الهالوجينات - المجموعة 7A
- توجد عناصر المجموعة 7A فى المنطقة اليمنى من الجدول الدوري.
- تحتوي على العناصر التي تقع إلكتروناتها الخارجية في تحت المستوى (np5).
(أ) وجودها والخواص الفيزيائية
- لا توجد هالوجينات المجموعة 7A في الطبيعة في الحالة الحرّة بسبب نشاطها المرتفع ، لكن مركباتها تتواجد بوفرة جيدة.
- الأملاح مثل كلوريد الصوديوم وبروميد الصوديوم ، ويوديد الصوديوم تتواجد في مياه البحر ويتواجد فلوريد الكالسيوم على شكل ترسيبات من الفلورسبار.
- الهالوجينات هي الفلور والكلور والبروم واليود والأستاتين.
- جميع الهالوجينات لافلزات.
- غاز الفلور والكلور ، يميل لونهما إلى الأخضر المصفر عند درجة حرارة الغرفة وتحت الضغط الجوي العادي.
- البروم سائل أحمر داكن.
- اليود صلب متبلر لونه أرجواني داكن وله لمعان فلزي.
- الأستاتين، صلب مشع وهو من العناصر النادرة التي لم تتم دراستها بشكل جيد.
- الهالوجينات الحرّة نشيطة للغاية ويجب التعامل معها بمنتهى الحذر.
- يُوضح الشكل التالي تفاعل غاز الكلور مع صوف الفولاذ (الصوف الصلب).
(ب) تحضير الهالوجينات
- يُنتج غاز الكلور تجاريًّا بواسطة التحليل الكهربائي لمحلول مركز من كلوريد الصوديوم.
- يُمكن الحصول على البروم تجاريًا من مياه البحر أو من المياه المالحة الغنية بكلوريد الصوديوم، حيث يسمح لكلوريد الصوديوم الذائب في الماء بالتبلر، تاركًا محلولاً يحتوي على البروميدات الأكثر ذوباناً.
- أما اليود فكان يُستخلص من الرماد الناتج من حرق أعشاب بحرية معينة تقوم بتخزين اليود من مياه البحر . لكن في الوقت الحالي، يُحضر اليود تجاريا من يودات الصوديوم NaIO3.
- يُكوّن الفلور مركبات مع جميع العناصر ما عدا الهليوم والنيون والأرجون.
- يتناقص نشاط الهالوجينات الأخرى بزيادة كتلتها الذرّية وحجمها الذري، لذلك يُعتبر الفلور أكثر اللافلزات نشاطاً على الصعيد الكيميائي واليود أقلها.
(جـ) الخواص الكيميائية للهالوجينات
- عناصر الهالوجينات نشيطة جداً، والسبب يرجع إلى قدرتها على اكتساب إلكترون واحد لتصل إلى تركيب الغاز النبيل، ولذلك توجد على هيئة ثنائية الذرات .
ظاهرة إزالة الألوان
- يذوب الكلور في الماء ليعطي ماء الكلور الذي يتحلل بواسطة أشعة الشمس إلى حمض الكلور (الهيدروكلوريك) وأكسجين ذرّي نشيط يعمل على إزالة الألوان:
- يذوب البروم في الماء ويتحلل الناتج إلى جزيء أكسجين قدرته على إزالة الألوان أقل من قدرته في حالة الكلور:
(د) استخدامات الهالوجينات
- تُستخدم كميات كبيرة من غاز الكلور لتنقية إمدادات مياه المدن وأحواض السباحة ومياه الصرف الصحي.
- بما أن محلول الكلور المائي يُعتبر عاملا مؤكسدا قويًا، فإنّه يقتل البكتيريا المسببة للأمراض.
- كما يُستخدم الكلور في صناعة كلوريد البوليفينيل PVC، وهو مادة بلاستيكية تُستخدم كعازل للأرض وفي ورق الجدران.
- مركبات الفلور والكلور واليود أساسية في حياتك، ويجب أن تدخل في نظامك الغذائي.
- يُضاف أنيون الفلوريد إلى الكثير من مصادر المياه الملحية
- الكلور ، كأنيونات الكلوريد ، مكوّن مهم للدم وسوائل أخرى في جسم الإنسان.
- اليود ، كأيونات اليوديد ، ضروري لمنع تضخم الغدة الدرقية ، لهذا السبب ، يُضاف عادة يوديد الصوديوم إلى ملح الطعام.
- للهالوجينات ومركباتها الكثير من الاستخدامات الأخرى، فمحلول مخفّف من الكلور يُستخدم لتبييض الملابس، ويُستخدم كلوريد الفضة ذو الحساسية للضوء، وبروميد الفضّة لصناعة أفلام الكاميرات.
يُستخدَم الفلور في صناعة مادة التفلون التي تمنع التصاق الطعام بأواني الطهي.
- يُستخدم حمض الهيدروفلوريك في الحفر على الزجاج، لذلك يتم تخزينه في عبوات بلاستيكية.
- يُستخدَم الفلور في عملية تخصيب اليورانيوم.
- معظم مركبات الهالوجينات تذوب في الماء.
- أيونات الهاليدات توجد بوفرة في مياه البحر والطبقات الملحية المكونة نتيجة تبخر الماء المالح.
- الجدول التالي يوضح تركيزات لأنيونات الهاليدات الموجودة في مياه البحر:
