हैलोजन

From LTRC
हैलोजन
Group number 17
Trivial name हैलोजन
By element फ्लोरीन समूह
Cas VIIA
Old iupac VIIB
Mark F, Cl, Br, I, At, Ts
Left चाल्कोजन
Right उत्कृष्ट गैस
↓ आवर्त
2 आदिम
3 आदिम
4 आदिम
5 आदिम
6 क्षय से
7 संश्लेषित

संकेत

आदिम तत्व
क्षय से प्राप्त तत्व
संश्लेषित
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एस्टाटीन को यहाँ यूरेनाइट (यूरेनियम अयस्क जो मुख्य रूप से यूरेनियम डाइऑक्साइड (UO2) से बना है, जिसमें 238U होता है, जो अन्य चीजों के अलावा एस्टाटीन में क्षय होता है) द्वारा दर्शाया गया है। क्लोरीन और आयोडीन के नमूने प्रयोगशाला में तैयार किए गए थे, जबकि अन्य सभी नमूने ऑनलाइन विक्रेताओं (जैसे ल्यूसीटेरिया, नोवाएलिमेंट्स, आदि) से व्यावसायिक रूप से प्राप्त किए गए थे। बड़ी फ्लोरीन एम्पुल 30% फ्लोरीन और 70% हीलियम है, और दोनों फ्लोरीन एम्पुल विरल हैं।

हैलोजन आवर्त सारणी में एक समूह है जिसमें छह रासायनिक रूप से संबंधित तत्व शामिल हैं: फ्लोरीन (F), क्लोरीन (Cl), ब्रोमीन (Br), आयोडीन (I), और रेडियोधर्मी तत्व एस्टाटीन (At) तथा टेनेसीन (Ts), हालाँकि कुछ लेखक[1] टेनेसीन को बाहर कर सकते हैं क्योंकि इसका रसायन विज्ञान अज्ञात है और सैद्धांतिक रूप से इसके गैलियम जैसा होने की उम्मीद है। आधुनिक IUPAC नामकरण में, इस समूह को समूह 17 के रूप में जाना जाता है।[2]

"हैलोजन" शब्द का अर्थ है "लवण उत्पादक" या "नमक बनाने वाला"। जब हैलोजन धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो वे लवणों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करते हैं, जिनमें कैल्शियम फ्लोराइड, सोडियम क्लोराइड (सामान्य नमक), सिल्वर ब्रोमाइड, और पोटेशियम आयोडाइड शामिल हैं।[3]

हैलोजन का समूह एकमात्र आवर्त सारणी समूह है जिसमें मानक तापमान और दबाव पर पदार्थ की तीन मुख्य अवस्थाओं में तत्व मौजूद होते हैं, हालाँकि कमरे के तापमान से थोड़ा ऊपर यही बात समूह 1 और 15 के लिए भी सच हो जाती है, यदि श्वेत फास्फोरस को मानक अवस्था माना जाए।[n 1] सभी हैलोजन हाइड्रोजन के साथ बंधने पर अम्ल बनाते हैं। अधिकांश हैलोजन आमतौर पर खनिजों या लवणों से उत्पादित होते हैं। मध्य हैलोजन—क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन—का उपयोग अक्सर कीटाणुनाशक के रूप में किया जाता है। ऑर्गेनोब्रोमाइड्स ज्वाला मंदकों का सबसे महत्वपूर्ण वर्ग हैं, जबकि मौलिक हैलोजन खतरनाक होते हैं और विषाक्त हो सकते हैं। 3

इतिहास

फ्लोरीन खनिज फ्लुओरस्पार 1529 के शुरुआती समय में ज्ञात था। शुरुआती रसायनज्ञों ने महसूस किया कि फ्लोरीन यौगिकों में एक अज्ञात तत्व होता है, लेकिन वे इसे अलग करने में असमर्थ थे। 1869 में, एक अंग्रेजी रसायनज्ञ जॉर्ज गोर ने हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के माध्यम से बिजली की धारा प्रवाहित की और संभवतः फ्लोरीन का उत्पादन किया, लेकिन वह उस समय अपने परिणामों को साबित करने में असमर्थ थे।[4] 1886 में, पेरिस के एक रसायनज्ञ हेनरी मोइसन ने निर्जल हाइड्रोजन फ्लोराइड में घुले पोटेशियम बाइफ्लोराइड पर विद्युत अपघटन किया और सफलतापूर्वक फ्लोरीन को अलग किया।[5]

हाइड्रोक्लोरिक एसिड कीमियागरों और शुरुआती रसायनज्ञों के लिए जाना जाता था। हालाँकि, मौलिक क्लोरीन का उत्पादन 1774 तक नहीं हुआ था, जब कार्ल विल्हेम शीले ने मैंगनीज डाइऑक्साइड के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड को गर्म किया। शीले ने इस तत्व को "डीफ्लॉजिस्टिकेटेड म्यूरिएटिक एसिड" कहा, जिसे 33 वर्षों तक क्लोरीन के रूप में जाना जाता था। 1807 में, हम्फ्री डेवी ने क्लोरीन की जांच की और पाया कि यह एक वास्तविक तत्व है। प्रथम विश्व युद्ध के दौरान क्लोरीन गैस का उपयोग विषाक्त गैस के रूप में किया गया था। इसने दूषित क्षेत्रों में ऑक्सीजन को विस्थापित कर दिया और सामान्य ऑक्सीजनयुक्त हवा को विषाक्त क्लोरीन गैस से बदल दिया। गैस मानव ऊतकों को बाहरी और आंतरिक रूप से जला देगी, विशेष रूप से फेफड़ों को, जिससे संदूषण के स्तर के आधार पर सांस लेना कठिन या असंभव हो जाएगा।[5]

ब्रोमीन की खोज 1820 के दशक में एंटोनी जेरोम बालार्ड ने की थी। बालार्ड ने खारे पानी के नमूने के माध्यम से क्लोरीन गैस प्रवाहित करके ब्रोमीन की खोज की। उन्होंने मूल रूप से नए तत्व के लिए म्यूराइड नाम का प्रस्ताव रखा, लेकिन फ्रेंच अकादमी ने तत्व का नाम बदलकर ब्रोमीन कर दिया।[5]

आयोडीन की खोज बर्नार्ड कोर्टोइस ने की थी, जो समुद्री शैवाल की राख का उपयोग शोरा निर्माण की प्रक्रिया के हिस्से के रूप में कर रहे थे। कोर्टोइस आमतौर पर पोटेशियम क्लोराइड उत्पन्न करने के लिए समुद्री शैवाल की राख को पानी के साथ उबालते थे। हालाँकि, 1811 में, कोर्टोइस ने अपनी प्रक्रिया में सल्फ्यूरिक एसिड मिलाया और पाया कि उनकी प्रक्रिया से बैंगनी धुंआ निकला जो काले क्रिस्टल में संघनित हो गया। यह संदेह करते हुए कि ये क्रिस्टल एक नया तत्व थे, कोर्टोइस ने जांच के लिए अन्य रसायनज्ञों को नमूने भेजे। जोसेफ गे-लुसाक द्वारा आयोडीन को एक नया तत्व साबित किया गया।[5]

1931 में, फ्रेड एलिसन ने मैग्नेटो-ऑप्टिकल मशीन के साथ तत्व 85 की खोज करने का दावा किया, और तत्व का नाम अलाबामाइन रखा, लेकिन वे गलत थे। 1937 में, राजेंद्रलाल डे ने खनिजों में तत्व 85 की खोज करने का दावा किया, और तत्व को डकाइन कहा, लेकिन वे भी गलत थे। 1939 में होरिया हुलुबेई और यवेट कौचोइस द्वारा स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से तत्व 85 की खोज का प्रयास भी असफल रहा, जैसा कि उसी वर्ष वाल्टर मिंडर द्वारा किया गया प्रयास था, जिन्होंने पोलोनियम के बीटा क्षय के परिणामस्वरूप आयोडीन जैसा तत्व खोजा था। तत्व 85, जिसे अब एस्टाटीन कहा जाता है, 1940 में डेल आर. कोर्सन, के.आर. मैकेंजी और एमिलियो जी. सेग्रे द्वारा सफलतापूर्वक उत्पादित किया गया था, जिन्होंने बिस्मथ पर अल्फा कणों की बमबारी की थी।[5]

2010 में, परमाणु भौतिक विज्ञानी यूरी ओगानेसियन के नेतृत्व में एक टीम ने, जिसमें JINR, ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी, लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी और वेंडरबिल्ट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिक शामिल थे, टेनेसीन बनाने के लिए कैल्शियम-48 परमाणुओं के साथ बर्केलियम-249 परमाणुओं पर सफलतापूर्वक बमबारी की।[6]

व्युत्पत्ति

1811 में, जर्मन रसायनज्ञ जोहान श्विगर ने प्रस्ताव दिया कि "हैलोजन" नाम – जिसका अर्थ है "नमक उत्पादक", αλς [hals] "नमक" और γενειν [genein] "उत्पन्न करना" से – "क्लोरीन" नाम की जगह ले, जिसे अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा प्रस्तावित किया गया था।[7] डेवी का तत्व का नाम प्रचलित रहा।[8] हालाँकि, 1826 में, स्वीडिश रसायनज्ञ बैरन जोंस जैकब बर्ज़ेलियस ने फ्लोरीन, क्लोरीन और आयोडीन तत्वों के लिए "हैलोजन" शब्द का प्रस्ताव रखा, जो एक क्षारीय धातु के साथ यौगिक बनाने पर समुद्री नमक जैसा पदार्थ उत्पन्न करते हैं।[9][10]

इन तत्वों के अंग्रेजी नामों के अंत में -ine आता है। फ्लोरीन का नाम लैटिन शब्द फ्लुअर से आया है, जिसका अर्थ है "बहना", क्योंकि यह फ्लोराइट खनिज से प्राप्त हुआ था, जिसका उपयोग धातु के काम में फ्लक्स के रूप में किया जाता था। क्लोरीन का नाम ग्रीक शब्द क्लोरोस से आया है, जिसका अर्थ है "हरा-पीला"। ब्रोमीन का नाम ग्रीक शब्द ब्रोमोस से आया है, जिसका अर्थ है "दुर्गंध"। आयोडीन का नाम ग्रीक शब्द आयोड्स से आया है, जिसका अर्थ है "बैंगनी"। एस्टाटीन का नाम ग्रीक शब्द एस्टाटोस से आया है, जिसका अर्थ है "अस्थिर"।[5] टेनेसीन का नाम अमेरिकी राज्य टेनेसी के नाम पर रखा गया है, जहाँ इसे संश्लेषित किया गया था।

विशेषताएँ

रासायनिक

हैलोजन फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन अधातु हैं; एस्टाटीन और टेनेसीन, जो समूह 17 के दो सबसे भारी सदस्य हैं, के रासायनिक गुणों की निर्णायक रूप से जांच नहीं की गई है। हैलोजन आवर्त सारणी के कॉलम में ऊपर से नीचे की ओर जाने पर रासायनिक बंधन ऊर्जा में रुझान दिखाते हैं, जिसमें फ्लोरीन थोड़ा विचलित होता है। यह अन्य परमाणुओं के साथ यौगिकों में उच्चतम बंधन ऊर्जा होने के रुझान का पालन करता है, लेकिन इसके द्विपरमाणुक F2 अणु के भीतर बहुत कमजोर बंधन होते हैं। इसका मतलब है कि आवर्त सारणी में समूह 17 में नीचे जाने पर, परमाणुओं के बढ़ते आकार के कारण तत्वों की प्रतिक्रियाशीलता कम हो जाती है।[11]

हैलोजन बंधन ऊर्जा (kJ/mol)(ग्रीनवुड, अर्नशॉ, 1997, p. 804)
X X2 HX BX3 AlX3 CX4
F 159 574 645 582 456
Cl 243 428 444 427 327
Br 193 363 368 360 272
I 151 294 272 285 239

हैलोजन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, और इस प्रकार पर्याप्त मात्रा में जीवों के लिए हानिकारक या घातक हो सकते हैं। यह उच्च प्रतिक्रियाशीलता उनके उच्च प्रभावी परमाणु आवेश के कारण परमाणुओं की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण होती है। चूँकि हैलोजन के सबसे बाहरी ऊर्जा स्तर में सात वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, वे अष्टक नियम को पूरा करने के लिए अन्य तत्वों के परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करके एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकते हैं। फ्लोरीन सभी तत्वों में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है; यह ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक एकमात्र तत्व है, यह कांच जैसी अन्यथा अक्रिय सामग्रियों पर हमला करता है, और यह आमतौर पर अक्रिय उत्कृष्ट गैसों के साथ यौगिक बनाता है। यह एक संक्षारक और अत्यधिक विषाक्त गैस है। फ्लोरीन की प्रतिक्रियाशीलता ऐसी है कि, यदि प्रयोगशाला के कांच के बर्तनों में उपयोग या संग्रहीत किया जाता है, तो यह पानी की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति में कांच के साथ प्रतिक्रिया करके सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड (SiF4) बना सकता है। इस प्रकार, फ्लोरीन को टेफ्लॉन (जो स्वयं एक ऑर्गेनोफ्लोरीन यौगिक है), अत्यधिक सूखे कांच, या तांबे या स्टील जैसी धातुओं जैसे पदार्थों के साथ संभाला जाना चाहिए, जो उनकी सतह पर फ्लोराइड की एक सुरक्षात्मक परत बनाते हैं।

