા ઠંડા પાણીથી. તમે ફ્લાસ્કને પહેલાથી ગરમ પણ કરી શકો છો અને પછી ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબના છેડાને એક ગ્લાસ પાણીમાં નીચે કરી શકો છો.

હેલોજન સામયિક કોષ્ટકમાં ઉમદા વાયુઓની ડાબી બાજુએ સ્થિત છે. આ પાંચ ઝેરી બિન-ધાતુ તત્વો સામયિક કોષ્ટકના જૂથ 7 માં છે. તેમાં ફ્લોરિન, ક્લોરિન, બ્રોમિન, આયોડિન અને એસ્ટાટાઇનનો સમાવેશ થાય છે. જોકે એસ્ટાટાઇન કિરણોત્સર્ગી છે અને તેમાં માત્ર અલ્પજીવી આઇસોટોપ્સ છે, તે આયોડીનની જેમ વર્તે છે અને તેને ઘણીવાર હેલોજન તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. હેલોજન તત્વોમાં સાત વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી, તેમને સંપૂર્ણ ઓક્ટેટ બનાવવા માટે માત્ર એક વધારાના ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર છે. આ લાક્ષણિકતા તેમને બિનધાતુના અન્ય જૂથો કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

હેલોજન ડાયટોમિક પરમાણુઓ બનાવે છે (પ્રકાર X 2, જ્યાં X એ હેલોજન અણુ સૂચવે છે) - મુક્ત તત્વોના સ્વરૂપમાં હેલોજનના અસ્તિત્વનું સ્થિર સ્વરૂપ. આ ડાયટોમિક પરમાણુઓના બોન્ડ બિન-ધ્રુવીય, સહસંયોજક અને એકલ છે. તેમને સહેલાઈથી મોટાભાગના તત્વો સાથે જોડવાની મંજૂરી આપો, જેથી તેઓ પ્રકૃતિમાં ક્યારેય અસંયુક્ત જોવા મળતા નથી. ફ્લોરિન એ સૌથી વધુ સક્રિય હેલોજન છે, અને એસ્ટાટાઇન સૌથી ઓછું છે.

બધા હેલોજન સમાન ગુણધર્મો સાથે જૂથ I ક્ષાર બનાવે છે. આ સંયોજનોમાં, -1 (ઉદાહરણ તરીકે, Cl -, Br -) ના ચાર્જ સાથે હેલાઈડ આયનોના સ્વરૂપમાં હેલોજન હાજર હોય છે. અંત -id એ હલાઇડ આયનોની હાજરી સૂચવે છે; ઉદાહરણ તરીકે Cl - "ક્લોરાઇડ" કહેવાય છે.

વધુમાં, હેલોજનના રાસાયણિક ગુણધર્મો તેમને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ - ઓક્સિડાઇઝિંગ ધાતુઓ તરીકે કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે. મોટાભાગની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ જેમાં હેલોજન ભાગ લે છે તે જલીય દ્રાવણમાં રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ છે. હેલોજન કાર્બન અથવા નાઇટ્રોજન સાથે એકલ બોન્ડ બનાવે છે જ્યાં તેમનો ઓક્સિડેશન નંબર (CO) -1 છે. જ્યારે હેલોજન અણુને કાર્બનિક સંયોજનમાં સહસંયોજક રીતે બંધાયેલ હાઇડ્રોજન અણુ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, ત્યારે ઉપસર્ગ halo- નો સામાન્ય અર્થમાં ઉપયોગ થઈ શકે છે, અથવા ઉપસર્ગ fluoro-, chloro-, bromo-, iodo- - ચોક્કસ હેલોજન માટે. હેલોજન તત્વો ધ્રુવીય સહસંયોજક સિંગલ બોન્ડ સાથે ડાયટોમિક પરમાણુઓ બનાવવા માટે ક્રોસ-લિંક કરી શકે છે.

