Halogens गुण, संरचना और उपयोग करता है

हैलोजन वे गैर-धात्विक तत्व हैं जो आवर्त सारणी के समूह VIIA या 17 से संबंधित हैं। उनके पास इलेक्ट्रोनगेटिविटीज और उच्च इलेक्ट्रॉनिक समानताएं हैं, जो धातुओं के साथ अपने बांड के आयनिक चरित्र को बहुत प्रभावित करती हैं। 'हैलोजेन' शब्द ग्रीक मूल का है और इसका अर्थ है "नमक बनाने वाला". 

लेकिन, क्या कहा जाता है हलोजन? फ्लोरीन (F), क्लोरीन (Cl), ब्रोमीन (Br), आयोडीन (I) और रेडियोधर्मी तत्व और पंचांग astatine (At)। वे इतने प्रतिक्रियाशील हैं कि वे डायटोमिक अणुओं के निर्माण के लिए आपस में प्रतिक्रिया करते हैं: एफ₂, क्लोरीन₂, बीआर₂, मैं₂ और पर₂. इन अणुओं की विशेषता समान संरचनात्मक गुणों (रैखिक अणुओं) से होती है, हालांकि विभिन्न भौतिक अवस्थाओं के साथ.

ऊपर की छवि में, तीन हैलोजन दिखाए गए हैं। बाएं से दाएं: क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन। कांच के कंटेनरों में न तो फ्लोरीन और न ही एस्ट्रोटिन संग्रहित किया जा सकता है, क्योंकि बाद में संक्षारण का विरोध नहीं होता है। ध्यान दें कि जब आप अपने समूह के माध्यम से आयोडीन तत्व में उतरते हैं, तो हेलोजन के ऑर्गेनोलेप्टिक गुण कैसे बदलते हैं.

फ्लोरीन एक गैस है जिसमें पीले रंग की टोन होती है; क्लोरीन भी, लेकिन पीले-हरे; ब्रोमिन एक गहरे लाल रंग का तरल है; आयोडीन, बैंगनी ओवरटोन के साथ एक काला ठोस; और अस्टिटाइन, एक अंधेरे और चमकदार धातु ठोस.

हॉगेंस आवधिक तालिका के लगभग सभी तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं, यहां तक ​​कि कुछ महान गैसों (जैसे क्सीनन और क्रिप्टन) के साथ भी। जब वे करते हैं, तो वे परमाणुओं को अपने अधिक सकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों में ऑक्सीकरण कर सकते हैं, उन्हें शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंटों में बदल सकते हैं.

वे अणुओं को विशिष्ट गुण प्रदान करते हैं जब वे अपने कुछ परमाणुओं को बांधते हैं या प्रतिस्थापित करते हैं। इस प्रकार के यौगिकों को हलिड्स कहा जाता है। वास्तव में, हलोजन हैलोजन का मुख्य प्राकृतिक स्रोत है, और उनमें से कई समुद्र में भंग हो जाते हैं या एक खनिज का हिस्सा होते हैं; इस तरह के फ्लोराइट (सीएएफ) का मामला है₂).

हैलोजेन और हैलिड्स के उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है; औद्योगिक या तकनीकी से, कुछ खाद्य पदार्थों के स्वाद को उजागर करने के लिए जैसा कि सेंधा नमक (सोडियम क्लोराइड) करता है.

सूची

• 1 भौतिक और रासायनिक गुण
• 2 आणविक संरचनाएं
  • २.१ अंतराकोशिकीय अंतःक्रिया
• ३ हलुआर
• 4 उपयोग
  • 4.1 क्लोरीन
  • ४.२ ब्रोमीन
  • 4.3 आयोडीन
  • 4.4 फ्लोरीन
  • 4.5 एस्टैटस
• 5 संदर्भ

भौतिक और रासायनिक गुण

परमाणु भार

फ्लोरीन (एफ) 18.99 ग्राम / मोल; क्लोरीन (Cl) 35.45 ग्राम / मोल; ब्रोमिन (Br) 79.90 ग्राम / मोल; आयोडीन (I) 126.9 g / mol और Astatine (At) 210 g / mol,

भौतिक अवस्था

एफ गैसीय; सीएल गैसीय; Br तरल; मैं ठोस और ठोस एट.

