الكيمياء · الصف الثاني الثانوي · الترم الثاني
الهالوجينات ومركباتها
الهالوجينات (المجموعة 17) كجزيئات ثنائية الذرة وترتيبها كعوامل مؤكسدة، تحضير غاز الكلور معمليًا وتجفيفه وطريقة جمعه، هاليدات الهيدروجين (فلوريد وكلوريد الهيدروجين)، الكشف عن أيونات الهاليدات بنترات الفضة، وأساس التبييض والتطهير بالهيبوكلوريت.
آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى
معلومات الدرس
- الشعبة: مسار الهندسة وعلوم الحاسب (مادة تخصصية اختيارية: يختار الطالب بينها وبين البرمجة والذكاء الاصطناعي)
- الترم: الثاني
- رقم الدرس: 3-2 (الفصل الثالث: المواد غير العضوية)
المحتوى الرئيسي
الهالوجينات
تقع الهالوجينات (الفلور F، الكلور Cl، البروم Br، اليود I، الأستاتين At) في المجموعة 17، وتوجد في حالتها العنصرية كجزيئات ثنائية الذرة، وتعمل كعوامل مؤكسدة تقل قوتها بالنزول في المجموعة:
خواص غاز الكلور: غاز سام أصفر مخضر، رائحته نفاذة خانقة، كثافته أكبر من كثافة الهواء، ويذوب ويتفاعل جزئيًا مع الماء.
تحضير غاز الكلور معمليًا وتجفيفه
يُحضَّر بتسخين أكسيد المنجنيز (IV) مع حمض الهيدروكلوريك المركز:
لتنقية الغاز الناتج (خليط مع شوائب): يُمرَّر أولًا في الماء لإزالة كلوريد الهيدروجين المصاحب، ثم في حمض الكبريتيك المركز لإزالة بخار الماء. يُجمع الكلور بـإزاحة الهواء لأسفل (لأنه أثقل من الهواء)، ولا يُجمع بإزاحة الماء لأعلى (لأنه يذوب ويتفاعل جزئيًا معه).
هاليدات الهيدروجين
- فلوريد الهيدروجين HF: محلوله المائي (حمض الهيدروفلوريك) حمض ضعيف رغم أن الفلور أعلى سالبية كهربية؛ ذلك لأن ارتباط جزيئات HF بروابط هيدروجينية قوية يجعل من الصعب فقد أيونات في الماء. يتفاعل مع السيليكا (الزجاج)، لذا يُستخدم في حفر الزجاج ولا يُحفظ في أوعية زجاجية.
- كلوريد الهيدروجين HCl: محلوله المائي (حمض الهيدروكلوريك) حمض قوي. عند تفاعل غازه مع غاز الأمونيا، تتكون سحب بيضاء من كلوريد الأمونيوم الصلب: .
الكشف عن أيونات الهاليدات
عند إضافة محلول نترات الفضة إلى محلول يحتوي على أيون هاليد، يتكوّن راسب يختلف لونه باختلاف نوع الأيون:
| هاليد الفضة | الذوبانية | المشاهدة |
|---|---|---|
| ذائب | لا يتكوّن راسب | |
| لا يذوب | راسب أبيض | |
| لا يذوب | راسب كريمي/أصفر باهت | |
| لا يذوب | راسب أصفر |
أساس التبييض والتطهير
يتكوّن مسحوق التبييض بإمرار الكلور على هيدروكسيد الكالسيوم: . يمتلك أيون الهيبوكلوريت قوة أكسدة شديدة تُستخدم في تكسير التركيب الجزيئي للأصباغ (التبييض) وقتل الخلايا البكتيرية (التطهير).
النقاط الرئيسية
- ترتيب قوة الهالوجينات كعوامل مؤكسدة: .
- تحضير الكلور معمليًا: ، ويُجفَّف بالماء ثم حمض الكبريتيك المركز، ويُجمع بإزاحة الهواء لأسفل.
- HF حمض ضعيف (بسبب الرابطة الهيدروجينية القوية)، وHCl حمض قوي.
- الكشف عن الهاليدات بنترات الفضة: أبيض (Cl⁻)، كريمي/أصفر باهت (Br⁻)، أصفر (I⁻).
أسئلة للمراجعة
- لماذا يُجمع غاز الكلور بإزاحة الهواء لأسفل وليس بإزاحة الماء؟
- لماذا يُعد حمض الهيدروفلوريك حمضًا ضعيفًا رغم أن الفلور عنصر عالي السالبية الكهربية؟
- كيف يمكن التمييز بين محاليل مجهولة تحتوي على أيونات الكلوريد والبروميد واليوديد باستخدام نترات الفضة؟
الأهداف العامة
- أن يرتّب الطالب الهالوجينات حسب قوتها كعوامل مؤكسدة، ويصف طريقة تحضير غاز الكلور معمليًا وتجفيفه وجمعه.
- أن يقارن الطالب بين فلوريد الهيدروجين وكلوريد الهيدروجين من حيث قوة الحمض.
- أن يستخدم الطالب محلول نترات الفضة للكشف عن أيونات الهاليدات المختلفة.
- أن يفسّر الطالب أساس عمليتَي التبييض والتطهير بمركبات الكلور.