...الهالوجينات...

ْ~*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

أما البروم فإنه أيضاً يستخدم كلالإمكانات فتكون درجة أكسدته :

-1 ، صفر ، +1، +5

أما اليود فهو كالكلور والبروم يعطيدرجات أكسدة :

-1 ، صفر ، +1 ، +3 ، +5 ، +7وأما بالنسبة للأستاتين فهو عنصر غير ثابتوهو من العناصر المشعةوله عدة نظائر ..

وتشبه خواص الأستاتين خواصبقية الهالوجينات إلا أنه أقل منهاكهربائية سالبة ، يقرب هذا العنصر منالفلزات إذ يعطي مركب كبريتيدالأستاتين صعب الإنحلال ..

*X* النشاط الكيميائي وقوتها كعوامل أكسدة *X*فنظراً للميل الشديد للهالوجينات لاكتساب إلكترون في المدارالخارجيلكل ذرة منها .. فإنها تعتبر عوامل أكسدة قوية جداً ...

وتقل قوتها كعوامل أكسدة قوية مع إزدياد العدد الذري لذراتها ..

وتعتبر الهالوجينات عناصر نشطة جداً .. ويقل نشاطها كلما انتقلنا منأعلى إلى أسفل المجموعة .. وسبب نشاط الفلور نظراً لأن طاقةالرابطة F-F منخفضة ، مما يؤدي إلى سهولة الإنشطار إلى ذرات الفلورالنشيطة وتعزي القيمة المنخفضة لطاقة الرابطة إلى التنافر بين أزواجالإلكترونات الموجودة على كل ذرة في جزيء F2 ذي الحجم الصغير ...
قوتهاكعوامل أكسدة ...

*X*الوان الهالوجينات وحالاتها*X*الفـــلور ..يكون على شكل غازأصفر فاتحصعب الإسالة يتحول إلى سائل عنددرجة تحول الهواء نفسه إلى سائل ، كلمة فلور أتية من اسم المركبفلورين CaF2 ,, ويذيب الفلور كثيراً من المركبات قليلة الذوبان ..الكلورغازأخضر اللون بصفرةسهل الإسالة بالضغط ، واسم الكلور آتِ من لونه .البروميكون على شكل سائل عند الدرجة العادية ولونهبني محمر غامق.. وهو شديد التطاير ويصدر أبخرة ثقيلة ملونة " بنيةمحمرة " كلمة البروم مشتقة من كلمة تعني الرائحة الكريهة ..اليودصلب عند درجة الحرارة العاديةوله مظهر معدن مبلور سهل التساميويعطي عند تساميه غازاًبنفسجياً..وقد اشتق اسمه من لونهالبنفسجيمنحنى يوضح درجات غليان وانصهار عناصر المجموعةالسابعة ..*~ْ~*وجود الهالوجينات في الطبيعة*~ْ~*الفـــــــــــلوريوجد على شكلأملاح فالفلورين وهو خام الفلور يكون على شكلمبلور ..وعند تسليط الأشعةالفوق بنفسجية على قطعة الفلورين فإنهاتعطي وميضاً مميزاً .. وللفلورينألوان مختلفة أكثرها انتشاراً الأصفروالأزرق . كما يوجد الكريولايت وهوالخام الحاوي على الفلور ويعتبرمخفضاً لدرجة الإنصهار عند تحضيرالألومينيوم أما الخام الرئيسي للفلورفهو الأباتيت ..

ويشكلالفلور أحد مركبات العظام أو بشكل متحد مع الفوسفور أوالكالسيوم .. وتؤديزيادة تركيز الفلور في المواد الغذائية إلى الإضراربالأسنان إلا أن وجودمليجرام من الفلور في مياه الشرب يقي من نخرالأسنان وتؤدي ريادة الفلور فيأجزاء الجسم إلى تكليس العظام أونقص فيها .. ويوجد الفلور في النباتاتبنسب قليلة ومختلفة ...الكلور ..يوجد الكلور في مياه البحر على شكلكلوريد الصوديوم وعلى شكلطبقات صخرية ...كما يوجد بشكل مختلط " ملحالبوتاسيوموالمغنيسيوم " ويطلق عليه خام الكارناليت .. " ستراسفير " وملحالبوتاسيوم والصوديوم واسمه " سلفين " ..

ويوجد الكلور في بنسبعالية في الحيوان فهو يشكل الةسط الضروريللمياه كما يوجد في النباتاتمترافقاً مع البروم ..البــــــروم ..يوجد مختلطاً بالكلور بكميات قليلة ، ويكونعلى شكل بروميد الصوديوموبروميد البوتاسيوم ، وبروميد المغنيسيوم .. ويوجدفي ماء البحر وفيمكامن الأملاح والبحيرات أو البحار الجافة " تونس " ...اليــــــــــــودويوجد علىشكل يود بتركيز قليل في مياه البحر وفي الطحالب البحريةكما يوجد مختلطاًبالأملاح مثل نترات الصوديوم الطبيعية على شكليودات أو يوديد تشيلي ..

ويوجد في الغدة الدرقية ويؤثر تأثيراً مهماً وأساسياً في الجسم ..

*~*التأثير الفسيولوجي للهالوجينات *~*في الحالةالغازية تكون جميع الهالوجينات خطرة إذا ما استنشقت معهواء التنفس ولاسيما داخل الرئتين ، فالفلور فعال جداً والكلور استخدمكغاز حربي فتاك ...

أما أبخرة البروم فهي صعبة الاستنشاق وتؤدي إلى تآكل الغشاءالمخاطي لذلك ينصح بحفظ واني الهالوجينات في مكان جيد التهوية ..

وسائل البروم حارق ويجب تحاشي مسه ... وعند فتح الزجاجاتالمحتويةعليه يجب أخذ الحذر والحيطة من أبخرته ومن سائله أما اليودفليس أقل خطراًمن إقرانه فهو سام مخرش صعب الاستنشاق ...

الخاتمة:.

تعلمنا من هذا التقرير أن الهالوجينات جاءت من أصل يوناني وتعني المادةالمكونة للملح ، وتوجد في المركبات العضوية أيضا , وعناصرها الفلور F ، الكلور Cl ، البروم Br ، اليود I ، الأستاتين At " عنصرمشع ".., وتق قيم كل من جهد التأين والكهروسالبية بزيادة قيمة نصف قطر الذرة والايون على خلاف قيم الميل الالكتروني التي لا تتدرج بانتظام من الفلور إلى اليود ..

الله يعطيك العافية يالأستراتيجي زادك الله علما.

شكـــــــــــــــرا جزيلا على هذا التقرير