سنتعرف في هذا المقال على الهالوجينات وعائلتها وخصائصها الكيميائية , حيث أن الكيميائيون الأوائل أدركو أنّ مركبات الفلور تحتوي على عنصر غير مُكتشَف، لكنهم لم يتمكنوا من عزله. في عام 1860، قام الكيميائي الإنجليزي جورج غور بتشغيل تيار كهربائي من خلال حمض الهيدروفلوريك وربما أنتج الفلور، لكنه لم يتمكن من إثبات نتائجه في ذلك الوقت. في عام 1886، أجرى الكيميائي الفرنسي هنري مواسان التحليل الكهربائي على ثنائي فلوريد البوتاسيوم المُذاب في فلوريد الهيدروجين اللامائي، وعزل الفلور بنجاح.
المحتويات
الهالوجينات
هي عبارة عن عناصر أو مواد تشكل الملح باتحادها المباشر مع معدن , وتقع مجموعة الهالوجينات في الجدول الدوري في المجموعة الرئيسية 7 (المجموعة 17 حسب الترقيم الحديث)، كل منهم أحادي التكافؤ (في المركبات يحمل كل منهم وحدة شحنة سالبة).
الهالوجينات هي: الفلور، الكلور، البروم، اليود، الاستاتين.
مثال لملح به هالوجين: ملح الطعام NaCl.
في هذا الملح يحمل الكلور Cl شحنة سالبة واحدة، ويحمل الصوديوم Na شحنة موجبة واحدة.
خصائص الهالوجينات
- تتكون من العناصر الموجودة في المجموعة 17 والتي كانت تسمى قديما (VII or VIIA) من الجدول الدوري وهي: الفلور، الكلور، البروم، اليود، الأستاتين والأنون سيبتيوم.
- جزيئات هذه العناصر ثنائية الذرة في حالتها الطبيعية. وتحتاج إلى إلكترون واحد لملء غلافها الإلكتروني الأخير، ولذا فإنها تميل لتكوين أيون سالب أحادى الشحنة. وهذا الأيون السالب يسمى بأيون الهاليد، فالأملاح التي تحتوى أيونات الهالوجينات تسمى هاليدات.
- الهالوجينات عالية النشاط الكيميائي. ولذا فإنها يمكن أن تكون مضرة للكائنات الحية. الكلور واليود يتم استخدامها كمطهر في عديد من الاستخدامات مثل: ماء الشرب، أحواض السباحة، الجروح الحديثة، الصحون، السطوح.فلهما القدرة على قتل البكتريا والكائنات الدقيقة الأخرى التي قد تكون ضارة، فيما يسمى بعملية التطهير. كما يتم استخدام خاصية النشاط الكيميائي في عملية التبييض. الكلور هو المكون النشيط لمعظم مبيضات الأقمشة ويستخدم في معظم المنتجات الورقية.
- يتحد أيون الهاليد مع ذرة هيدروجين لتكوين الأحماض الهيدرولية (HF، HCl، HBr، HI)، وهي سلسلة من الأحماض القوية. (يمكن أن يوضع أيضا HAt حمض الهيدراستاتيك كان يجب أن يوضع معهم ولكن نظرا لأن ليس ثابت على الإطلاق من ناحية تحلل ألفا فإنه لا يوضع معهم.
- الهالوجينات تتفاعل مع بعضه لينتج بين الهالوجينات ومركب ين الهالوجين ثنائى الذرة وله صفات مشابهه للهالوجينات.
- كثير من المركبات العضوية مثل المكاثير (البوليمرات) واللدائن وبعض المركبات العضوية الطبيعية تحتوى على ذرات هالوجين وتعرف هذه المركبات بالمركبات المتحدة مع الهالوجينات. الكلور حتى الآن أكثر الهالوجينات وفرة كما أن الحاجة له كبيرة للغاية (أيون الكلوريد) في جسم الإنسان. فمثلا يقوم الكلور بلعب دور أساسي في بعض العمليات التي تتم في المخ حمض جاما-أمينو بيوتيرك، كما يستخدمه الجسم لإنتاج حمض المعدة. كما يستخدم اليود لإنتاج هرمونات الغدة الدرقية مثل هرمون الثايروكسين. ومن ناحية أخرى لا يعتقد بأن الفلور أو البروم يلعبا دور مهم في جسم الإنسان، على الرغم من أن كميات ضئيلة من الفلور يمكن أن تقوم بتبييض الأسنان.
ويلاحظ ان الهالوجينات لها إتجاه يمكن رصده عند النزول في المجموعة، فإنه يلاحظ أن السالبية الكهربية والنشاطية تقل، أما درجة حرارة الغليان والانصهار فانها تزيد.
| هالوجين | الكتلة الذرية | درجة الانصهار K | درجة الغليان K | السالبية الكهربية |
| فلور | 19 | 53.53 | 85.03 | 3.98 |
| كلور | 35.5 | 171.6 | 239.11 | 3.16 |
| بروم | 80 | 265.8 | 332.0 | 2.96 |
| يود | 127 | 396.85 | 457.4 | 2.66 |
| أستاتين | 210 | 575 | 610 | 2.2 |
| تينيسين | 294* | 623–823 | 883 | * |
مركبات الهالوجين
بعدما تحدثنا عن الهالوجينات وتعرفنا عليها وعلى خصائصها , سنتعرف معا على مركبات الهالوجين , حيث أنها تكون على شكل (XYn) حيث (X) و (Y) عبارة عن هالوجين و (n) هي واحد أو ثلاثة أو خمسة أو سبعة. تحتوي مركبات الهالوجين على أكثر من نوعين مختلفين من الهالوجين. يمكن إنتاج الهالوجينات الكبيرة، مثل ثلاثي فلوريد الكلور (ClF3) عن طريق تفاعل هالوجين نقي مع مركب بين هالوجيني أصغر مثل أحادي فلوريد الكلور (ClF). يمكن إنتاج جميع الهالوجينات باستثناء سباعي فلوريد اليود (IF7) عن طريق الجمع المباشر للهالوجينات النقية في ظروف مختلفة.
عادةً ما تكون المواد الهالوجينية أكثر تفاعلًا من جميع جزيئات الهالوجين ثنائية الذرة باستثناء (F2) لأن الروابط بين الهالوجين تكون أضعف. ومع ذلك، فإن الخصائص الكيميائية لمواد الهالوجينات لا تزال تقريبًا مماثلة لتلك الخاصة بالهالوجينات ثنائية الذرة. تتكون العديد من مركبات الهالوجين من ذرة أو أكثر من ذرات الفلور التي ترتبط بهالوجين أثقل. يمكن أن يرتبط الكلور بما يصل إلى 3 ذرات فلور، ويمكن أن يرتبط البروم بما يصل إلى خمس ذرات فلور، ويمكن أن يرتبط اليود بما يصل إلى سبع ذرات فلور. معظم مركبات الهالوجين هي غازات تساهمية. ومع ذلك، فإن بعض المركبات الهالوجينية عبارة عن سوائل، مثل ثلاثي فلوريد البروم (BrF3)، والعديد من المركبات بين الهالوجينية المحتوية على اليود عبارة عن مواد صلبة.