Entdecken Sie die faszinierende Welt der Halogene, jener reaktionsfreudigen Elemente der VII. Hauptgruppe, die unser Leben auf vielfältige Weise beeinflussen – oft, ohne dass wir es bemerken! Von Fluor, dem König der Reaktivität, das selbst Edelgase in die Knie zwingt und in unseren Zahncremes Karies bekämpft, über Chlor, ein zweischneidiges Schwert, das sowohl als Desinfektionsmittel lebensrettend wirkt als auch in dunkler Vergangenheit als Kampfgas missbraucht wurde, bis hin zu Brom, Iod und dem radioaktiven Astat: Diese Elemente sind Schlüsselakteure in Chemie, Medizin und Industrie. Tauchen Sie ein in eine detaillierte Untersuchung ihrer atomaren Struktur, ihrer einzigartigen Eigenschaften und ihrer vielfältigen Anwendungen. Erfahren Sie, warum Halogene so bereitwillig Verbindungen eingehen und welche Rolle ihre hohe Elektronegativität dabei spielt. Untersuchen Sie die Herstellung von widerstandsfähigen Kunststoffen wie Teflon, die Bedeutung von Halogenwasserstoffen und die elementaren Nachweisreaktionen, die diese Stoffe so besonders machen. Diese umfassende Einführung bietet nicht nur fundiertes Wissen für Studierende und Fachleute, sondern auch einen spannenden Einblick in die Welt der anorganischen Chemie für alle, die mehr über die Bausteine unserer Welt erfahren möchten. Verstehen Sie die Gefahren, die von diesen ätzenden und giftigen Substanzen ausgehen, und lernen Sie gleichzeitig, wie sie sicher und verantwortungsvoll eingesetzt werden können, um unseren Alltag zu verbessern. Eine unverzichtbare Lektüre für alle, die sich für Chemie, Elemente, Halogene, Fluor, Chlor, Brom, Iod, Astat, Reaktionen, Halogenide, Elektronegativität und Anwendungen in Industrie und Medizin interessieren.
Halogene - Elemente der VII Hauptgruppe
Halogene ist die Sammelbezeichnung für die in der VII. Hauptgruppe des PSE stehenden Elemente Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat. Sie werden auch als Salzbildner bezeichnet.
Allgemeiner Atombau:
- Besitzen 7 Außenelektronen
- Die Ionen sind immer einfach negativ geladen
- Sie müssen 1 Elektron aufnehmen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Allgemeine Eigenschaften:
- Nichtmetalle
- Stark giftige, ätzend wirkende Gefahrenstoffe
- Reagieren leicht mit Metallen zu Halogeniden und leicht mit Wasserstoff zu Halogenwasserstoffen
- Haben hohe bis sehr hohe Elektronennegativitätswerte:
- Fluor 4,0
- Chlor 3,0
- Brom 2,8
- Iod 2,5
- Astat 2,2
Fluor:
- Symbol: F
- Formel: F2
- Ist das erste Element der VII. Hauptgruppe
- Besitzt die Ordnungszahl 9
- Wurde 1886 von Moissan (FRA) entdeckt
- Sehr giftig, ätzend
- Bei Zimmertemperatur ist Fluor ein schwach grünes Gas, im festen Zustand ist es farblos
- Dichte: 1,69 g/l
- Fluor ist das reaktionsfreudigste aller Elemente, es reagiert mit fast allen anderen Elementen, sogar mit einigen Edelgasen wie Krypton, Xenon oder Radon
- Es zersetzt Wasser
Wird verwendet:
- Zur Herstellung von temperaturbeständigen, widerstandsfähigen Kunststoffen wie z.B.: Polytetrafluorethen, bekannt als Teflon
- Zur Herstellung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) - ist in Deutschland verboten
- Fluorhaltige Verbindungen bei der Trinkwasseraufbereitung
- In Zahncremes, um Kariesbildung vorzubeugen
- Reagiert mit Wasserstoff zu Fluorwasserstoff (HF)
Chlor:
- Symbol: Cl
- Formel: Cl2
- Zweites Element der VII. Hauptgruppe
- Ordnungszahl: 17
- Ist das bekannteste aller Halogene und eine der wichtigsten Industriechemikalien
