Grupa VIIa
Elementele : fluor , clor , brom , iod si astatin se numesc HALOGENI - de la cuvintele grecesti HALS (sare) si GENNAN (a genera) insemnand GENERATORI DE SARURI , deoarece dau saruri cu majoritatea metalelor . De aceea grupa VIIa din sistemul periodic in care sunt incluse , se mai numeste grupa halogenilor .
Numelehalogenilor provin , de asemenea , de la cuvintele grecesti CHLOROS - verde - , BROMOS - urat mirositor - , IOEIDES - violet - si ASTATOS - instabil - iar numele fluorului deriva de la latinescul FLUERE - a curge - deoarece fluorina se utilizeaza ca fondant in anumite procedee metalurgice si ceramice .
Clorul a fost descoperit de C.W.Scheele (1774) , iodul de B.Courtois (1811) , bromul de A.J.Ballard (1825) , fluorul de H.Moissan (1886) si astatinul de E.Segre (1940) .
Halogenii se afla in natura numai sub forma de compusi stabili , cu exceptia sulfurii de astatin si a astatinurii de argint care sunt instabile din cauza radioactivitatii halogenului respectiv .
Fluorul formeaza 0,08 % din masa scoartei terestre , principalii lui compusi fiind fluorina , amintita anterior , criolita , si apatita .
Clorul reprezinta 0,20 % din masa scoartei terestre , aflandu-se sub forma de acid clorhidric , si cloruri . Acidul clorhidric se afla in emanatiile vulcanice si in sucul gastric , iar clorurile in scoarta terestra : sarea gema , silvina , silvinita , carnalita , bromcarnalita sau kerargirita .
Bromul alcatuieste 3 : 100000 % din masa scoartei , compusii lui principali fiind bromurile : de sodiu , de potasiu , de magneziu . Ca bromuri se mai afla , de asemenea , in proportie de 0,5 g / l in apele de sonda .
Sub forma de ioduri se afla in litosfera , formad 4 : 1000000 % din masa acesteia si in apa marilor si oceanelor in proportie de
2-3
mg / l . Se mai afla ca iodura de potasiu in cenusa
unor plante marine in proportie de 0 % si ca iodat
de sodiu in salpetrul de
Atomii halogenilor au in stratul electronic exterior cate 7 electroni repartizati astfel :
|
|
|
|
|
ns2 np5
in care 'n' este numarul cuantic principal . De exemplu , pentru fluor , n = 2 (stratul L) , pentru clor , n = 3 (stratul M) s.a.m.d. Halogenii se aseamana intre ei prin tendinta de a primi cate un electron pentru completarea octetului electronic si se deosebesc prin numerele lor atomice (Z) , adica prin numarul electronilor din straturi , egal cu cel al protonilor din nucleele atomice respective , prin numarul acestor straturi , egal cu cel al perioadelor din care fac parte , cat si prin masele lor atomice (A) .
Fluorul . Electolizanduse hidroflorura de potasiu in stare topita , se obtine fluorul sub forma unui gaz galben-verzui -deschis , mai dens decat aerul (d = 1,3) , cu miros iritant , care se lichefiaza la
-187 C si se solidifica la -223 C . Fiind cel mai electronegativ dintre elemente , da cu hidrogenul acid fluorhidric chiar la -250 C si la intuneric , si cu metalele alcaline si alcalino-pamantoase fluorurile respective la temperatura obisnuita .
Cuprul si nichelul reactioneaza cu fluorul tot la temperatura obisnuita , dand fluorurile respective , insa numai pana la formarea unei pelicule de florura care limiteaza atacarea in continuare a metalului , utilizandu-se de aceea la confectionarea cuvelor electrolitice pentru fluor .
Fluorul se combina cu orice metal la cald si oxideaza hidraciziicelorlalti halogeni , la halogenii respectivi :
oxideaza amoniacul la azot .
oxideaza hidrogenul sulfurat la sulf .
Clorul . In industrie clorul se obtine , de regula , prin electroliza clorurii de sodiu in solutie apoasa , iar in laborator prin oxidarea acidului clorhidric , utilizandu-se ca oxidant dioxid de mangan , permanganat de potasiu , dicromat de potasiu sau clorat de potasiu.