रंग

एफ, पीला पीला-भूरा; सीएल, पीला हरा; ब्र, लाल-भूरे रंग; मैं, बैंगनी और एट, धातु काले * * (ग्रहण)

गलनांक

एफ -219.6 डिग्री सेल्सियस; Cl -101.5 ° C; Br -7.3 ° C; मैं 113.7º सी और 302º सी पर.

क्वथनांक

एफ -118.12 डिग्री सेल्सियस; सीएल -34.04 सी; Br 58.8 ° C; मैं 184.3। C और? 337 At C?.

25º C पर घनत्व

एफ- 0.0017 ग्राम / सेमी³; Cl- 0.0032 ग्राम / सेमी³; Br- 3.102 ग्राम / सेमी³; मैं- 4.93 ग्राम / सेमी³ और एट- 6.2-6.5 ग्राम / सेमी³

पानी में घुलनशीलता

Cl- 0.091 mmol / सेमी³; Br- 0,21 mmol / सेमी³ और I- 0.0013 mmol / सेमी³.

आयनीकरण ऊर्जा

एफ- 1681 केजे / मोल; Cl- 1.251 kJ / मोल; ब्र- 1,140 केजे / मोल; I-1,008 kJ / mol और At-890 kJ / mol.

वैद्युतीयऋणात्मकता

एफ- 4.0; Cl- 3.0; Br- 2.8; I- 2,5 और At- 2,2.

हॉगेंस के वैलेंस शेल में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए एक इलेक्ट्रॉन हासिल करने के लिए उनकी महानता होती है। इसके अलावा, हैलोजेन में उनके छोटे परमाणु रेडी के कारण एक उच्च विद्युतीकरण होता है और वैलेंस इलेक्ट्रॉनों पर नाभिक द्वारा अत्यधिक आकर्षण होता है।.

जेट

हैलोजन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, जो तब उनकी विषाक्तता की व्याख्या करेंगे। इसके अलावा, वे ऑक्सीकरण एजेंट हैं.

प्रतिक्रियाशीलता का घटता क्रम है: F> Cl> Br> I> At.

प्रकृति में स्थित

इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण हलोजन परमाणु प्रकृति में मुक्त नहीं होते हैं; लेकिन वे समुच्चयबोधक या सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े डायटोमिक अणुओं के रूप में बन रहे हैं.

आणविक संरचनाएं

हैलोजन प्रकृति में परमाणु परमाणुओं के रूप में नहीं, बल्कि डायटोमिक अणुओं के रूप में मौजूद हैं। हालांकि, उन सभी में सामान्य है कि उनके पास एक रेखीय आणविक संरचना है, और केवल अंतर उनके लिंक की लंबाई और उनके अंतः-आणविक इंटरैक्शन में निहित है।.

रैखिक अणु एक्स-एक्स (एक्स)₂) अस्थिर होने की विशेषता है, क्योंकि दोनों परमाणु दृढ़ता से इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी को उनकी ओर आकर्षित करते हैं। क्यों? क्योंकि उनके बाहरी इलेक्ट्रॉनों को एक बहुत ही उच्च प्रभावी परमाणु प्रभार का अनुभव होता है, Zef Zef जितना बड़ा होगा, X-X लिंक की दूरी उतनी ही कम होगी.

जैसे ही यह समूह के माध्यम से उतरता है, Zef कमजोर हो जाता है और इन अणुओं की स्थिरता बढ़ जाती है। इस प्रकार, प्रतिक्रियाशीलता का घटता क्रम है: एफ₂> सीएल₂> ब्र₂> मैं₂. हालांकि, यह फ्लोरीन के साथ Astatine की तुलना करने के लिए असंगत है, क्योंकि इसकी रेडियोधर्मिता के कारण अज्ञात आइसोटोप पर्याप्त स्थिर है.

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन

दूसरी ओर, उनके अणुओं में द्विध्रुवीय क्षण की कमी होती है, वे एपोलर होते हैं। यह तथ्य इसके कमजोर अंतर-आणविक इंटरैक्शन के लिए जिम्मेदार है, जिसका एकमात्र अव्यक्त बल फैलाव या लंदन है, जो परमाणु द्रव्यमान और आणविक क्षेत्र के लिए आनुपातिक है.