- In Deutschland werden jährlich über 3 Millionen Tonnen Chlor hergestellt
- Wurde 1774 von Scheele (Schweden) entdeckt
- Ist ein gelbgrünes, stechend riechendes Gas mit einer Dichte von 3,21 g/l und ist somit schwerer als Luft
- In festem Aggregatzustand ist es gelb
- Ist nicht brennbar und nicht brandfördernd
- Es löst sich gut in Wasser
- Wirkt bleichend
- Ist sehr reaktionsfähig
Wird verwendet:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Im ersten Weltkrieg als Kampfgas
- Chlor reagiert mit Wasserstoff zu einem stechend riechendem Gas, Chlorwasserstoff (HCl), das mit Luft Nebel bildet
Brom:
- Symbol: Br
- Formel: Br2
- Ordnungszahl: 35
- Aggregatzustand: flüssig
- Dunkelbraune Flüssigkeit
- Bei 20 °C rotbraune Dämpfe - diese Dämpfe sind ein gefährliches Atemgift und wirken stark ätzend
- Unangenehm riechend
- Wirkt erstickend
- Ist in Wasser nur mäßig löslich
- Reagiert mit vielen Elementen
- Siedetemperatur: 58,7°
- Schmelztemperatur: -7°
- Dichte: 3,12 g/cm3
- Ist giftig
Wird verwendet:
- in der Medizin als Beruhigungsmittel
- in Halogenlampen
- zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln
- Bestandteil in Farbstoffen
- Reagiert mit Wasserstoff zu Bromwasserstoff (HBr)
Iod:
- Symbol: I
- Formel: I2
- Ordnungszahl: 53
- Mettalisch glänzender Stoff
- Schwarz, beim erhitzen entstehen violette, ätzende Dämpfe
- Die Molekühle sind in einem Molekühlgitter angeordnet
- ist kaum in Wasser löslich
- in Ethanol löslich
- Siedetemperatur: 183°C
- Schmelztemperatur: 114°C
- Dichte: 4,94 g/cm3
- Ist mindergiftig
Wird verwendet:
- Als Mittel gegen Infektionen und Pilzerkrankungen
- Ist unentbehrlicher Bestandteil des menschlichen und tierischen Körpers
- reagiert mit Wasserstoff zu Iodwasserstoff (HI)
Astat:
- Symbol: At
- Ordnungszahl: 85
- Siedetemperatur: 335°C
- Schmelztemperatur: 302°C
- Ist radioaktiv
- Astat ist das seltenste aller in der Natur gefundenen Elemente
- Es entsteht als radioaktives Zerfallsprodukt aus Uran und Thorium
- Es gibt keine Verwendung, sondern ist nur von wissenschaftlichem Interesse
Nachweis von Halogenen:
1. Nachweis von Halogenen in organischen Verbindungen:
- Durch die Beilstein- Probe
- Hierzu wird ein ausgeglühter Kupferdraht mit der Verbindung erhitzt
- Bei gebundenen Halogenatomen tritt eine grüne Färbung der Flamme auf
2. Nachweis von Halogenidionen:
- Dabei versetzt man die zu prüfende Lösung mit Silbernitratlösung
- Je nach Halogen entsteht eine unterschiedlicher Niederschlag:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Diese Verfahren ist nicht sehr aufwendig und man kann zwischen 3 Halogenen unterscheiden
Reaktion mit Metallen:
- Alle 5 Elemente reagieren mit den meisten Metallen
- Als Reaktionsprodukt entstehen Halogenide
- Die Entstehung der Halogenide ist meist mit einer Licht- oder Wärmeerscheinung verbunden
- Diese Reaktionen sind Reaktionen mit Elektronenübergang
- Allgemeine Wortgleichung zur Bildung:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Reaktion mit Metallen:
- Fluor, Chlor, Brom und Iod reagieren mit Wasserstoff
- Die entstehenden Halogenwasserstoffe
- Sind starke Säuren
- Bilden Salze
- Sind giftige Verbindungen
- Sind stark wasseranziehend
Halogene - Elemente der VII Hauptgruppe
Halogene ist die Sammelbezeichnung für die in der VII. Hauptgruppe des PSE stehenden Elemente Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat. Sie werden auch als Salzbildner bezeichnet.