ક્લોરિન (Cl2) એ 1774માં શોધાયેલું પ્રથમ હેલોજન હતું, ત્યારબાદ આયોડિન (I2), બ્રોમિન (Br2), ફ્લોરિન (F2) અને એસ્ટાટાઇન (એટ, છેલ્લે 1940માં શોધાયું હતું). "હેલોજન" નામ ગ્રીક મૂળ hal- ("મીઠું") અને -gen ("બનવું") પરથી આવ્યું છે. એકસાથે આ શબ્દોનો અર્થ "મીઠું-રચના" થાય છે, એ હકીકત પર ભાર મૂકે છે કે હેલોજન ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્ષાર બનાવે છે. હેલાઇટ એ રોક સોલ્ટનું નામ છે, જે સોડિયમ ક્લોરાઇડ (NaCl) થી બનેલું કુદરતી રીતે બનતું ખનિજ છે. અને છેવટે, હેલોજનનો ઉપયોગ રોજિંદા જીવનમાં થાય છે - ટૂથપેસ્ટમાં ફ્લોરાઇડ જોવા મળે છે, ક્લોરિન પીવાના પાણીને જંતુમુક્ત કરે છે, અને આયોડિન થાઇરોઇડ હોર્મોન્સના ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપે છે.

રાસાયણિક તત્વો

ફ્લોરિન, અણુ ક્રમાંક 9 ધરાવતું તત્વ, એફ પ્રતીક દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવ્યું છે. એલિમેન્ટલ ફ્લોરિન સૌપ્રથમ 1886 માં તેને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડથી અલગ કરીને શોધાયું હતું. તેની મુક્ત સ્થિતિમાં, ફ્લોરિન ડાયટોમિક પરમાણુ (F2) તરીકે અસ્તિત્વમાં છે અને તે પૃથ્વીના પોપડામાં સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં હેલોજન છે. ફ્લોરિન એ સામયિક કોષ્ટકમાં સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વ છે. ઓરડાના તાપમાને તે નિસ્તેજ પીળો ગેસ છે. ફ્લોરિન પણ પ્રમાણમાં નાની અણુ ત્રિજ્યા ધરાવે છે. તેનું CO -1 છે, એલિમેન્ટલ ડાયટોમિક સ્ટેટ સિવાય, જેમાં તેની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ શૂન્ય છે. ફ્લોરિન અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને હિલીયમ (He), નિયોન (Ne) અને આર્ગોન (Ar) સિવાયના તમામ તત્વો સાથે સીધી પ્રતિક્રિયા આપે છે. H2O દ્રાવણમાં, હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ (HF) એ એક નબળું એસિડ છે. ફ્લોરિન અત્યંત ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ હોવા છતાં, તેની ઇલેક્ટ્રોનગેટિવિટી એસિડિટી નક્કી કરતી નથી; ફ્લોરાઈડ આયન મૂળભૂત (pH > 7) હોવાને કારણે HF એ નબળું એસિડ છે. વધુમાં, ફ્લોરિન ખૂબ શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો ઉત્પન્ન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફ્લોરિન મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ ઝેનોન ડિફ્લોરાઇડ (XeF2) બનાવવા માટે નિષ્ક્રિય ગેસ ઝેનોન સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે. ફ્લોરાઈડના ઘણા ઉપયોગો છે.

ક્લોરિન એ અણુ ક્રમાંક 17 ધરાવતું તત્વ છે અને રાસાયણિક પ્રતીક Cl. 1774 માં તેને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડથી અલગ કરીને શોધાયું હતું. તેની મૂળ સ્થિતિમાં તે ડાયટોમિક પરમાણુ Cl 2 બનાવે છે. ક્લોરિનમાં અનેક COs છે: -1, +1, 3, 5 અને 7. ઓરડાના તાપમાને તે આછો લીલો વાયુ છે. બે ક્લોરિન અણુઓ વચ્ચે જે બંધન રચાય છે તે નબળું હોવાથી, Cl 2 પરમાણુ સંયોજનો બનાવવાની ખૂબ જ ઊંચી ક્ષમતા ધરાવે છે. ક્લોરિન ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્લોરાઇડ નામના ક્ષાર બનાવે છે. ક્લોરિન આયનો દરિયાના પાણીમાં જોવા મળતા સૌથી સામાન્ય આયનો છે. ક્લોરિન પાસે બે આઇસોટોપ છે: 35 Cl અને 37 Cl. સોડિયમ ક્લોરાઇડ એ તમામ ક્લોરાઇડ્સમાં સૌથી સામાન્ય સંયોજન છે.