Clorul este un gaz galben-verzui-inchis , mai dens decat aerul
(d = 2,45) , are un miros iritant si ataca organele respiratorii . Se lichefiaza la -34 C si 1 atm si se solidifica la -102 C . Clorul gazos este solubil in apa la temperatura obisnuita (2,3 l de clor la 1 l de apa) , dand apa de clor , care trebuie pastrata in sticle brune sau negre , bine inchise , pentru a nu-si pierde caracterul oxidant .
Clorul este mai putin electronegativ decat fluorul si , de aceea , mai putin reactiv , totusi se combina cu toate elementele , exceptand gazele monoatomice , carbonul , azotul , oxigenul si iridiul .
Astfel , cu hidrogenul se combina dand acidul clorhidric ; cu fosforul formeaza tri- si pentaclorura defosfor ; cu sodiul , incalzit mai intai intr-o lingura de ars si introdus in clor , reactia are loc cu flacara . Magneziul aprins si introdus in clor ici continua arderea , dand diclorura de magneziu . In mod similar fire sau pulberi de cupru , aluminiu si staniu incalzite in prealabil si introduse in clor , formeaza clorura de cupru (I) , triclorura de aluminiu si clorura de staniu (IV) . Clorul reactioneaza cu apa , dand acid clorhidric si acid hipocloros , care , sub actiunea luminii , se descompune in acid clorhidric si oxigen , explicandu-se astfel caracterul oxidant pe care il are apa de clor proaspata .
Clorul oxideaza acidul bromhidric si acidul iodhidric la brom , respectiv iod si deplaseaza ceilalti halogeni mai putin electronegativi decat el din halogenurile lor . Oxideaza acidul sulfhidric la sulf si amoniacul la clorura de azot , daca oxidarea are loc in mediu anhidru , iar cand reactia se desfasoara in mediu apos, amoniacul in exces este oxidat la azot . Si in acest caz acidul clorhidric se combina cu amoniacul neintrat in reactie . Metalele alcaline se aprind si ard , dand clorurile respective . Cuprul , staniul si fierul , in stare fin divizata , se aprind spontan si ard in clor , dand cloruri , in care metalele respective sunt oxidate la trepta superioara de valenta . Clorul reactioneaza cu solutia diluata a unui hidroxid alcalin , de exemplu , cu hidroxid de sodiu , dand un amestec de NaClO si NaCl , iar cu solutia sa concentrata rezulta un amestec de clorat de sodiu si NaCl . Clorul se combina cu monoxidul de carbon , in prezenta luminii , formandu-se diclorura de carbonil , numita , de aceea , fosgen - de la cuvintele grecesti FOS , lumina si GENNAN , a genera - . Cu dioxidul de sulf se combina , obtinandu-se diclorura de sulfuril . Clorul oxideaza solutia de dioxid de sulf la acid sulfuric , si solutia de acid arsenos la acid arsenic . Apa de clor oxideaza solutia de clorura de fier (II) la clorura de fier (III O hartie de filtru , imbibta in esenta deterebentina si introdusa in clor , se aprinde spontan si arde cu mult fum . Clorul are o actiune nociva mai ales asupra plamanilor , marind permeabilitatea membranei acestora pentru apa si determinand astfel formarea edemului pulmonar , adica invadearea apei din plasma sanghina in alveolele pulmonare . De aceea acest gaz a fost utilizat pentru prima data in scopuri agresive la 22 aprilie
in cadrul primului razboi mondial , pe frontul
franco-german . Pentru evitarea gazarii respiratia se efectua prin intermediul unor tampoane de bumbac , imbibate initial cu uree si apoi cu tiosulfat de sodiu (anticlor) care neutralizeaza actiunea nociva a clorului . Ulterior s-a utilizat in acelasi scop masca de protectie . In primul razboi mondial s-au utilizat in scopuri agresive si alti derivati ai clorului ca fosgenul , difosgenul , cloropicrina , iperita etc.
Clorul este utilizat in petrochimie la rafinarea petrolului si a acizilor grasi , in diverse sinteze , la clorurarea unor hidrocarburi , la fabricarea unor medicamente si pesticide (insecto-fungicide) clorurate ca hexaclorciclohexanul (H.C.H.) , diclordifeniltricloretanul (D.D.T.) etc.
Cu ajutorul clorului , numit in mod corect diclor , se obtin si unele substante anorganice ca acidul clorhidric , hipocloritii , clorura de var , dioxidul de clor , cloratii etc.