इस तरह, एफ का छोटा अणु₂ ठोस बनाने के लिए इसमें पर्याप्त द्रव्यमान या इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं। इसके विपरीत मैं₂, आयोडीन अणु, जो हालांकि एक ठोस रहता है जो बैंगनी वाष्प देता है.

ब्रोमिन दोनों सिरों के बीच एक मध्यवर्ती उदाहरण का प्रतिनिधित्व करता है: Br अणु₂ वे खुद को एक तरल अवस्था में प्रस्तुत करने के लिए पर्याप्त बातचीत करते हैं.

अपने बढ़ते धात्विक चरित्र के कारण अस्टैटस संभवतः एट के रूप में खुद को प्रस्तुत नहीं करता है₂ लेकिन जैसा कि परमाणुओं में धातु के बंधन होते हैं.

इसके रंगों (पीले-पीले-हरे-लाल-बैंगनी-काले) के बारे में, सबसे उपयुक्त स्पष्टीकरण आणविक कक्षीय सिद्धांत (टीओएम) पर आधारित है। अंतिम पूर्ण आणविक कक्षीय और अगले उच्चतम ऊर्जा (एंटी-बॉन्ड) के बीच की ऊर्जा दूरी, तेजी से बड़े तरंगदैर्घ्य वाले फोटॉन के अवशोषण से दूर हो जाती है.

halides

Halogens हलाइड्स बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, चाहे अकार्बनिक या कार्बनिक। हाइड्रोजन फ्लोराइड (एचएफ), हाइड्रोजन क्लोराइड (एचसीएल), हाइड्रोजन ब्रोमाइड (एचबीआर) और हाइड्रोजन आयोडाइड (एचआई) के लिए सबसे अच्छे रूप में जाना जाता है।.

पानी में घुले सभी अम्लीय घोल उत्पन्न करते हैं; इतना एसिड, कि एचएफ किसी भी ग्लास कंटेनर को नीचा दिखा सकता है। इसके अलावा, शुरुआती सामग्रियों को बेहद मजबूत एसिड के संश्लेषण के लिए माना जाता है.

तथाकथित धातु हाले भी हैं, जिनमें रासायनिक सूत्र हैं जो धातु की वैधता पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, क्षार धातुओं के हल में एमएक्स सूत्र होता है, और वे शामिल होते हैं: NaCl, सोडियम क्लोराइड; केबीआर, पोटेशियम ब्रोमाइड; CsF, सीज़ियम फ्लोराइड; और LiI, लिथियम आयोडाइड.

क्षारीय पृथ्वी धातुओं, संक्रमण धातुओं या ब्लॉक पी की धातुओं के सूत्र, सूत्र एमएक्स द्वारा होते हैं_n, जहाँ n धातु का धनात्मक आवेश है। तो, उनमें से कुछ उदाहरण हैं: FeCl₃, फेरिक ट्राइक्लोराइड; MgBr₂, मैग्नीशियम ब्रोमाइड; Alf₃, एल्यूमीनियम ट्राइफ्लोराइड; और CuI₂, cupric आयोडाइड.

हालांकि, हैलोजन कार्बन परमाणुओं के साथ बांड भी बना सकते हैं; इसलिए, वे कार्बनिक रसायन विज्ञान और जैव रसायन की जटिल दुनिया में हस्तक्षेप कर सकते हैं। इन यौगिकों को आर्गेनिक हलाइड्स कहा जाता है, और इसमें सामान्य रासायनिक सूत्र आरएक्स होता है, जहां एक्स हैलोजेन में से कोई भी होता है.

अनुप्रयोगों

क्लोरीन

उद्योग में

-कपड़ा उद्योग में ब्रोमीन और क्लोरीन का उपयोग ऊन को सफेद करने और उपचार करने के लिए किया जाता है, इस प्रकार गीला होने पर संकोचन को रोका जाता है.

-यह डिटरिटस के लिए एक कीटाणुनाशक के रूप में और पीने के पानी और स्विमिंग पूल की शुद्धि के लिए उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, क्लोरीन से प्राप्त यौगिकों का उपयोग लॉन्ड्रीज़ और पेपर उद्योग में किया जाता है.

