معلومات عن الهالوجينات
يتم استخدام مصطلح الهالوجين في علم الكيمياء لتصنيف العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري بحسب خواصها الفيزيائية والكيميائية إلى معدنية وغير معدنية، ويعود أصل كلمة هالوجين إلى اللغة اليونانية حيث اشتقت من كلمة “هالز” التي تعني الملح أو البحر، وكذلك من الكلمة اليونانية “جيجينوماي” وتعني “تأتي”، وهذا يشير إلى أن العنصر يأتي من المعادن التي تحتوي على أملاح
معلومات عن الهالوجينات
الهالوجينات هي العناصر الكيميائية الفلور والكلور والبروم والأستاتين واليود. توجد هذه العناصر في العديد من المعادن ومياه البحر، وعند تعريضها للضغط والحرارة، يتحول الفلور والكلور إلى غاز، في حين يكون البروم سائلا والأستاتين واليود صلبة. تصنف الهالوجينات في المجموعة 17 في الجدول الدوري، وهي المجموعة الوحيدة التي تعرض المادة في حالاتها الثلاثة: غازية وسائلة وصلبة .
الخصائص المشتركة لـ الهالوجينات
- تشترك عناصر الهالوجينات في عدة خصائص ، وهي:
- الهالوجينات ليست عبارة عن معادن .
- قليلة القدرة على الغليان والذوبان .
- الهالوجينات الصلبة عرضة للهشاشة عند درجات حرارة عالية .
- لا يمكنها نقل أو إنتاج الكهرباء أو الحرارة .
- تحتوي جزيئاتها على ذرتين فقط .
تتبع العناصر الخمسة التي تم تصنيفها كهالوجينات وتوجد في المجموعة 17 في الجدول الدوري، عندما يتم جمع عنصر الهالوجين مع معدن الفضة، ينتج بلورات حساسة للضوء، ويتم استخدامها في مستحضرات التصوير الفوتوغرافي .
بالإضافة إلى ذلك فإن الهالوجينات الخمسة عناصر سامة وغير معدنية ، وبالرغم من الأستاتين مشع وله نظائر قصيرة العمر إلا أن سلوكه مثل اليود لذا تم وضعه في مجموعة الهالوجينات ، وبينما تحتوي كافة عناصر الهالوجين على سبعة إلكترونات تكافؤ فهي تحتاج لإلكترون واحد فقط لتشكيل مجموعة كاملة النقاط ، وتلك الخاصية تزيد من تفاعلها مع المجموعات الأخرى غير المعدنية في الجدول الدوري .
كيمياء الفلور ” F “
وهو العنصر الأول في مجموعة الهالوجين رقم 17 بالجدول الدوري ، رقمه الذري هو 9 ، والوزن الذري 19 ، وغير معدني ، ويكون في حالة غازية في درجة حرارة الغرفة ، ويعد الأكثر إلكترونيًا من بين العناصر ، والأعلى بين الهالوجينات فهو الأكثر تفاعلًا ، وهو أحد العناصر النادرة التي يمكنها تشكيل ” F2 ” أي جزيئات ثنائية الذرة .
كيمياء الكلور ” CI “
هذا العنصر هو واحد من عناصر الهالوجين والثالث في المجموعة 17 في الجدول الدوري، ويتميز بقدرته العالية جداً على التفاعل. كما يستخدم على نطاق واسع في العديد من الأغراض، مثل استخدامه كمطهر، ويتواجد في العديد من المعادن الطبيعية .
كيمياء البروم ” BR “
البروم هو عبارة عن سائل دخاني يميل لونه إلى البني المحمر ، ورائحته تشبه الكلور في درجة حرارة الغرفة ، وهو عنصر غير معدني يكون في حالة سائلة في الغرفة عادية الحرارة ، وفي حالة إصابة الجلد بالبروم فينتج حروقًا شديدة يجب معاجلتها فورًا ، لذا يتم التعامل معه في المختبر بشكل شديد الحذر .
يعود أصل تسمية البروم إلى الكلمة اليونانية “بروموس” والتي تعني الرائحة الكريهة، وتم عزل العنصر البروم وتنقيته للمرة الأولى عام 1826 من قبل بلارد .
كيمياء اليود ” I “
اليود متواجد في الحالة الصلبة، ولونه يميل إلى الرمادي الداكن مع بريق معدني باهت، ورقمه الذري 53، وعند تعرضه للحرارة يتحول إلى غاز بنفسجي اللون، وتم اكتشاف اليود من قبل كورتوا في عام 1811، ويرجع أصل التسمية اليود إلى الكلمة اليونانية الإيديونات ومعناها اللون البنفسجي
كيمياء الأستاتين ” AT “
الأستاتين هو أحد عناصر الهالوجين الخمسة، ورقمه الذري 85. قام العالم الكيميائي كورسون وعدة علماء آخرين بتصنيع الأستاتين 211 في عام 1940 في جامعة كاليفورنيا، عن طريق تفجير معادن البزموت 209 مع جزيئات ألفا ذات طاقة عالية. يعتبر الأستاتين نوويا للهيليوم، ويبلغ عمره الافتراضي سبع ساعات، في حين تم تصنيع الأستاتون 210 وهو أكثر ثباتا، حيث يبلغ متوسط عمره ثماني ساعات
الهالوجينات كعوامل مؤكسدة
تعتبر الهالوجينات عوامل قادرة على التأكسد، وهي على النحو التالي
- يتمتع الفلور بقدرة كبيرة على الأكسدة، ولذلك لا يتم استخدامه في أي تفاعلات مائية من المحاليل .
- عندما يتعلق الأمر بأيونات البروميد والأيود، يعد الكلور عاملا مؤكسدا، كما أنه أكثر قدرة على الأكسدة من البروم واليود، وبالتالي فإنهما لا يمكنهما استعادة الأيونات التي تم أكسدها بفعل الكلوريد
- يتمتع البروم بقدرة عالية على الأكسدة أكثر من اليود، حيث يستطيع إزالة أيونات اليود بشكل كامل ونهائي .
- يتمتع اليود بأقل قدرة على الأكسدة بين عناصر الهالوجين .
استخدامات عناصر الهالوجينات
تعد الهالوجينات الخمسة عناصرا ذات نشاط كيميائي عالي، وبالتالي تشكل خطرا على الكائنات الحية. وعلى الرغم من ذلك، فإنها تستخدم في العديد من الاستخدامات، مثل استخدام الكلور واليود كمطهر لمياه الشرب وحمامات السباحة، والتنظيف المنزلي، وكذلك في عناصر طبية لتطهير الجروح بسبب قدرتها على قتل الكائنات الدقيقة والبكتيريا. ويتمتع الكلور بقدرة هائلة على التبييض، لذلك يستخدم في إنتاج المنتجات الورقية والأقمشة البيضاء