Allgemeiner Atombau:
- Besitzen 7 Außenelektronen
- Die Ionen sind immer einfach negativ geladen
- Sie müssen 1 Elektron aufnehmen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Allgemeine Eigenschaften:
- Nichtmetalle
- Stark giftige, ätzend wirkende Gefahrenstoffe
- Reagieren leicht mit Metallen zu Halogeniden und leicht mit Wasserstoff zu Halogenwasserstoffen
- Haben hohe bis sehr hohe Elektronennegativitätswerte:
- Fluor 4,0
- Chlor 3,0
- Brom 2,8
- Iod 2,5
- Astat 2,2
Fluor:
- Symbol: F
- Formel: F2
- Ist das erste Element der VII. Hauptgruppe
- Besitzt die Ordnungszahl 9
- Wurde 1886 von Moissan (FRA) entdeckt
- Sehr giftig, ätzend
- Bei Zimmertemperatur ist Fluor ein schwach grünes Gas, im festen Zustand ist es farblos
- Dichte: 1,69 g/l
- Fluor ist das reaktionsfreudigste aller Elemente, es reagiert mit fast allen anderen Elementen, sogar mit einigen Edelgasen wie Krypton, Xenon oder Radon
- Es zersetzt Wasser
Wird verwendet:
- Zur Herstellung von temperaturbeständigen, widerstandsfähigen Kunststoffen wie z.B.: Polytetrafluorethen, bekannt als Teflon
- Zur Herstellung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) - ist in Deutschland verboten
- Fluorhaltige Verbindungen bei der Trinkwasseraufbereitung
- In Zahncremes, um Kariesbildung vorzubeugen
- Reagiert mit Wasserstoff zu Fluorwasserstoff (HF)
Chlor:
- Symbol: Cl
- Formel: Cl2
- Zweites Element der VII. Hauptgruppe
- Ordnungszahl: 17
- Ist das bekannteste aller Halogene und eine der wichtigsten Industriechemikalien
- In Deutschland werden jährlich über 3 Millionen Tonnen Chlor hergestellt
- Wurde 1774 von Scheele (Schweden) entdeckt
- Ist ein gelbgrünes, stechend riechendes Gas mit einer Dichte von 3,21 g/l und ist somit schwerer als Luft
- In festem Aggregatzustand ist es gelb
- Ist nicht brennbar und nicht brandfördernd
- Es löst sich gut in Wasser
- Wirkt bleichend
- Ist sehr reaktionsfähig
Wird verwendet:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Im ersten Weltkrieg als Kampfgas
- Chlor reagiert mit Wasserstoff zu einem stechend riechendem Gas, Chlorwasserstoff (HCl), das mit Luft Nebel bildet
Brom:
- Symbol: Br
- Formel: Br2
- Ordnungszahl: 35
- Aggregatzustand: flüssig
- Dunkelbraune Flüssigkeit
- Bei 20 °C rotbraune Dämpfe - diese Dämpfe sind ein gefährliches Atemgift und wirken stark ätzend
- Unangenehm riechend
- Wirkt erstickend
- Ist in Wasser nur mäßig löslich
- Reagiert mit vielen Elementen
- Siedetemperatur: 58,7°
- Schmelztemperatur: -7°
- Dichte: 3,12 g/cm3
- Ist giftig
Wird verwendet:
- in der Medizin als Beruhigungsmittel
- in Halogenlampen
- zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln
- Bestandteil in Farbstoffen
- Reagiert mit Wasserstoff zu Bromwasserstoff (HBr)
Iod:
- Symbol: I
- Formel: I2
- Ordnungszahl: 53
- Mettalisch glänzender Stoff
- Schwarz, beim erhitzen entstehen violette, ätzende Dämpfe
- Die Molekühle sind in einem Molekühlgitter angeordnet
- ist kaum in Wasser löslich
- in Ethanol löslich
- Siedetemperatur: 183°C
- Schmelztemperatur: 114°C
- Dichte: 4,94 g/cm3
- Ist mindergiftig
Wird verwendet:
- Als Mittel gegen Infektionen und Pilzerkrankungen
- Ist unentbehrlicher Bestandteil des menschlichen und tierischen Körpers
- reagiert mit Wasserstoff zu Iodwasserstoff (HI)
Astat:
- Symbol: At
- Ordnungszahl: 85
- Siedetemperatur: 335°C
- Schmelztemperatur: 302°C
- Ist radioaktiv
- Astat ist das seltenste aller in der Natur gefundenen Elemente
- Es entsteht als radioaktives Zerfallsprodukt aus Uran und Thorium
- Es gibt keine Verwendung, sondern ist nur von wissenschaftlichem Interesse
Nachweis von Halogenen:
1. Nachweis von Halogenen in organischen Verbindungen:
- Durch die Beilstein- Probe
- Hierzu wird ein ausgeglühter Kupferdraht mit der Verbindung erhitzt
- Bei gebundenen Halogenatomen tritt eine grüne Färbung der Flamme auf
2. Nachweis von Halogenidionen:
- Dabei versetzt man die zu prüfende Lösung mit Silbernitratlösung
- Je nach Halogen entsteht eine unterschiedlicher Niederschlag:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Diese Verfahren ist nicht sehr aufwendig und man kann zwischen 3 Halogenen unterscheiden
Reaktion mit Metallen:
- Alle 5 Elemente reagieren mit den meisten Metallen
- Als Reaktionsprodukt entstehen Halogenide
- Die Entstehung der Halogenide ist meist mit einer Licht- oder Wärmeerscheinung verbunden
- Diese Reaktionen sind Reaktionen mit Elektronenübergang
- Allgemeine Wortgleichung zur Bildung:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Reaktion mit Metallen:
- Fluor, Chlor, Brom und Iod reagieren mit Wasserstoff
- Die entstehenden Halogenwasserstoffe
- Sind starke Säuren
- Bilden Salze
- Sind giftige Verbindungen
- Sind stark wasseranziehend
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Häufig gestellte Fragen
Was sind Halogene?
Halogene sind die Elemente der VII. Hauptgruppe des Periodensystems: Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat. Sie werden auch als Salzbildner bezeichnet.
Welche allgemeinen Eigenschaften haben Halogene?
Halogene sind Nichtmetalle, stark giftige und ätzend wirkende Gefahrenstoffe. Sie reagieren leicht mit Metallen zu Halogeniden und mit Wasserstoff zu Halogenwasserstoffen. Sie haben hohe bis sehr hohe Elektronegativitätswerte.
Welche Elektronegativitätswerte haben die einzelnen Halogene?
Fluor: 4,0; Chlor: 3,0; Brom: 2,8; Iod: 2,5; Astat: 2,2.
Was sind die wichtigsten Eigenschaften von Fluor?
Fluor (F) ist das erste Element der VII. Hauptgruppe, Ordnungszahl 9. Es ist ein sehr giftiges, ätzendes, schwach grünes Gas (bei Zimmertemperatur). Es ist das reaktionsfreudigste aller Elemente und zersetzt Wasser.
Wofür wird Fluor verwendet?
Fluor wird zur Herstellung von temperaturbeständigen Kunststoffen (Teflon), Fluorverbindungen bei der Trinkwasseraufbereitung und in Zahncremes verwendet. Es reagiert mit Wasserstoff zu Fluorwasserstoff (HF).
Was sind die wichtigsten Eigenschaften von Chlor?
Chlor (Cl) ist das zweite Element der VII. Hauptgruppe, Ordnungszahl 17. Es ist ein gelbgrünes, stechend riechendes Gas, das schwerer als Luft ist. Es wirkt bleichend und ist sehr reaktionsfähig.
Wofür wird Chlor verwendet?
Chlor wurde im ersten Weltkrieg als Kampfgas verwendet. Es reagiert mit Wasserstoff zu Chlorwasserstoff (HCl).
Was sind die wichtigsten Eigenschaften von Brom?
Brom (Br) hat die Ordnungszahl 35 und ist eine dunkelbraune Flüssigkeit. Bei 20 °C entstehen rotbraune, ätzende Dämpfe. Es ist in Wasser nur mäßig löslich und reagiert mit vielen Elementen.
Wofür wird Brom verwendet?
Brom wird in der Medizin als Beruhigungsmittel, in Halogenlampen, zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln und als Bestandteil in Farbstoffen verwendet. Es reagiert mit Wasserstoff zu Bromwasserstoff (HBr).
Was sind die wichtigsten Eigenschaften von Iod?
Iod (I) hat die Ordnungszahl 53 und ist ein metallisch glänzender Stoff. Beim Erhitzen entstehen violette, ätzende Dämpfe. Es ist kaum in Wasser, aber in Ethanol löslich.
Wofür wird Iod verwendet?
Iod wird als Mittel gegen Infektionen und Pilzerkrankungen verwendet und ist ein unentbehrlicher Bestandteil des menschlichen und tierischen Körpers. Es reagiert mit Wasserstoff zu Iodwasserstoff (HI).
Was sind die wichtigsten Eigenschaften von Astat?
Astat (At) hat die Ordnungszahl 85 und ist radioaktiv. Es ist das seltenste aller in der Natur gefundenen Elemente und entsteht als radioaktives Zerfallsprodukt aus Uran und Thorium.
Wofür wird Astat verwendet?
Astat hat keine praktische Verwendung und ist nur von wissenschaftlichem Interesse.
Wie weist man Halogene in organischen Verbindungen nach?
Durch die Beilstein-Probe. Dabei wird ein ausgeglühter Kupferdraht mit der Verbindung erhitzt. Bei gebundenen Halogenatomen tritt eine grüne Färbung der Flamme auf.
Wie weist man Halogenidionen nach?
Durch Versetzen der zu prüfenden Lösung mit Silbernitratlösung. Je nach Halogen entsteht ein unterschiedlicher Niederschlag.
Wie reagieren Halogene mit Metallen?
Alle 5 Halogene reagieren mit den meisten Metallen. Als Reaktionsprodukt entstehen Halogenide. Die Reaktionen sind meist mit einer Licht- oder Wärmeerscheinung verbunden und sind Reaktionen mit Elektronenübergang.
Wie reagieren Fluor, Chlor, Brom und Iod mit Wasserstoff?
Sie reagieren mit Wasserstoff. Die entstehenden Halogenwasserstoffe sind starke Säuren, bilden Salze, sind giftige Verbindungen und stark wasseranziehend.
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- Susanne Schulz (Author), 2000, Halogene- die Elemente der VII. Hauptgruppe, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/104750