-विशेष बैटरी और क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन के निर्माण में उपयोग खोजें। इसका उपयोग मीट, सब्जियों, मछली और फलों के प्रसंस्करण में भी किया जाता है। इसके अलावा, क्लोरीन एक जीवाणुनाशक एजेंट के रूप में काम करता है.

-इसका उपयोग चमड़े को साफ करने और नष्ट करने, और सेलूलोज़ को सफेद करने के लिए किया जाता है। पूर्व में नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड का उपयोग ब्लीच और आटा कंडीशनर के रूप में किया जाता था.

-फॉस्फीन गैस (COCl)₂) का उपयोग कई औद्योगिक संश्लेषण प्रक्रियाओं, साथ ही सैन्य गैसों के निर्माण में किया जाता है। फॉस्फीन बहुत जहरीला है और प्रथम विश्व युद्ध में कई मौतों के लिए जिम्मेदार है, जहां गैस का इस्तेमाल किया गया था.

-यह गैस कीटनाशक और फ्यूमिगेंट्स में भी पाई जाती है.

-NaCl एक बहुत प्रचुर मात्रा में नमक है जो मौसम के भोजन और पशुओं और मुर्गी के मांस के संरक्षण में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग शरीर के निर्जलीकरण तरल पदार्थों में किया जाता है, दोनों मौखिक रूप से और अंतःशिरा रूप से.

दवा में

-हैलोजन के परमाणु जो दवाओं को बांधते हैं, उन्हें अधिक लिपोफिलिक बनाते हैं। यह दवाओं को आसानी से लिपिड में घुलने वाली कोशिका झिल्लियों को पार करने की अनुमति देता है जो इसे बनाते हैं.

-क्लोरीन न्यूरोट्रांसमीटर GABA रिसेप्टर्स से जुड़े आयन चैनलों के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स में फैलता है, इस प्रकार एक शामक प्रभाव पैदा करता है। यह कई चिंताजनक क्रियाओं की क्रिया का तंत्र है.

-एचसीएल पेट में मौजूद होता है, जहां यह भोजन को संसाधित करने के लिए अनुकूल वातावरण बनाने में हस्तक्षेप करता है। इसके अलावा, एचसीएल पेप्सिन को सक्रिय करता है, एक एंजाइम जो प्रोटीन के हाइड्रोलिसिस को शुरू करता है, प्रोटीन सामग्री के आंतों के अवशोषण से पहले।.

अन्य लोग

-हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) का उपयोग बाथरूम की सफाई में, शिक्षण और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में और कई उद्योगों में किया जाता है.

-पीवीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड) एक विनाइल क्लोराइड बहुलक है, जिसका उपयोग कपड़े, फर्श टाइल्स, बिजली के केबल, होसेस, पाइप, inflatable संरचनाओं और छत टाइलों में किया जाता है। इसके अलावा, क्लोरीन का उपयोग अन्य प्लास्टिक सामग्री के निर्माण में मध्यस्थ के रूप में किया जाता है.

-क्लोरीन का उपयोग ब्रोमीन के निष्कर्षण में किया जाता है.

-मिथाइल क्लोराइड एक संवेदनाहारी के रूप में कार्य करता है। इसका उपयोग कुछ सिलिकॉन पॉलिमर के निर्माण और वसा, तेल और रेजिन के निष्कर्षण में भी किया जाता है.

-क्लोरोफॉर्म (CHCl)₃) कई प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाने वाला एक विलायक है, विशेष रूप से जैविक रसायन विज्ञान और जैव रसायन की प्रयोगशालाओं में, शिक्षण से, खोजी तक.

-और अंत में क्लोरीन के संबंध में, धातु के हिस्सों को कम करने के लिए ट्राइक्लोरोएथिलीन का उपयोग किया जाता है.

ब्रोमिन

-ब्रोमीन का उपयोग सोने की खनन प्रक्रिया में और तेल और गैस कुओं की ड्रिलिंग में किया जाता है। इसका उपयोग प्लास्टिक और गैस उद्योगों में दहन के मंदक के रूप में किया जाता है। ब्रोमीन ऑक्सीजन की आग को अलग कर देता है जिससे यह बंद हो जाता है.