બ્રોમિન એ અણુ ક્રમાંક 35 અને પ્રતીક Br સાથેનું રાસાયણિક તત્વ છે. તે સૌપ્રથમ 1826 માં શોધાયું હતું. તેના મૂળ સ્વરૂપમાં, બ્રોમિન એ ડાયટોમિક પરમાણુ Br 2 છે. ઓરડાના તાપમાને તે લાલ-ભૂરા રંગનું પ્રવાહી છે. તેના COs -1, + 1, 3, 4 અને 5 છે. બ્રોમિન આયોડિન કરતાં વધુ સક્રિય છે, પરંતુ ક્લોરિન કરતાં ઓછું સક્રિય છે. વધુમાં, બ્રોમિન પાસે બે આઇસોટોપ છે: 79 Br અને 81 Br. દરિયાના પાણીમાં ઓગળેલા બ્રોમાઇડમાં બ્રોમાઇન જોવા મળે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં બ્રોમાઇડનું વૈશ્વિક ઉત્પાદન તેની ઉપલબ્ધતા અને લાંબી શેલ્ફ લાઇફને કારણે નોંધપાત્ર રીતે વધ્યું છે. અન્ય હેલોજનની જેમ, બ્રોમિન એ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે અને તે ખૂબ જ ઝેરી છે.

આયોડિન એ અણુ ક્રમાંક 53 અને પ્રતીક I સાથેનું રાસાયણિક તત્વ છે. આયોડિન ઓક્સિડેશન સ્થિતિ ધરાવે છે: -1, +1, +5 અને +7. ડાયટોમિક પરમાણુના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં છે, I 2. ઓરડાના તાપમાને તે જાંબલી ઘન છે. આયોડિન પાસે એક સ્થિર આઇસોટોપ છે - 127 I. તે પ્રથમ વખત 1811 માં સીવીડ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ કરીને શોધાયું હતું. હાલમાં, આયોડિન આયનોને દરિયાના પાણીમાં અલગ કરી શકાય છે. જો કે આયોડિન પાણીમાં બહુ દ્રાવ્ય નથી, વ્યક્તિગત આયોડાઈડનો ઉપયોગ કરીને તેની દ્રાવ્યતા વધારી શકાય છે. આયોડિન શરીરમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, થાઇરોઇડ હોર્મોન્સના ઉત્પાદનમાં ભાગ લે છે.

Astatine એ અણુ ક્રમાંક 85 અને સંજ્ઞા At સાથેનું કિરણોત્સર્ગી તત્વ છે. તેની સંભવિત ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ -1, +1, 3, 5 અને 7 છે. એકમાત્ર હેલોજન જે ડાયટોમિક પરમાણુ નથી. સામાન્ય સ્થિતિમાં તે કાળા ધાતુનું ઘન હોય છે. એસ્ટાટાઇન એ ખૂબ જ દુર્લભ તત્વ છે, તેથી તેના વિશે થોડું જાણીતું છે. વધુમાં, એસ્ટાટાઇનનું અર્ધ જીવન ખૂબ જ ટૂંકું છે, જે થોડા કલાકો કરતાં વધુ નથી. સંશ્લેષણના પરિણામે 1940 માં પ્રાપ્ત થયું. એસ્ટાટાઇન આયોડિન જેવું જ હોવાનું માનવામાં આવે છે. અલગ

નીચેનું કોષ્ટક હેલોજન અણુઓની રચના અને ઇલેક્ટ્રોનના બાહ્ય પડની રચના દર્શાવે છે.

ઇલેક્ટ્રોનના બાહ્ય સ્તરની આ રચનાનો અર્થ એ છે કે હેલોજનના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન છે. જો કે, આ તત્વોની સરખામણી કરતી વખતે, તફાવતો પણ જોવા મળે છે.

હેલોજન જૂથમાં સામયિક ગુણધર્મો

તત્વની અણુ સંખ્યા વધવા સાથે સાદા હેલોજન પદાર્થોના ભૌતિક ગુણધર્મો બદલાય છે. વધુ સારી સમજણ અને વધુ સ્પષ્ટતા માટે, અમે તમને ઘણા કોષ્ટકો ઓફર કરીએ છીએ.

પરમાણુ કદ વધે તેમ જૂથના ગલન અને ઉત્કલન બિંદુઓ વધે છે (એફ

કોષ્ટક 1. હેલોજન. ભૌતિક ગુણધર્મો: ગલન અને ઉત્કલન બિંદુઓ

• અણુ ત્રિજ્યા વધે છે.

કર્નલનું કદ વધે છે (એફ< 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.

કોષ્ટક 2. હેલોજન. ભૌતિક ગુણધર્મો: અણુ ત્રિજ્યા

• આયનીકરણ ઊર્જા ઘટે છે.

જો બાહ્ય સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસની નજીક સ્થિત ન હોય, તો તે તેમને દૂર કરવા માટે વધુ ઊર્જા લેશે નહીં. આમ, બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનને બહાર કાઢવા માટે જરૂરી ઉર્જા તત્વ જૂથના નીચેના ભાગમાં એટલી ઊંચી નથી, કારણ કે ત્યાં વધુ ઊર્જા સ્તરો છે. વધુમાં, ઉચ્ચ આયનીકરણ ઊર્જા તત્વને બિન-ધાતુના ગુણો પ્રદર્શિત કરવા માટેનું કારણ બને છે. આયોડિન અને ડિસ્પ્લે એસ્ટાટાઇન ધાતુના ગુણધર્મો દર્શાવે છે કારણ કે આયનીકરણ ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે (એટ< I < Br < Cl < F).

કોષ્ટક 3. હેલોજન. ભૌતિક ગુણધર્મો: આયનીકરણ ઊર્જા

• ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી ઘટે છે.

પરમાણુમાં વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ધીમે ધીમે નીચલા સ્તરે વધતા ઊર્જા સ્તર સાથે વધે છે. ઇલેક્ટ્રોન ક્રમશઃ ન્યુક્લિયસથી વધુ દૂર છે; આમ, ન્યુક્લિયસ અને ઇલેક્ટ્રોન એકબીજા તરફ આકર્ષાતા નથી. કવચમાં વધારો જોવા મળે છે. તેથી, ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી વધતી જતી અવધિ સાથે ઘટે છે (એટ< I < Br < Cl < F).

કોષ્ટક 4. હેલોજન. ભૌતિક ગુણધર્મો: ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી

• ઇલેક્ટ્રોન એફિનિટી ઘટે છે.

જેમ જેમ પરમાણુ કદ વધતી જતી અવધિ સાથે વધે છે, તેમ ઈલેક્ટ્રોન એફિનિટી ઘટે છે (બી< I < Br < F < Cl). Исключение - фтор, сродство которого меньше, чем у хлора. Это можно объяснить меньшим размером фтора по сравнению с хлором.

કોષ્ટક 5. હેલોજનની ઇલેક્ટ્રોન એફિનિટી

• તત્વોની પ્રતિક્રિયાશીલતા ઘટે છે.

હેલોજનની પ્રતિક્રિયાશીલતા વધતા સમયગાળા સાથે ઘટે છે (એટ

હાઇડ્રોજન + હેલોજન

દ્વિસંગી સંયોજન બનાવવા માટે જ્યારે હેલોજન બીજા, ઓછા ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે ત્યારે હેલાઇડ રચાય છે. હાઇડ્રોજન હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, HX ફોર્મના હલાઇડ્સ બનાવે છે:

• હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ HF;
• હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ HCl;
• હાઇડ્રોજન બ્રોમાઇડ HBr;
• હાઇડ્રોજન આયોડાઇડ HI.

હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સ પાણીમાં સરળતાથી ઓગળીને હાઇડ્રોહેલિક એસિડ (હાઇડ્રોફ્લોરિક, હાઇડ્રોક્લોરિક, હાઇડ્રોબ્રોમિક, હાઇડ્રોઆયોડિક) એસિડ બનાવે છે. આ એસિડના ગુણધર્મો નીચે આપેલ છે.

એસિડ નીચેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય છે: HX (aq) + H 2 O (l) → X - (aq) + H 3 O + (aq).