फ्लोरीन की उच्च प्रतिक्रियाशीलता कुछ सबसे मजबूत संभव बंधनों की अनुमति देती है, विशेष रूप से कार्बन के साथ। उदाहरण के लिए, टेफ्लॉन कार्बन के साथ बंधा हुआ फ्लोरीन है और थर्मल और रासायनिक हमलों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है और इसका गलनांक उच्च है।

अणु

द्विपरमाणुक हैलोजन अणु

स्थिर हैलोजन समनाभिकीय द्विपरमाणुक अणु बनाते हैं। अपेक्षाकृत कमजोर अंतर-आणविक बलों के कारण, क्लोरीन और फ्लोरीन "मौलिक गैसों" के रूप में ज्ञात समूह का हिस्सा बनते हैं।

हैलोजन अणु संरचना मॉडल d(X−X) / pm
(गैस चरण)		 d(X−X) / pm
(ठोस चरण)
फ्लोरीन F2 File:Difluorine-2D-dimensions.png File:Fluorine-3D-vdW.png 143 149
क्लोरीन Cl2 File:Dichlorine-2D-dimensions.png File:Chlorine-3D-vdW.png 199 198
ब्रोमीन Br2 228 227
आयोडीन I2 266 272

परमाणु संख्या बढ़ने पर तत्व कम प्रतिक्रियाशील हो जाते हैं और उनके गलनांक उच्च हो जाते हैं। उच्च गलनांक अधिक इलेक्ट्रॉनों के परिणामस्वरूप मजबूत लंदन फैलाव बल के कारण होते हैं।

यौगिक

हाइड्रोजन हैलाइड

सभी हैलोजन हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन हैलाइड बनाने के लिए देखे गए हैं। फ्लोरीन, क्लोरीन और ब्रोमीन के लिए, यह प्रतिक्रिया इस रूप में होती है:

H2 + X2 → 2HX

हालाँकि, हाइड्रोजन आयोडाइड और हाइड्रोजन एस्टाटाइड वापस अपने घटक तत्वों में विभाजित हो सकते हैं।[12]

हाइड्रोजन-हैलोजन प्रतिक्रियाएं भारी हैलोजन की ओर धीरे-धीरे कम प्रतिक्रियाशील हो जाती हैं। फ्लोरीन-हाइड्रोजन प्रतिक्रिया अंधेरे और ठंड में भी विस्फोटक होती है। क्लोरीन-हाइड्रोजन प्रतिक्रिया भी विस्फोटक है, लेकिन केवल प्रकाश और गर्मी की उपस्थिति में। ब्रोमीन-हाइड्रोजन प्रतिक्रिया और भी कम विस्फोटक है; यह केवल आग के संपर्क में आने पर विस्फोटक होती है। आयोडीन और एस्टाटीन केवल आंशिक रूप से हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे संतुलन बनता है।[12]

सभी हैलोजन हाइड्रोजन के साथ बाइनरी यौगिक बनाते हैं जिन्हें हाइड्रोजन हैलाइड के रूप में जाना जाता है: हाइड्रोजन फ्लोराइड (HF), हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl), हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr), हाइड्रोजन आयोडाइड (HI), और हाइड्रोजन एस्टाटाइड (HAt)। ये सभी यौगिक पानी के साथ मिश्रित होने पर अम्ल बनाते हैं। हाइड्रोजन फ्लोराइड एकमात्र हाइड्रोजन हैलाइड है जो हाइड्रोजन बंधन बनाता है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड, हाइड्रोब्रोमिक एसिड, हाइड्रोआयोडिक एसिड, और हाइड्रोएस्टेटिक एसिड सभी प्रबल अम्ल हैं, लेकिन हाइड्रोफ्लोरिक एसिड एक दुर्बल अम्ल है।[13]

सभी हाइड्रोजन हैलाइड जलन पैदा करने वाले होते हैं। हाइड्रोजन फ्लोराइड और हाइड्रोजन क्लोराइड अत्यधिक अम्लीय होते हैं। हाइड्रोजन फ्लोराइड का उपयोग एक औद्योगिक रसायन के रूप में किया जाता है, और यह अत्यधिक विषाक्त है, जिससे फुफ्फुसीय एडिमा होता है और कोशिकाएं क्षतिग्रस्त होती हैं।[14] हाइड्रोजन क्लोराइड भी एक खतरनाक रसायन है। पचास पार्ट्स प्रति मिलियन से अधिक हाइड्रोजन क्लोराइड वाली गैस में सांस लेने से मनुष्यों में मृत्यु हो सकती है।[15] हाइड्रोजन ब्रोमाइड हाइड्रोजन क्लोराइड की तुलना में अधिक विषाक्त और जलन पैदा करने वाला है। तीस पार्ट्स प्रति मिलियन से अधिक हाइड्रोजन ब्रोमाइड वाली गैस में सांस लेना मनुष्यों के लिए घातक हो सकता है।[16] हाइड्रोजन आयोडाइड, अन्य हाइड्रोजन हैलाइडों की तरह, विषाक्त है।[17]

धातु हैलाइड
मुख्य लेख: धातु हैलाइड

सभी हैलोजन सोडियम फ्लोराइड, सोडियम क्लोराइड, सोडियम ब्रोमाइड, सोडियम आयोडाइड, और सोडियम एस्टाटाइड बनाने के लिए सोडियम के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए जाने जाते हैं। हैलोजन के साथ गर्म सोडियम की प्रतिक्रिया से चमकीली-नारंगी लपटें निकलती हैं। क्लोरीन के साथ सोडियम की प्रतिक्रिया इस रूप में होती है:

2Na + Cl2 → 2NaCl[12]

लोहा आयरन(III) हैलाइड बनाने के लिए फ्लोरीन, क्लोरीन और ब्रोमीन के साथ प्रतिक्रिया करता है। ये प्रतिक्रियाएं इस रूप में होती हैं:

2Fe + 3X2 → 2FeX3[12]

हालाँकि, जब लोहा आयोडीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह केवल आयरन(II) आयोडाइड बनाता है।

Fe + I2 → FeI2

लोहे का ऊन ठंडे तापमान में भी सफेद यौगिक आयरन(III) फ्लोराइड बनाने के लिए फ्लोरीन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया कर सकता है। जब क्लोरीन गर्म लोहे के संपर्क में आता है, तो वे काला आयरन(III) क्लोराइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं। हालाँकि, यदि प्रतिक्रिया की स्थिति नम है, तो यह प्रतिक्रिया इसके बजाय एक लाल-भूरे रंग का उत्पाद देगी। लोहा ब्रोमीन के साथ प्रतिक्रिया करके आयरन(III) ब्रोमाइड भी बना सकता है। यह यौगिक शुष्क परिस्थितियों में लाल-भूरा होता है। ब्रोमीन के साथ लोहे की प्रतिक्रिया फ्लोरीन या क्लोरीन के साथ इसकी प्रतिक्रिया की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील है। एक गर्म लोहा आयोडीन के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, लेकिन यह आयरन(II) आयोडाइड बनाता है। यह यौगिक ग्रे हो सकता है, लेकिन प्रतिक्रिया हमेशा अतिरिक्त आयोडीन के साथ दूषित होती है, इसलिए यह निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है। आयोडीन के साथ लोहे की प्रतिक्रिया हल्के हैलोजन के साथ इसकी प्रतिक्रिया की तुलना में कम जोरदार होती है।[12]

इंटरहैलोजन यौगिक
मुख्य लेख: इंटरहैलोजन

इंटरहैलोजन यौगिक XYn के रूप में होते हैं जहाँ X और Y हैलोजन हैं और n एक, तीन, पांच या सात है। इंटरहैलोजन यौगिकों में अधिकतम दो अलग-अलग हैलोजन होते हैं। बड़े इंटरहैलोजन, जैसे ClF3 को एक शुद्ध हैलोजन की एक छोटे इंटरहैलोजन जैसे ClF के साथ प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। IF7 को छोड़कर सभी इंटरहैलोजन को विभिन्न स्थितियों में शुद्ध हैलोजन को सीधे मिलाकर उत्पादित किया जा सकता है।[18]

इंटरहैलोजन आमतौर पर F2 को छोड़कर सभी द्विपरमाणुक हैलोजन अणुओं की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं क्योंकि इंटरहैलोजन बंधन कमजोर होते हैं। हालाँकि, इंटरहैलोजन के रासायनिक गुण अभी भी मोटे तौर पर द्विपरमाणुक हैलोजन के समान हैं। कई इंटरहैलोजन में फ्लोरीन के एक या अधिक परमाणु एक भारी हैलोजन से बंधे होते हैं। क्लोरीन और ब्रोमीन पांच फ्लोरीन परमाणुओं तक के साथ बंध सकते हैं, और आयोडीन सात फ्लोरीन परमाणुओं तक के साथ बंध सकता है। अधिकांश इंटरहैलोजन यौगिक सहसंयोजक गैसें हैं। हालाँकि, कुछ इंटरहैलोजन तरल होते हैं, जैसे BrF3, और कई आयोडीन युक्त इंटरहैलोजन ठोस होते हैं।[18]

ऑर्गेनोहैलोजन यौगिक

कई सिंथेटिक कार्बनिक यौगिक जैसे प्लास्टिक पॉलिमर, और कुछ प्राकृतिक, में हैलोजन परमाणु होते हैं; इन्हें हैलोजनेटेड यौगिक या कार्बनिक हैलाइड के रूप में जाना जाता है। क्लोरीन समुद्री जल में हैलोजन में सबसे प्रचुर मात्रा में है, और मनुष्यों द्वारा अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में (क्लोराइड आयनों के रूप में) आवश्यक एकमात्र हैलोजन है। उदाहरण के लिए, क्लोराइड आयन निरोधात्मक ट्रांसमीटर GABA की क्रिया को मध्यस्थ करके मस्तिष्क कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और शरीर द्वारा पेट का एसिड बनाने के लिए भी उपयोग किए जाते हैं। आयोडीन थायराइड हार्मोन जैसे थायरोक्सिन के उत्पादन के लिए ट्रेस मात्रा में आवश्यक है। ऑर्गेनोहैलोजन को न्यूक्लियोफिलिक एब्स्ट्रैक्शन प्रतिक्रिया के माध्यम से भी संश्लेषित किया जाता है।[19]

पॉलीहैलोजनेटेड यौगिक

पॉलीहैलोजनेटेड यौगिक औद्योगिक रूप से बनाए गए यौगिक हैं जो कई हैलोजन के साथ प्रतिस्थापित होते हैं। उनमें से कई बहुत विषाक्त हैं और मनुष्यों में जैव-संचय करते हैं, और इनका अनुप्रयोग दायरा बहुत व्यापक है। इनमें PCBs, PBDEs, और परफ्लोरीनेटेड यौगिक (PFCs), साथ ही कई अन्य यौगिक शामिल हैं।

प्रतिक्रियाएं

पानी के साथ प्रतिक्रियाएं

फ्लोरीन ऑक्सीजन (O2) और हाइड्रोजन फ्लोराइड (HF) का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ जोरदार प्रतिक्रिया करता है:[20]

2 F2(g) + 2 H2O(l) → O2(g) + 4 HF(aq)

क्लोरीन की परिवेश के तापमान (21 °C) पर पानी के प्रति किलोग्राम लगभग 7.1 ग्राम Cl2 की अधिकतम घुलनशीलता है।[21] घुला हुआ क्लोरीन हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) और हाइपोक्लोरस एसिड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, एक ऐसा समाधान जिसका उपयोग कीटाणुनाशक या ब्लीच के रूप में किया जा सकता है:

Cl2(g) + H2O(l) → HCl(aq) + HClO(aq)

ब्रोमीन की घुलनशीलता 100 ग्राम पानी में 3.41 ग्राम है,[22] लेकिन यह धीरे-धीरे हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) और हाइपोब्रोमस एसिड (HBrO) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

Br2(g) + H2O(l) → HBr(aq) + HBrO(aq)

हालाँकि, आयोडीन पानी में न्यूनतम घुलनशील है (20 °C पर 0.03 ग्राम/100 ग्राम पानी) और इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।[23] हालाँकि, आयोडीन आयोडाइड आयन की उपस्थिति में एक जलीय घोल बनाएगा, जैसे कि पोटेशियम आयोडाइड (KI) के अतिरिक्त, क्योंकि ट्रायोडाइड आयन बनता है।

भौतिक और परमाणु

नीचे दी गई तालिका हैलोजन के प्रमुख भौतिक और परमाणु गुणों का सारांश है। प्रश्न चिह्नों के साथ चिह्नित डेटा या तो अनिश्चित हैं या अवलोकन के बजाय आवर्त रुझान पर आंशिक रूप से आधारित अनुमान हैं।

हैलोजन मानक परमाणु भार(Da)[n 2][25] गलनांक(K) गलनांक(°C) क्वथनांक(K)[26] क्वथनांक(°C)[26] घनत्व(g/cm3, 25 °C पर) विद्युतऋणात्मकता(पॉलिंग) प्रथम आयनन ऊर्जा(kJ·mol−1) सहसंयोजक त्रिज्या(pm)[27]
फ्लोरीन 18.9984032(5) 53.53 −219.62 85.03 −188.12 0.0017 3.98 1681.0 71
क्लोरीन [35.446; 35.457][n 3] 171.6 −101.5 239.11 −34.04 0.0032 3.16 1251.2 99
ब्रोमीन 79.904(1) 265.8 −7.3 332.0 58.8 3.1028 2.96 1139.9 114
आयोडीन 126.90447(3) 386.85 113.7 457.4 184.3 4.933 2.66 1008.4 133
एस्टाटीन [210][n 4] 575 302 ? 610 ? 337 ? 6.2–6.5[28] 2.2 899.0[29] ? 145[30]
टेनेसीन [294][n 4] ? 623-823[31] ? 350-550[31] ? 883[31] ? 610[31] ? 7.1-7.3[31] - ? 743[32] ? 157[31]
Z तत्व प्रति कोश इलेक्ट्रॉन
9 फ्लोरीन 2, 7
17 क्लोरीन 2, 8, 7
35 ब्रोमीन 2, 8, 18, 7
53 आयोडीन 2, 8, 18, 18, 7
85 एस्टाटीन 2, 8, 18, 32, 18, 7
117 टेनेसीन 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 (अनुमानित)[33]
विभिन्न दबावों पर हैलोजन के लिए क्वथनांक या उर्ध्वपातन तापमान की निर्भरता। ऊर्ध्वाधर पट्टी गलनांक को दर्शाती है।
विभिन्न दबावों पर हैलोजन का उर्ध्वपातन या क्वथनांक (°C)[34]
Tmelt (оС) −100.7 −7.3 112.9
log(P[Pa]) mmHg Cl2 Br2 I2
2.12490302 1 −118 −48.7 38.7
2.82387302 5 −106.7 −32.8 62.2
3.12490302 10 −101.6 −25 73.2
3.42593302 20 −93.3 −16.8 84.7
3.72696301 40 −84.5 −8 97.5
3.90305427 60 −79 −0.6 105.4
4.12490302 100 −71.7 9.3 116.5
4.42593302 200 −60.2 24.3 137.3
4.72696301 400 −47.3 41 159.8
5.00571661 760 −33.8 58.2 183
log(P[Pa]) atm Cl2 Br2 I2
5.00571661 1 −33.8 58.2 183
5.30674661 2 −16.9 78.8
5.70468662 5 10.3 110.3
6.00571661 10 35.6 139.8
6.30674661 20 65 174
6.48283787 30 84.8 197
6.6077766 40 101.6 215
6.70468662 50 115.2 230
6.78386786 60 127.1 243.5

समस्थानिक

फ्लोरीन का एक स्थिर और प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला समस्थानिक है, फ्लोरीन-19। हालाँकि, प्रकृति में रेडियोधर्मी समस्थानिक फ्लोरीन-23 की सूक्ष्म मात्रा पाई जाती है, जो प्रोटैक्टिनियम-231 के क्लस्टर क्षय के माध्यम से उत्पन्न होता है। फ्लोरीन के कुल अठारह समस्थानिकों की खोज की गई है, जिनका परमाणु द्रव्यमान 13 से 31 के बीच है।

क्लोरीन के दो स्थिर और प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं, क्लोरीन-35 और क्लोरीन-37। हालाँकि, प्रकृति में क्लोरीन-36 समस्थानिक की सूक्ष्म मात्रा पाई जाती है, जो आर्गन-36 के स्पैलेशन के माध्यम से उत्पन्न होता है। क्लोरीन के कुल 24 समस्थानिकों की खोज की गई है, जिनका परमाणु द्रव्यमान 28 से 51 के बीच है।[5]

ब्रोमीन के दो स्थिर और प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं, ब्रोमीन-79 और ब्रोमीन-81। ब्रोमीन के कुल 33 समस्थानिकों की खोज की गई है, जिनका परमाणु द्रव्यमान 66 से 98 के बीच है।

आयोडीन का एक स्थिर और प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला समस्थानिक है, आयोडीन-127। हालाँकि, प्रकृति में रेडियोधर्मी समस्थानिक आयोडीन-129 की सूक्ष्म मात्रा पाई जाती है, जो स्पैलेशन और अयस्कों में यूरेनियम के रेडियोधर्मी क्षय से उत्पन्न होता है। आयोडीन के कई अन्य रेडियोधर्मी समस्थानिक भी प्राकृतिक रूप से यूरेनियम के क्षय के माध्यम से बनाए गए हैं। आयोडीन के कुल 38 समस्थानिकों की खोज की गई है, जिनका परमाणु द्रव्यमान 108 से 145 के बीच है।[5]

एस्टाटीन का कोई भी स्थिर समस्थानिक नहीं है। हालाँकि, एस्टाटीन के चार प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं जो यूरेनियम, नेप्चूनियम और प्लूटोनियम के रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से उत्पन्न होते हैं। ये समस्थानिक एस्टाटीन-215, एस्टाटीन-217, एस्टाटीन-218 और एस्टाटीन-219 हैं। एस्टाटीन के कुल 31 समस्थानिकों की खोज की गई है, जिनका परमाणु द्रव्यमान 191 से 227 के बीच है।[5]

टेनेसीन का कोई भी स्थिर समस्थानिक नहीं है। टेनेसीन के केवल दो ज्ञात कृत्रिम रेडियोआइसोटोप हैं, टेनेसीन-293 और टेनेसीन-294।

उत्पादन

बाएं से दाएं: कमरे के तापमान पर क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन। क्लोरीन एक गैस है, ब्रोमीन एक तरल है, और आयोडीन एक ठोस है। फ्लोरीन को उसकी उच्च अभिक्रियाशीलता के कारण और एस्टाटीन तथा टेनेसीन को उनकी रेडियोधर्मिता के कारण छवि में शामिल नहीं किया जा सका।

हर साल लगभग साठ लाख मीट्रिक टन फ्लोरीन खनिज फ्लोराइट का उत्पादन होता है। हर साल चार लाख मीट्रिक टन हाइड्रोफ्लोरिक एसिड बनाया जाता है। फ्लोरीन गैस फॉस्फोरिक एसिड निर्माण में उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित हाइड्रोफ्लोरिक एसिड से बनाई जाती है। प्रति वर्ष लगभग 15,000 मीट्रिक टन फ्लोरीन गैस बनाई जाती है।[5]