-यह हाइड्रोलिक तरल पदार्थ, शीतलक और dehumidifiers के निर्माण और बालों को ढालने की तैयारी में एक मध्यस्थ है। पोटेशियम ब्रोमाइड का उपयोग प्लेट और फोटो पेपर के निर्माण में किया जाता है.

-पोटेशियम ब्रोमाइड का उपयोग एक एंटीकॉन्वेलसेंट के रूप में भी किया जाता है, लेकिन इस संभावना के कारण कि नमक तंत्रिका संबंधी रोग का कारण हो सकता है, इसका उपयोग कम कर दिया गया है। इसके अतिरिक्त, इसका एक और सामान्य उपयोग अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी के ठोस नमूनों की माप के लिए एक टैबलेट के रूप में है.

-निमोनिया के उपचार में उपयोग की जाने वाली दवाओं में ब्रोमीन यौगिक मौजूद होते हैं। इसके अलावा, ब्रोमीन यौगिकों को ट्रायल में प्रयुक्त दवाओं में शामिल किया जाता है जो अल्जाइमर रोग के उपचार में किया जाता है.

-ब्रोमीन का उपयोग बिजली संयंत्रों में पारे के प्रदूषण को कम करने के लिए किया जाता है जो ईंधन के रूप में कोयले का उपयोग करते हैं। इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में विभिन्न रंगों के रंगों को बनाने के लिए भी किया जाता है.

-मिट्टी और आवास छिड़काव के लिए ब्रोमीन मिथाइल का उपयोग कीटनाशक के रूप में किया गया था, लेकिन ओजोन पर इसके हानिकारक प्रभाव ने इसके उपयोग को सीमित कर दिया है.

-हलोजन लैंप गरमागरम है और ब्रोमीन और आयोडीन की छोटी मात्रा के अलावा बल्ब के आकार में कमी की अनुमति देता है.

आयोडीन

-आयोडीन थायरॉयड ग्रंथि के कामकाज में हस्तक्षेप करता है, एक हार्मोन जो शरीर के चयापचय को नियंत्रित करता है। थायरॉइड ग्रंथि हार्मोन T3 और T4 को गुप्त करती है, जो उनके लक्षित अंगों पर अपनी क्रिया को बढ़ाती है। उदाहरण के लिए, हृदय की मांसपेशियों पर हार्मोनल क्रिया रक्तचाप और हृदय गति में वृद्धि का कारण बनती है.

-इसी तरह, स्टार्च की उपस्थिति की पहचान में आयोडीन का उपयोग किया जाता है। सिल्वर आयोडाइड एक अभिकर्मक है जिसका उपयोग तस्वीरों के रहस्योद्घाटन में किया जाता है.

Fluor

-क्षरण की रोकथाम के लिए कुछ फ्लोरीन यौगिकों को टूथपेस्ट में मिलाया जाता है। फ्लोरीन डेरिवेटिव कई एनेस्थेटिक्स में मौजूद हैं। दवा उद्योग में वे जीवों में उनके प्रभावों में संभावित सुधार का अध्ययन करने के लिए दवाओं में फ्लोराइड शामिल करते हैं.

-ग्लास को जलाने के लिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा हैलों (आग बुझाने वाली गैसों, जैसे फ्रीन) के उत्पादन में भी। इसकी शुद्धि प्राप्त करने के लिए एल्यूमीनियम के इलेक्ट्रोलिसिस में एक फ्लोरीन यौगिक का उपयोग किया जाता है.

-Antireflective कोटिंग्स में एक फ्लोरीन यौगिक होता है। इसका उपयोग प्लाज्मा स्क्रीन, फ्लैट स्क्रीन और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के निर्माण में किया जाता है। कुछ सिरेमिक में इस्तेमाल की जाने वाली मिट्टी में भी फ्लोरीन मौजूद होता है.

एस्टाटिन

यह सोचा जाता है कि थायरॉयड ग्रंथि के कामकाज को विनियमित करने में एस्टेटिन आयोडीन में योगदान दे सकता है। इसके अलावा, इसके रेडियोधर्मी आइसोटोप (²¹⁰पर) चूहों में कैंसर के अध्ययन में इस्तेमाल किया गया है.

संदर्भ

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