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 $H^+$ 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: $HCl + NH_3 \rightarrow NH_4Cl$.

الكشف عن أيونات الهاليدات

عند إضافة محلول نترات الفضة إلى محلول يحتوي على أيون هاليد، يتكوّن راسب يختلف لونه باختلاف نوع الأيون:

أساس التبييض والتطهير

يتكوّن مسحوق التبييض بإمرار الكلور على هيدروكسيد الكالسيوم: $Ca(OH)_2 + Cl_2 \rightarrow CaCl(OCl)\cdot H_2O$. يمتلك أيون الهيبوكلوريت $ClO^-$ قوة أكسدة شديدة تُستخدم في تكسير التركيب الجزيئي للأصباغ (التبييض) وقتل الخلايا البكتيرية (التطهير).

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؟