खनिज हैलाइट वह खनिज है जिसे क्लोरीन के लिए सबसे अधिक खनन किया जाता है, लेकिन खनिजों कार्नालाइट और सिल्वाइट का भी क्लोरीन के लिए खनन किया जाता है। ब्राइन के विद्युत अपघटन द्वारा हर साल चार करोड़ मीट्रिक टन क्लोरीन का उत्पादन किया जाता है।[5]

हर साल लगभग 450,000 मीट्रिक टन ब्रोमीन का उत्पादन होता है। उत्पादित कुल ब्रोमीन का पचास प्रतिशत संयुक्त राज्य अमेरिका में, 35% इजरायल में, और शेष का अधिकांश हिस्सा चीन में उत्पादित होता है। ऐतिहासिक रूप से, ब्रोमीन का उत्पादन प्राकृतिक ब्राइन में सल्फ्यूरिक एसिड और ब्लीचिंग पाउडर मिलाकर किया जाता था। हालाँकि, आधुनिक समय में, ब्रोमीन का उत्पादन विद्युत अपघटन द्वारा किया जाता है, जो हर्बर्ट डॉव द्वारा आविष्कृत एक विधि है। समुद्र के पानी से क्लोरीन गुजारकर और फिर समुद्र के पानी से हवा गुजारकर भी ब्रोमीन का उत्पादन करना संभव है।[5]

2003 में, 22,000 मीट्रिक टन आयोडीन का उत्पादन हुआ था। चिली कुल उत्पादित आयोडीन का 40% उत्पादन करता है, जापान 30% उत्पादन करता है, और कम मात्रा में रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादन होता है। 1950 के दशक तक, आयोडीन केल्प (समुद्री शैवाल) से निकाला जाता था। हालाँकि, आधुनिक समय में, आयोडीन अन्य तरीकों से उत्पादित किया जाता है। आयोडीन का उत्पादन करने का एक तरीका सल्फर डाइऑक्साइड को नाइट्रेट अयस्कों के साथ मिलाना है, जिसमें कुछ आयोडेट होते हैं। आयोडीन प्राकृतिक गैस क्षेत्रों से भी निकाला जाता है।[5]

भले ही एस्टाटीन प्राकृतिक रूप से पाया जाता है, लेकिन यह आमतौर पर बिस्मथ को अल्फा कणों के साथ बमबारी करके उत्पादित किया जाता है।[5]

टेनेसीन एक साइक्लोट्रॉन का उपयोग करके बनाया जाता है, जिसमें टेनेसीन-293 और टेनेसीन-294 बनाने के लिए बर्केलियम-249 और कैल्शियम-48 को संलयित किया जाता है।

अनुप्रयोग

कीटाणुनाशक

क्लोरीन और ब्रोमीन दोनों का उपयोग पीने के पानी, स्विमिंग पूल, ताजे घावों, स्पा, बर्तनों और सतहों के लिए कीटाणुनाशक के रूप में किया जाता है। आयोडीन का टिंचर का उपयोग घावों के इलाज के लिए भी किया जाता है। वे नसबंदी नामक प्रक्रिया के माध्यम से बैक्टीरिया और अन्य संभावित हानिकारक सूक्ष्मजीवों को मारते हैं। उनकी अभिक्रियाशीलता का उपयोग ब्लीचिंग में भी किया जाता है। सोडियम हाइपोक्लोराइट, जो क्लोरीन से उत्पादित होता है, अधिकांश कपड़ा ब्लीच का सक्रिय घटक है, और क्लोरीन-व्युत्पन्न ब्लीच का उपयोग कुछ कागज उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है।

प्रकाश व्यवस्था

हैलोजन लैंप एक प्रकार का तापदीप्त लैंप है जो ऐसे बल्बों में टंगस्टन फिलामेंट का उपयोग करता है जिनमें आयोडीन या ब्रोमीन जैसे हैलोजन की थोड़ी मात्रा मिलाई जाती है। यह ऐसे लैंपों के उत्पादन को सक्षम बनाता है जो समान वाट क्षमता पर गैर-हैलोजन तापदीप्त बल्बों की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। गैस फिलामेंट के पतले होने और बल्ब के अंदर के काले होने को कम करती है, जिसके परिणामस्वरूप एक ऐसा बल्ब मिलता है जिसका जीवनकाल बहुत अधिक होता है। हैलोजन लैंप अन्य तापदीप्त बल्बों की तुलना में अधिक सफेद रंग के साथ उच्च तापमान (2800 से 3400 केल्विन) पर चमकते हैं। हालाँकि, इसके लिए बल्बों को टूटने से बचाने के लिए सिलिका ग्लास के बजाय फ्यूज्ड क्वार्ट्ज से निर्मित करने की आवश्यकता होती है।[35]

दवा घटक

दवा खोज में, एक प्रमुख दवा उम्मीदवार में हैलोजन परमाणुओं को शामिल करने से ऐसे एनालॉग्स प्राप्त होते हैं जो आमतौर पर अधिक लिपोफिलिक और कम पानी में घुलनशील होते हैं।[36] परिणामस्वरूप, हैलोजन परमाणुओं का उपयोग लिपिड झिल्ली और ऊतकों के माध्यम से प्रवेश में सुधार करने के लिए किया जाता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि कुछ हैलोजेनेटेड दवाओं के वसा ऊतक में जमा होने की प्रवृत्ति होती है। रेडियोधर्मी आयोडीन थेरेपी का उपयोग हाइपरथायरायडिज्म और कुछ थायराइड कैंसर के इलाज के लिए किया जा सकता है।[37]

हैलोजन परमाणुओं की रासायनिक अभिक्रियाशीलता उनके प्रमुख से जुड़ने के बिंदु और हैलोजन की प्रकृति दोनों पर निर्भर करती है। सुगंधित (एरोमैटिक) हैलोजन समूह एलिफैटिक हैलोजन समूहों की तुलना में बहुत कम अभिक्रियाशील होते हैं, जो काफी रासायनिक अभिक्रियाशीलता प्रदर्शित कर सकते हैं। एलिफैटिक कार्बन-हैलोजन बॉन्ड के लिए, C-F बॉन्ड सबसे मजबूत होता है और आमतौर पर एलिफैटिक C-H बॉन्ड की तुलना में कम रासायनिक रूप से अभिक्रियाशील होता है। अन्य एलिफैटिक-हैलोजन बॉन्ड कमजोर होते हैं, उनकी अभिक्रियाशीलता आवर्त सारणी में नीचे जाने पर बढ़ती जाती है। वे आमतौर पर एलिफैटिक C-H बॉन्ड की तुलना में अधिक रासायनिक रूप से अभिक्रियाशील होते हैं। परिणामस्वरूप, सबसे आम हैलोजन प्रतिस्थापन कम अभिक्रियाशील सुगंधित फ्लोरीन और क्लोरीन समूह हैं।

जैविक भूमिका

फ्लोराइड आयन जीवों की हाथीदांत, हड्डियों, दांतों, रक्त, अंडों, मूत्र और बालों में पाए जाते हैं। बहुत कम मात्रा में फ्लोराइड आयन मनुष्यों के लिए आवश्यक हो सकते हैं।[38] मानव रक्त के प्रति लीटर में 0.5 मिलीग्राम फ्लोरीन होता है। मानव हड्डियों में 0.2 से 1.2% फ्लोरीन होता है। मानव ऊतक में लगभग 50 पार्ट्स प्रति बिलियन फ्लोरीन होता है। एक सामान्य 70-किलोग्राम के मानव में 3 से 6 ग्राम फ्लोरीन होता है।[5]

क्लोराइड आयन मनुष्यों सहित बड़ी संख्या में प्रजातियों के लिए आवश्यक हैं। अनाज के शुष्क भार में क्लोरीन की सांद्रता 10 से 20 पार्ट्स प्रति मिलियन है, जबकि आलू में क्लोराइड की सांद्रता 0.5% है। मिट्टी में क्लोराइड का स्तर 2 पार्ट्स प्रति मिलियन से नीचे गिरने पर पौधों की वृद्धि पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। मानव रक्त में औसतन 0.3% क्लोरीन होता है। मानव हड्डी में आमतौर पर 900 पार्ट्स प्रति मिलियन क्लोरीन होता है। मानव ऊतक में लगभग 0.2 से 0.5% क्लोरीन होता है। एक सामान्य 70-किलोग्राम के मानव में कुल 95 ग्राम क्लोरीन होता है।[5]

ब्रोमाइड आयन के रूप में कुछ ब्रोमीन सभी जीवों में मौजूद होता है। मनुष्यों में ब्रोमीन की जैविक भूमिका सिद्ध नहीं हुई है, लेकिन कुछ जीवों में ऑर्गनोब्रोमीन यौगिक होते हैं। मनुष्य आमतौर पर प्रति दिन 1 से 20 मिलीग्राम ब्रोमीन का सेवन करते हैं। मानव रक्त में आमतौर पर 5 पार्ट्स प्रति मिलियन ब्रोमीन, मानव हड्डियों में 7 पार्ट्स प्रति मिलियन ब्रोमीन और मानव ऊतक में 7 पार्ट्स प्रति मिलियन ब्रोमीन होता है। एक सामान्य 70-किलोग्राम के मानव में 260 मिलीग्राम ब्रोमीन होता है।[5]

मनुष्य आमतौर पर प्रति दिन 100 माइक्रोग्राम से कम आयोडीन का सेवन करते हैं। आयोडीन की कमी से बौद्धिक विकलांगता हो सकती है। ऑर्गनोआयोडीन यौगिक मनुष्यों में कुछ ग्रंथियों, विशेष रूप से थायराइड ग्रंथि, साथ ही पेट, एपिडर्मिस और प्रतिरक्षा प्रणाली में पाए जाते हैं। आयोडीन युक्त खाद्य पदार्थों में कॉड, सीप, झींगा, हेरिंग, लॉबस्टर, सूरजमुखी के बीज, समुद्री शैवाल और खाद्य मशरूम शामिल हैं। हालाँकि, पौधों में आयोडीन की कोई जैविक भूमिका ज्ञात नहीं है। मानव रक्त में आमतौर पर 0.06 मिलीग्राम प्रति लीटर आयोडीन, मानव हड्डियों में 300 पार्ट्स प्रति बिलियन आयोडीन और मानव ऊतक में 50 से 700 पार्ट्स प्रति बिलियन आयोडीन होता है। एक सामान्य 70-किलोग्राम के मानव में 10 से 20 मिलीग्राम आयोडीन होता है।[5]

एस्टाटीन, हालांकि बहुत दुर्लभ है, पृथ्वी में माइक्रोग्राम में पाया गया है।[5] इसकी उच्च रेडियोधर्मिता और अत्यधिक दुर्लभता के कारण इसकी कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है, और इसके सबसे स्थिर समस्थानिक का अर्ध-आयु काल केवल लगभग 8 घंटे है।

टेनेसीन पूरी तरह से मानव निर्मित है और प्रकृति में इसकी कोई अन्य भूमिका नहीं है।

विषाक्तता

हैलोजन की विषाक्तता भारी हैलोजन की ओर कम होती जाती है।[39]

फ्लोरीन गैस अत्यधिक विषाक्त है; 25 पार्ट्स प्रति मिलियन की सांद्रता पर फ्लोरीन में सांस लेना संभावित रूप से घातक है। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड भी विषाक्त है, जो त्वचा में प्रवेश करने और अत्यधिक दर्दनाक जलन पैदा करने में सक्षम है। इसके अलावा, फ्लोराइड आयन विषाक्त होते हैं, लेकिन शुद्ध फ्लोरीन जितने विषाक्त नहीं होते। फ्लोराइड 5 से 10 ग्राम की मात्रा में घातक हो सकता है। 1.5 mg/L से अधिक सांद्रता पर फ्लोराइड का लंबे समय तक सेवन डेंटल फ्लोरोसिस के जोखिम से जुड़ा है, जो दांतों की एक सौंदर्य संबंधी स्थिति है।[40] 4 mg/L से अधिक सांद्रता पर, कंकाल फ्लोरोसिस विकसित होने का खतरा बढ़ जाता है, एक ऐसी स्थिति जिसमें हड्डियों के सख्त होने के कारण हड्डियों का टूटना अधिक सामान्य हो जाता है। दंत क्षय को रोकने के तरीके, जल फ्लोराइडेशन में वर्तमान अनुशंसित स्तर 0.7 से 1.2 mg/L के बीच हैं ताकि फ्लोराइड के हानिकारक प्रभावों से बचा जा सके और साथ ही लाभ भी प्राप्त किया जा सके।[41] सामान्य स्तर और कंकाल फ्लोरोसिस के लिए आवश्यक स्तरों के बीच के स्तर वाले लोगों में गठिया के समान लक्षण होते हैं।[5]