HF ના અપવાદ સિવાય તમામ હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સ મજબૂત એસિડ બનાવે છે.

હાઇડ્રોહેલિક એસિડની એસિડિટી વધે છે: HF

હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ લાંબા સમય સુધી કાચ અને કેટલાક અકાર્બનિક ફ્લોરાઇડ્સને ખોદી શકે છે.

તે પ્રતિસ્પર્ધી લાગે છે કે HF એ સૌથી નબળું હાઇડ્રોહેલિક એસિડ છે, કારણ કે ફ્લોરિનમાં સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી છે. જો કે, એચ-એફ બોન્ડ ખૂબ જ મજબૂત છે, પરિણામે ખૂબ જ નબળા એસિડ છે. એક મજબૂત બોન્ડ ટૂંકા બોન્ડ લંબાઈ અને ઉચ્ચ વિયોજન ઊર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તમામ હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સમાંથી, એચએફ પાસે સૌથી ટૂંકી બોન્ડ લંબાઈ અને સૌથી વધુ બોન્ડ ડિસોસિએશન એનર્જી છે.

હેલોજન ઓક્સોસિડ્સ

હેલોજન ઓક્સો એસિડ એ હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન અને હેલોજન અણુઓ સાથેના એસિડ છે. તેમની એસિડિટી માળખાકીય વિશ્લેષણ દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. હેલોજન ઓક્સો એસિડ નીચે આપેલ છે:

• હાયપોક્લોરસ એસિડ HOCl.
• ક્લોરસ એસિડ HClO 2.
• હાયપોક્લોરસ એસિડ HClO 3.
• પરક્લોરિક એસિડ HClO 4.
• હાઇપોબ્રોમસ એસિડ HOBr.
• બ્રોમિક એસિડ HBrO 3.
• બ્રોમિક એસિડ HBrO 4.
• હાઇડ્રોસ એસિડ HOI.
• હાઇડ્રોસ એસિડ HIO 3.
• મેટાયોડિક એસિડ HIO4, H5IO6.

આ દરેક એસિડમાં, પ્રોટોન ઓક્સિજન અણુ સાથે બંધાયેલ છે, તેથી પ્રોટોન બોન્ડની લંબાઈની તુલના અહીં ઉપયોગી નથી. ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી અહીં પ્રબળ ભૂમિકા ભજવે છે. કેન્દ્રીય અણુ સાથે સંકળાયેલ ઓક્સિજન અણુઓની સંખ્યા સાથે એસિડ પ્રવૃત્તિ વધે છે.

પદાર્થનો દેખાવ અને સ્થિતિ

હેલોજનના મૂળભૂત ભૌતિક ગુણધર્મો નીચેના કોષ્ટકમાં સારાંશ આપી શકાય છે.

દેખાવની સમજૂતી

હેલોજનનો રંગ પરમાણુઓ દ્વારા દૃશ્યમાન પ્રકાશના શોષણથી પરિણમે છે, જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થાય છે. ફ્લોરાઈડ વાયોલેટ પ્રકાશને શોષી લે છે અને તેથી આછો પીળો દેખાય છે. બીજી તરફ આયોડિન પીળા પ્રકાશને શોષી લે છે અને વાયોલેટ દેખાય છે (પીળો અને વાયોલેટ પૂરક રંગો છે). જેમ જેમ પીરિયડ વધે તેમ હેલોજનનો રંગ ઘાટો થતો જાય છે.

બંધ કન્ટેનરમાં, પ્રવાહી બ્રોમિન અને નક્કર આયોડિન તેમના વરાળ સાથે સંતુલનમાં હોય છે, જે રંગીન ગેસના સ્વરૂપમાં જોઈ શકાય છે.

એસ્ટાટાઈનનો રંગ અજ્ઞાત હોવા છતાં, અવલોકન કરાયેલ પેટર્ન અનુસાર તે આયોડિન (એટલે ​​​​કે કાળો) કરતાં ઘાટો હોવાનું માનવામાં આવે છે.

હવે, જો તમને પૂછવામાં આવે: "હેલોજનના ભૌતિક ગુણધર્મોને દર્શાવો," તો તમારી પાસે કંઈક કહેવાનું હશે.

