ْ~*الهالوجينات*~ْ~*المقدمة:.
سنتحدث في هذا التقرير عن الهالوجينات بشكل تفصيلي , حيث سنتعرف على آصل معنى الهالوجين ,و العناصر وموقعها في الجدول الدوري , ولا ننسى الخواص الطبيعية و الكيميائية الهالوجينات , وطاقة التأينها ,السالبية الكهربائية , وتكافؤها وحالات تأكسدها ,وأيضا النشاط الكيميائي وقوتها كعوامل أكسدة , وسندخل إلى ألوان الهالوجينات وحالاتها , ووجودها في الطبيعة , كذلك تأثيرها الفسيولوجي لها..
العرض:.
: ماذا تعني كلمةهالوجين ....؟؟؟:
هي كلمة من أصل يوناني و هي تعنيالمادةالمكونة للملح ، حيث أن وجود هذه العناصر حُدد في البدء فيالأملاح التيتكونها مع المعادن..
ولكن بتقدم علم الكيمياء ، واكتشاف مركبات جديدة صارتالهالوجيناتتظهر في مركبات عضوية متعددة مثل التفلون والمواد البلاستيكيةمثلبولي كلوريد الفينيل ، والفريونات ، والمبيدات الحشرية الكلورية مثل :
DDT ...
وتقع عناصر الهالوجينات فيالمجموعة السابعةمن الجدول الدوري ....
وتشملهذه المجموعة العناصر التالية :
الفلور F ، الكلور Cl ، البروم Br ، اليود I ، الأستاتين At " عنصرمشع "..
*~ْ~*الخواص الطبيعية والكيميائية للهالوجينات*~ْ~*
*X* الحجم الذري وأثره على بعض الخواص *X*يزداد الحجم الذري تدريجياًمن الفلور إلى اليود ..
ويؤثر الاختلاف في الحجم الذري علىبعضالخواص .. مثل ..
1- تناقص ميلالذرات لتكوين أيونات سالبة من الفلورإلى اليود .. ويفسر ذلك بأنالإلكترون المضاف إلى الذرة لتكوين الأيونالسالب يستقر في مدار يتسعبالتدريج من الكلور إلى اليود وبذلك يقلجذب النواة له ..
2- تقلحرارة الأيونات من الكلور إلى اليود وذلك لأنه كلما صغرحجم الأيونكلما كان ارتباط جزيء الماء قطبي به ارتباطا وثيقاً وكلمازادت الحرارةالمنطلقة ..
3- تقل حرارة تفكك الجزيئات من الكلور إلى اليود وذلك لأن زيادةالحجمتعمل زيادة المسافة بين ذرتي الهالوجين في الجزيء مما يضعف منشدة الوصلة بينهما ويقلل من حرارة التفكك ...
*X* طـــاقة التأين *X*هي الطاقة اللازمة لإزالةأكثر الإلكترونات بعداًعن النواة من ذرة العنصر المتعادلة وهي في الحالةالغازية ..
طاقة التأينللهالوجينات أعلى من طاقة التأين للعناصر التي تسبقهافي الدورات ... وذلكيعود إلى ...
ازدياد العدد الذري لعناصرالدورة الواحدة كلما انتقلنا من اليسار إلىاليمين في الدورة الواحدة ...
فبالتالي يؤدي ذلك إلى ازدياد شحنة النواة الفعالة المؤثرة فيالإلكترونات الخارجية ، وقوة جذب النواة للإلكترونات الخارجية ... وبالتالينقصان الحجم الذري ...
وأقل من طاقةالتأين للغازات الخاملة ..
و تقل طاقةالتأين للهالوجينات كلما انتقلنا من أعلى إلى أسفلالمجموعة ..
وذلك يعود بسبب بعد الإلكترونات الأخيرةعن النواة وثباتالشحنة الفعالة ، وبالتالي ضعف قوة جذب النواة .. فمنالسهل فقدهذه الإلكترونات ...