क्लोरीन गैस अत्यधिक विषाक्त है। 3 पार्ट्स प्रति मिलियन की सांद्रता पर क्लोरीन में सांस लेने से तेजी से विषाक्त प्रतिक्रिया हो सकती है। 50 पार्ट्स प्रति मिलियन की सांद्रता पर क्लोरीन में सांस लेना अत्यधिक खतरनाक है। कुछ मिनटों के लिए 500 पार्ट्स प्रति मिलियन की सांद्रता पर क्लोरीन में सांस लेना घातक है। इसके अलावा, क्लोरीन गैस में सांस लेना इसके संक्षारक गुणों के कारण अत्यधिक दर्दनाक है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड क्लोरीन का एसिड है, हालांकि यह अपेक्षाकृत गैर-विषाक्त है, यह अत्यधिक संक्षारक है और खुली हवा में बहुत परेशान करने वाली और विषाक्त हाइड्रोजन क्लोराइड गैस छोड़ता है।[39]

शुद्ध ब्रोमीन कुछ हद तक विषाक्त है लेकिन फ्लोरीन और क्लोरीन की तुलना में कम विषाक्त है। सौ मिलीग्राम ब्रोमीन घातक है।[5] ब्रोमाइड आयन भी विषाक्त होते हैं, लेकिन ब्रोमीन की तुलना में कम। ब्रोमाइड की घातक खुराक 30 ग्राम है।[5]

आयोडीन कुछ हद तक विषाक्त है, जो फेफड़ों और आंखों में जलन पैदा करने में सक्षम है, जिसकी सुरक्षा सीमा 1 मिलीग्राम प्रति घन मीटर है। मौखिक रूप से लेने पर, 3 ग्राम आयोडीन घातक हो सकता है। आयोडाइड आयन ज्यादातर गैर-विषाक्त होते हैं, लेकिन बड़ी मात्रा में सेवन करने पर ये भी घातक हो सकते हैं।[5]

एस्टाटीन रेडियोधर्मी है और इसलिए अत्यधिक खतरनाक है, लेकिन इसे मैक्रोस्कोपिक मात्रा में उत्पादित नहीं किया गया है और इसलिए यह बहुत संभावना नहीं है कि इसकी विषाक्तता औसत व्यक्ति के लिए बहुत प्रासंगिक होगी।[5]

टेनेसीन की रासायनिक जांच नहीं की जा सकती क्योंकि इसका अर्ध-आयु काल बहुत कम है, हालांकि इसकी रेडियोधर्मिता इसे बहुत खतरनाक बना देगी।

सुपरहैलोजन

मुख्य लेख: सुपरएटम

सुपरहैलोजन ऐसे परमाणु क्लस्टर हैं जिनकी इलेक्ट्रॉन बंधुता क्लोरीन से अधिक होती है, जो उच्चतम इलेक्ट्रॉन बंधुता (3.62 eV) वाला परमाणु है। इस अवधारणा को पहली बार 1981 में गेनाडी एल. गुत्सेव और अलेक्जेंडर आई. बोल्डिरेव द्वारा औपचारिक रूप दिया गया था।[42][43]

कुछ एल्यूमीनियम क्लस्टरों में सुपरएटम गुण होते हैं। ये एल्यूमीनियम क्लस्टर हीलियम गैस में आयनों (Al जहाँ n = 1, 2, 3, ... ) के रूप में उत्पन्न होते हैं और आयोडीन युक्त गैस के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा विश्लेषण किए जाने पर, एक मुख्य प्रतिक्रिया उत्पाद Al13I− निकलता है।[44] अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन वाले 13 एल्यूमीनियम परमाणुओं के ये क्लस्टर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं जब इसे उसी गैस स्ट्रीम में पेश किया जाता है। यह मानते हुए कि प्रत्येक परमाणु अपने 3 वैलेंस इलेक्ट्रॉन मुक्त करता है, इसका मतलब है कि 40 इलेक्ट्रॉन मौजूद हैं, जो सोडियम के लिए जादुई संख्याओं में से एक है और यह दर्शाता है कि ये संख्याएं उत्कृष्ट गैसों का प्रतिबिंब हैं।

गणना से पता चलता है कि अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन एल्यूमीनियम क्लस्टर में आयोडीन परमाणु के ठीक विपरीत स्थान पर स्थित होता है। इसलिए क्लस्टर में आयोडीन की तुलना में इलेक्ट्रॉन के लिए उच्च इलेक्ट्रॉन बंधुता होनी चाहिए और इसलिए एल्यूमीनियम क्लस्टर को सुपरहैलोजन कहा जाता है (अर्थात, नकारात्मक आयनों को बनाने वाले मोइटी की ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रॉन पृथक्करण ऊर्जाएं किसी भी हैलोजन परमाणु की तुलना में बड़ी होती हैं)।[45] Al13I- आयन में क्लस्टर घटक आयोडाइड आयन या ब्रोमाइड आयन के समान है। संबंधित Al13I2- क्लस्टर के ट्रायोडाइड आयन की तरह रासायनिक रूप से व्यवहार करने की उम्मीद है।[46][47]

देखें

halogen

नोट्स

  1. ↑ यह समूह 12 के लिए भी हो सकता है, हालाँकि कोपरनिसियम के गलनांक और क्वथनांक अभी भी अनिश्चित हैं।
  2. ↑ कोष्ठक में दी गई संख्या मापन अनिश्चितता को दर्शाती है। यह अनिश्चितता कोष्ठक में दी गई संख्या से पहले वाली संख्या के अंतिम सार्थक अंक (अंकों) पर लागू होती है (अर्थात, दाईं ओर के अंक से गणना करते हुए)। उदाहरण के लिए, 1.00794 ± (7) का अर्थ 1.00794 ± 0.00007 है, जबकि 1.00794 ± (72) का अर्थ 1.00794 ± 0.00072 है।[24]
  3. ↑ इस तत्व का औसत परमाणु भार क्लोरीन के स्रोत के आधार पर बदलता रहता है, और कोष्ठक में दिए गए मान ऊपरी और निचली सीमाएं हैं।[25]
  4. ↑ 4.0 4.1 इस तत्व का कोई भी स्थिर न्यूक्लाइड नहीं है, और कोष्ठक में दिया गया मान तत्व के सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या को दर्शाता है।[25]

संदर्भ

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  10. ↑ "हैलोजन" शब्द अंग्रेजी में 1832 (या उससे पहले) में दिखाई दिया। उदाहरण के लिए देखें: बर्ज़ेलियस, जे.जे. ए.डी. बाचे के साथ, अनुवादक, (1832) "एन एसे ऑन केमिकल नोमेनक्लेचर, प्रीफिक्स्ड टू द ट्रीटीज ऑन केमिस्ट्री," द अमेरिकन जर्नल ऑफ साइंस एंड आर्ट्स, 22: 248–276; उदाहरण के लिए देखें पृष्ठ 263।
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ग्रंथ सूची

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स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Halogen" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Halogen यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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