સંયોજનોમાં હેલોજનની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ

હેલોજન વેલેન્સની વિભાવનાને બદલે ઓક્સિડેશન નંબરનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે. સામાન્ય રીતે, ઓક્સિડેશન સ્થિતિ -1 છે. પરંતુ જો હેલોજન ઓક્સિજન અથવા અન્ય હેલોજન સાથે બંધાયેલ હોય, તો તે અન્ય સ્થિતિઓ લઈ શકે છે: ઓક્સિજન CO-2 અગ્રતા લે છે. બે જુદા જુદા હેલોજન અણુઓ એકસાથે બંધાયેલા હોય તેવા કિસ્સામાં, વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ અણુ પ્રવર્તે છે અને CO-1 સ્વીકારે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, આયોડિન ક્લોરાઇડ (ICl), ક્લોરિનમાં CO-1 અને આયોડિન +1 છે. ક્લોરિન આયોડિન કરતાં વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ છે, તેથી તેનું CO -1 છે.

બ્રોમિક એસિડ (HBrO 4) માં, ઓક્સિજનમાં CO -8 (-2 x 4 અણુ = -8) હોય છે. હાઇડ્રોજનમાં +1 ની એકંદર ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે. આ મૂલ્યો ઉમેરવાથી -7 નો CO મળે છે. કારણ કે સંયોજનનો અંતિમ CO શૂન્ય હોવો જોઈએ, બ્રોમિનનો CO +7 છે.

નિયમનો ત્રીજો અપવાદ એલિમેન્ટલ ફોર્મ (X 2) માં હેલોજનની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે, જ્યાં તેનું CO શૂન્ય છે.

શા માટે CO ફ્લોરિન હંમેશા -1 છે?

ઈલેક્ટ્રોનગેટિવિટી વધતા સમયગાળા સાથે વધે છે. ફ્લોરિન તેથી તમામ તત્વોમાં સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી ધરાવે છે, જેમ કે સામયિક કોષ્ટક પર તેની સ્થિતિ દ્વારા પુરાવા મળે છે. તેનું ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન 1s 2 2s 2 2p 5 છે. જો ફ્લોરિન અન્ય ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે, તો સૌથી બહારની p ઓર્બિટલ્સ સંપૂર્ણપણે ભરાઈ જાય છે અને સંપૂર્ણ ઓક્ટેટ બનાવે છે. ફ્લોરિનમાં ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોનગેટિવિટી હોવાથી, તે પડોશી અણુમાંથી સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન લઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં ફ્લોરિન એ નિષ્ક્રિય ગેસ (આઠ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન સાથે) માટે આઇસોઇલેક્ટ્રૉનિક છે, તેના તમામ બાહ્ય ભ્રમણકક્ષાઓ ભરેલી છે. આ સ્થિતિમાં, ફ્લોરિન વધુ સ્થિર છે.

હેલોજનનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ

પ્રકૃતિમાં, હેલોજન આયનોની સ્થિતિમાં હોય છે, તેથી મુક્ત હેલોજન વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા અથવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોનો ઉપયોગ કરીને ઓક્સિડેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટેબલ સોલ્ટના દ્રાવણના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા ક્લોરિન ઉત્પન્ન થાય છે. હેલોજન અને તેમના સંયોજનોનો ઉપયોગ વૈવિધ્યસભર છે.

