はじめに:
今年の権威ある IIT-JEE 試験の準備は進んでいますか? Unacademy は、IIT-JEE 志願者向けの化学を含むすべての重要な主題について、トピックごとの最高のノートを提供します。すべての重要なトピックのうち、このセクションでは周期表の 17 族元素、つまり ハロゲン について説明しましょう。 .ギリシャ語で塩を意味する「ハル」と生殖を意味する「ゲン」が語源です。これらは、フッ素 (F)、塩素 (Cl)、臭素 (Br)、ヨウ素 (I)、テネシン (Ts)、およびアスタチン (At) です。これらは非常に反応性の高い元素であるため、自然界には見られません。
IIT-JEE 試験の準備を検討している場合は、ハロゲンのこれらの酸化物と酸素酸の特性、構造、および種類に関する Unacademy による簡潔でわかりやすい資料を以下に示します。
ハロゲン酸化物とは?
すべてのハロゲンは、ハロゲンと酸素の共有結合性により、複数の酸化物を形成します。ほとんどの ハロゲン 酸化物は不安定で、 ハロゲン の電気陰性度には大きな類似性があります。 そして酸素。フッ素は酸素よりも電気陰性度が高いため、フッ素と酸素のすべての化合物は、フッ素の酸化物ではなく、酸素のフッ化物と呼ばれます。
フッ素は、結合した形で地球の地殻に存在する最も豊富なハロゲンの 1 つです。これらの元素はすべて、化学的および物理的特性の点で互いに非常に似ています。それらの酸化物とオキソ酸は広く形成されていますが、その反応性のために知られているのはごくわずかです.
安定性に関して言えば、I2O5 は ハロゲン の唯一の酸化物です。 要素の解離に関して安定したままです。臭素の酸化物は最も安定性が低く、塩素の酸化物は激しく分解します。
トップの ハロゲンの使用 パルプおよび小麦粉産業での漂白剤としての Cl2O および ClO2 の使用が含まれます。 I2O5 の使用に関しては、CO の推定で達成されます。ハロゲンの有名な酸化物の一部 含める:
- フッ化物:OF2 (-1 酸化状態) および O2F2 (-1 酸化状態) の形をしています。
- 塩素酸化物:Cl2O（+1 酸化状態）、ClO2（+4 酸化状態）、Cl2O6（+6 酸化状態）、Cl2O7（+7 酸化状態）
- 酸化臭素:Br2O (+1 酸化状態)、BrO2 (+4 酸化状態)、BrO3 (+6 酸化状態) です。
- ヨウ素酸化物:I2O5 (+5 酸化状態).
構造:
すべてのハロゲンのうち 酸化物、それらの構造のいくつかは知られています。一酸化構造は VSEPR 理論に基づいて説明できます。これらは、分子に角のある「V」字型を与える 2 つの孤立した酸素ペアを持つ四面体構造を持っています。結合角の値は、電子の位置によって異なります。
F-O-F
結合した電子対は Br2O と Cl2O の酸素に近いため、互いに反発し合い、孤立電子対間の酸素に対する反発が減少します。
ハロゲン元素 自由な正の生成エネルギーを含むため、不安定な酸化物を形成します。 OF2 は例外で、元素の解離に関して 475 ケルビンまで安定しています。これらの酸化物の安定性は、動力学的および熱力学的要因に基づいて以下の範囲で低下します:
私> Cl> Br
すべての高次酸化物は低次酸化物に比べて安定しており、ヨウ素を除くすべての酸化物は爆発性です。五酸化ヨウ素 I2O5 は白色固体で、575 ケルビンまで安定しています。 Cl2O と ClO2 は、殺菌剤や漂白剤としてさらに使用されます。
水素、酸素、およびその他の元素を含む酸は、オキソ酸と呼ばれます。酸素が酸に存在する場合、接尾辞「ous」および「ic」を使用して、酸の式中の酸素原子の数が少ない場合と多い場合を表します。
周期表のグループ17-フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、およびアスタチンは、塩の生産者です。上から下に移動する間、すべての元素の物理的および化学的特性の規則的なグラデーションが観察されます。
これらの元素はすべて非常に関連していますが、アスタチンはこのグループで唯一の放射性元素です。これらの元素の電子配置は、原子価殻に ns2np5 配置の 7 つの電子があることを示しています。したがって、これらの元素は電子を失う代わりに、電子を 1 つ獲得して安定した構成を実現します。サイズが小さく有効な核電荷により、これらの元素によって形成されるさまざまなオキソ酸には次のものがあります。
ハロゲン基のオキソ酸の共通の構造は、それらの中心原子が sp3 混成であることを明らかにしています。すべてのオキソ酸には、1 つの X-OH 結合が強制的に存在します。オキソ酸に一般的に存在するその他の結合は X=O です。これは、水素と酸素の間の二重結合であり、本質的に dpi-dpi です。
原子の電気陰性度が高く、サイズが小さいため、グループの最初のメンバーは最も高い酸性強度を持ちます。この酸性度は、これらの元素の酸化数が増加するにつれてさらに増加します。
グループ 17 周期表のすべてのメンバーは、さまざまなオキソ酸を形成します。唯一の例外は、1 つのオキソ酸、つまり次亜フッ素酸またはフッ化 (I) 酸を形成するフッ素です。 HOFで表されます。他のすべての要素は、純粋な状態で分離したままにすることはできません。これらの元素はすべて、塩の形でも水溶液でも非常に安定しています。
構造上、4 つの一連のオキソ酸、つまり次亜塩素酸を形成できます
酸 (+1 酸化状態)、ハラス酸 (+3 酸化状態)、ハリン酸 (+5 酸化状態)、および過ハロゲン酸 (+7 酸化状態)。
一般的なハロゲンのオキソ酸には、塩素と臭素のオキソ酸が含まれます。塩素は、次亜塩素酸 (HOCl)、亜塩素酸 (HOClO)、塩素酸 (HOClO2)、および過塩素酸 (HOClO3) の 4 つのオキソ酸を形成します。臭素は、次亜臭素酸 (HOBr)、臭素酸 (HOBrO2)、および過臭素酸 (HOBrO3) の 3 つのオキソ酸を形成します。ヨウ素は、次亜ヨウ素酸 (HOI)、ヨウ素酸 (HOIO2)、過ヨウ素酸 (HOIO3) の 3 つのオキソ酸を形成します。
ハロゲンの酸化物とオキソ酸は、IIT-JEE 化学シラバスの興味深い部分を形成しています。オキソ酸には、下頭症、ハラス酸、ハリン酸、過ハロゲン酸の 4 つのシリーズがあります。酸化物には、フッ化物、塩素酸化物、臭素酸化物、ヨウ素酸化物などが含まれます。これらの酸化物とオキソ酸はすべて、構造に基づいて異なる特性を持ち、化学科学で使用されます。
周期表におけるハロゲンの配置、電気陰性度、および安定性について知ることは重要です。酸性強度と電子配置は、これらの元素の反応性と安定性を決定するのに役立ちます。 2 つのハロゲンのみの反応で形成される特定のハロゲン間化合物があります。プロパティ:
ハロゲンのオキソ酸とは?
構造:
プロパティ:
結論:
