خواص هالوژن ها

هالوژن ها از فرارترین و واکنش پذیرترین عناصر یافت شده در طبیعت هستند. این مقاله برخی از خواص طبیعی هالوژن ها را شرح می دهد.
هالوژن ها یک گروه از عناصر غیر فلزی بوده که در گروه 17 جدول تناوبی قرار دارند. 5 عنصر در این بخش وجود دارد. این عناصر شامل فلور، کلر، بور، ید و استاتین می باشند. اعضای این گروه دارای خواص مشابهی هستند، اما تفاوت های کمی نیز با هم دارند.
اگر شما اشکال فیزیکی که این عناصر در آن ها وجود دارند را در نظر بگیرید، به تنوع زیاد آن ها پی خواهید برد. کلر و فلور در درجه ی اول گاز هستند. ید در فرم جامد دیده می شود و برم یکی از دو عنصری بوده که در حالت مایع در دمای اتاق وجود دارد (عنصر دیگر جیوه می باشد). استاتین نیز در حالت جامد وجود دارد، اما چون این عنصر بسیار رادیواکتیو می باشد، مشاهده ی خواص آن بسیار مشکل است. 7 الکترون در بیرونی ترین لایه ی هالوژن ها وجود دارد. در نتیجه عدد اکسیداسیون آن ها 1- بوده که باعث می شود، عناصری بسیار فرار باشند.
خواص شیمیایی هالوژن ها

میل الکترونی بالا

هالوژن ها دارای میل الکترونی بسیار بالایی هستند. در نتیجه، توانایی آن ها به منظور به دست آوردن الکترون بسیار بالاست. به همین دلیل عناصر این گروه بسیار واکنش پذیر بوده و بسیاری از شیمیدان ها معتقدند که این خانواده واکنش پذیرترین عناصر موجود در طبیعت می باشند.

انرژی تفکیک پایین

همراه با میل الکترونی بالا، آن ها دارای انرژی های تفکیک پایینی هستند. این امر دلالت بر این دارد که آن ها می توانند به آسانی به اتم ها شکسته شده و سپس با مواد دیگر ترکیب شوند. هر دوی این خواص، باعث شده تا آن ها به ویژه با عناصر قلیایی و قلیایی خاکی بسیار واکنش ذیر و فرار باشند. فلور یکی از واکنش پذیرترین عناصر در نظر گرفته شده و می تواند بسیار سمی و خورنده نیز باشد.

هالیدهای هیدروژن

هنگامی که هالوژن ها با هیدروژن واکنش می دهند، تشکیل ترکیبات باینری به نام هالیدهای هیدروژن می دهند. این ترکیبات (هالیدهای هیدروژن) اسیدهای بسیار قوی بوده که برند منحصر به فردی از خانواده ی عنصری را ایجاد کرده اند. هنگامی که این ترکیبات به یک حالت آبی تبدیل می شوند، آن ها به عنوان اسیدهای هیدروهالیک شناخته می شوند.

دو اتمی

در خالص ترین شکل خود، هالوژن ها معمولا به صورت دو اتمی در طبیعت یافت می شوند. این امر دلالت بر این دارد که مولکول ها با دو اتم وجود دارند. قوی ترین شکل پیوندهای شیمیایی که می تواند بین دو ماده وجود داشته باشد، پیوند یونی می باشد. هنگامی که هالوژن ها با فلزات ترکیب یا واکنش می دهند، تشکیل پیوندهای یونی می دهند. در نتیجه ی این واکنش ها، این عناصر تبدیل به آنیون ها یا یون هایی با بار منفی می شوند. با توجه به واکنش پذیری بالای آن ها، هرگز به فرم آزاد در طبیعت یافت نمی شوند. آن ها باید از منابع خود، با استفاده از روش ها و تکنیک هایی مناسب استخراج شوند.

خواص فیزیکی هالوژن ها

ظاهر
فلور ظاهرا به عنوان یک گاز زرد رنگ بوده که در ماهیتی سمی دارد، در حالی که کلر بیش از حد سمی است، اما به عنوان یک گاز سبز کم رنگ وجود دارد. ید معمولا به عنوان یک قطعه ی جامد سیاه و سفید براق بوده و بر اثر حرارت دهی به یک بخار فرار تشکیل می دهد. در نهایت، بور یک مایع قهوه ای رنگ بوده که در طبیعت به شدن فرار بوده و به عنوان عنصری سمی نیز در نظر گرفته می شود.

دو اتمی

همانطور که گفته شد، در دمای اتاق، هالوژن ها ماهیتی دو اتمی دارند. همچنین، هنگامی که به جدول تناوبی نگاه کنید، پی خواهید برد که نقطه ی ذوب، نقطه ی جوش، شعاع اتمی و شعاع یونی در از بالا به پایین افزایش می یابد.
در این جا برخی از مهم ترین خواص هالوژن ها ذکر شده است.

عنصر / نسبت ها	فلور	کلر	بور	ید
عدد اتمی	9	17	35	53
جرم نسبی اتمی	99/18	45/35	90/79	90/126
نقطه ی جوش / کلوین	05/85	11/239	95/331	45/457
چگالی / کیلوگرم بر متر مکعب	696/1	214/3	11/3	93/4

مصارف هالوژن ها برای اهداف صنعتی چند برابر می باشد. از میان همه ی خانواده های عناصر یافت شده در جدول تناوبی، این خانواده احتمالا یکی از مهم ترین خانواده ها می باشند. به واسطه ی خواصی که آن ها نشان می دهند، برخی از مصارف آن ها شامل استفاده به عنوان عوامل اکسید کننده، قلم زنی شیشه، کلر زنی آب آشامیدنی، تولید حشره کش ها، سفید کردن خمیر چوب برای ساخت کاغذ و به عنوان یک اکسیدانت در کبریت ها و آتش بازی ها می باشد.