• ફ્લોરિન. ફ્લોરિન ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ હોવા છતાં, તેનો ઉપયોગ ઘણા ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન (ટેફલોન) અને કેટલાક અન્ય ફ્લોરોપોલિમર્સનું મુખ્ય ઘટક છે. ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જે અગાઉ એરોસોલમાં રેફ્રિજન્ટ અને પ્રોપેલન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા હતા. તેમની સંભવિત પર્યાવરણીય અસરને કારણે તેમનો ઉપયોગ બંધ કરવામાં આવ્યો છે. તેઓ હાઇડ્રોક્લોરોફ્લોરોકાર્બન દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે. દાંતનો સડો અટકાવવા માટે ટૂથપેસ્ટ (SnF 2) અને પીવાના પાણી (NaF)માં ફ્લોરાઈડ ઉમેરવામાં આવે છે. આ હેલોજન ચોક્કસ પ્રકારના સિરામિક્સ (LiF) ના ઉત્પાદન માટે વપરાતી માટીમાં જોવા મળે છે, જેનો ઉપયોગ પરમાણુ ઉર્જા (UF 6), એન્ટિબાયોટિક ફ્લોરોક્વિનોલોન, એલ્યુમિનિયમ (Na 3 AlF 6) અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સાધનોને ઇન્સ્યુલેટ કરવા માટે થાય છે. SF 6).
• ક્લોરિનવિવિધ એપ્લિકેશનો પણ મળી. તેનો ઉપયોગ પીવાના પાણી અને સ્વિમિંગ પુલને જંતુમુક્ત કરવા માટે થાય છે. (NaClO) બ્લીચનું મુખ્ય ઘટક છે. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનો વ્યાપકપણે ઉદ્યોગ અને પ્રયોગશાળાઓમાં ઉપયોગ થાય છે. ક્લોરીન પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC) અને વાયરિંગ, પાઇપ્સ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સને ઇન્સ્યુલેટ કરવા માટે વપરાતા અન્ય પોલિમર્સમાં હાજર છે. વધુમાં, ક્લોરિન ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં ઉપયોગી સાબિત થયું છે. ક્લોરિન ધરાવતી દવાઓનો ઉપયોગ ચેપ, એલર્જી અને ડાયાબિટીસની સારવાર માટે થાય છે. હાઇડ્રોક્લોરાઇડનું તટસ્થ સ્વરૂપ ઘણી દવાઓનું ઘટક છે. ક્લોરિનનો ઉપયોગ હોસ્પિટલના સાધનોને જંતુમુક્ત કરવા અને જંતુમુક્ત કરવા માટે પણ થાય છે. કૃષિમાં, ક્લોરિન એ ઘણી વ્યાપારી જંતુનાશકોનો એક ઘટક છે: ડીડીટી (ડાઇક્લોરોડિફેનાઇલટ્રિક્લોરોઇથેન)નો ઉપયોગ કૃષિ જંતુનાશક તરીકે થતો હતો, પરંતુ તેનો ઉપયોગ તબક્કાવાર બંધ કરવામાં આવ્યો છે.

• બ્રોમિન, તેની બિન-જ્વલનશીલતાને લીધે, દહનને દબાવવા માટે વપરાય છે. તે મિથાઈલ બ્રોમાઈડમાં પણ જોવા મળે છે, જે પાકને બચાવવા અને બેક્ટેરિયાને મારવા માટે વપરાતી જંતુનાશક છે. જો કે, ઓઝોન સ્તર પર તેની અસરને કારણે વધુ પડતો ઉપયોગ તબક્કાવાર બંધ કરવામાં આવ્યો છે. બ્રોમિનનો ઉપયોગ ગેસોલિન, ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મ, અગ્નિશામક સાધનો અને ન્યુમોનિયા અને અલ્ઝાઈમર રોગની સારવાર માટે દવાઓના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
• આયોડિનથાઇરોઇડ ગ્રંથિની યોગ્ય કામગીરીમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. જો શરીરને પૂરતું આયોડિન ન મળે તો થાઈરોઈડ ગ્રંથિ મોટી થઈ જાય છે. ગોઇટરને રોકવા માટે, આ હેલોજન ટેબલ સોલ્ટમાં ઉમેરવામાં આવે છે. આયોડિનનો ઉપયોગ એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે પણ થાય છે. આયોડિન ખુલ્લા જખમો તેમજ જંતુનાશક સ્પ્રેને સાફ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઉકેલોમાં જોવા મળે છે. વધુમાં, ફોટોગ્રાફીમાં સિલ્વર આયોડાઈડ મહત્વપૂર્ણ છે.
• એસ્ટાટાઇન- કિરણોત્સર્ગી અને દુર્લભ પૃથ્વી હેલોજન, તેથી હજુ સુધી ક્યાંય વપરાયેલ નથી. જો કે, એવું માનવામાં આવે છે કે આ તત્વ આયોડિન થાઇરોઇડ હોર્મોન્સને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરી શકે છે.