*X* السالبية الكهربائية *X*هي قابلية العنصرللاستئثار بالزوج الإلكتروني الرابط ..
ونظراً لأن عناصر مجموعة الهالوجينات تقع في أقصى يمين الجدولالدوري فإنهاتتميز بسالبية كهربائية عالية جداً ويعتبر الفلور أكثر عناصرالجدول الدوريسالبية ..
وتقل هذه الصفة بزيادة العدد الذري فيمكن لليود أن يكونأيوناً موجباًكما في بيركلورات اليود I(ClO4O) ...
ويتضح أثرالتناقص التدريجي في السالبية الكهربائية من الفلور إلىاليود في قدرة ذرةهالوجين خفيف على أكسدة أيون هاليد أثقل منهفيؤكسد الكلور مثلاً أيوناليود إلى يود ..
كما يمكن لذرة هالوجين ثقيل أن تختزل المركبات الأكسجينيةلهالوجينأخف منه مثلاً أيون الكلورات إلى الكلور ..
*X* التكافؤوحالات التأكسد *X*
*X* الألفة الإلكترونية *X*هي قابلية العنصر لاستضافة إلكترون أو أكثر إلىذرتهالمتعادلة الشحنة ..
يحتوي المدار الخارجي لذرات هذه العناصر على سبعة إلكترونات ..
ولذلك فإن لها ميل شديد لأن تكتسب إلكتروناً إضافياً حتى تصل إلىبنية إلكترونية ثابتة كبنية الغازات الخاملة ولذلك تعطي العناصرالهالوجينية روابط مختلفة الأنواع وهي ..
روابط أيونية ..
لكي تصلالهالوجينات إلى بنية مستقرة فإنها تسعى لإكمال طبقتهاالخارجية وذلكباكتسابها لإلكترون واحد فتعطي أيوناً سالباً ..
ولذلك نجد أن طاقة التأينللهالوجينات منخفضة جداً وتختلف هذهالقابلية من هالوجين إلى أخر .. حيثتبلغ أقصاها في عنصر الفلوروأدناها في عنصر اليود ..
ونتيجةلقابلية هذه العناصر للإلكترونات نجدها تشكل أيوناً سالباً معالعناصر ذاتالكهربائية الموجبة القوية التي يمكنها أن تتخلى عنإلكترونها بسهولةلتضمها الهالوجينات إليها ، وبذا تنشأ الرابطة الأيونية ..
جميع عناصرالهالوجينات مؤكسدة وتتناقص قوة أكسدتها كلما ازدادالعدد الذري لعناصرهاحتى نصل إلى اليود الذي يبدي بعض الصفاتالفلزية الواضحة ...
روابط تساهمية نموذجية ..
يمكن أن تصل الهالوجينات لبنية ثابتة عنطريق إقامة روابط تساهميةنموذجية وهذه هي الطريقة العامة المتبعة في هذهالعناصر ... وكذلكتقوم الهالوجينات بإنشاء رابطة تساهمية بين ذرتين من نفسالهالوجين ...
روابط تساهمية نصفقطبية " تساندية "
لا يقتصر تكافؤ الهالوجيناتعلى التكافؤ السالب بل لها القدرة ماعداالفلور على تكوين مركبات كالأحماضالأكسجينية ومشتقاتها يكون فيهاعدد التأكسد للهالوجين موجباً ومساوياً إلى 1 أو 3 أو 5 أو 7 ...
والسبب في أن الفلور لا يتأخذ أعداد أكسدة موجبة وذلكبسببكهربائيته السالبة القوية وصغر نصف قطره الذري أو ربما لعدم وجودإلكترونات بالموضع d ، هذه الأسباب تمنع الفلور من إقامة روابط نصققطبية " تساندية " فتكون أكسدة الفلور " صفر و -1 " ..
أما الكلور فإنه يستخدم كل الإمكاناتفتكون درجة أكسدته :
-1 ، صفر ، +1 ، +3 ، +4 ، +5 ، +7