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할로겐

 

ㅇ 할로겐(halogen ; 그리스어로 "염을 만드는 물질"이란 의미)

    -. 17족 원소

    -. 플루오르(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 아스타틴(At)

 

ㅇ 할로겐 원소의 물리량

원소

녹는점(섭씨)

끓는점(섭씨)

상태(25도)

색깔

은화합물

F2

- 217.9

-188

기체

담황색

AgF(용해)

Cl2

-100.9

-34.1

기체

황록색

AgCl(흰색 침전)

Br2

-7.9

58.8

액체

적갈색

AgBr(연노랑침전)

I2

113.6

184.4

고체

흑자색

AgI(노란 침전)

 

 -. 원자번호가 커질수록 분자간의 힘이 증가하여 녹는점, 끓는점이 높아진다.

 -. 원자번호가 커질수록 반응성(산화력)이 작아진다.

 

ㅇ 할로겐 원소의 성질

  1) 상온에서 2원자 분자로 존재

  2) 색을 가진다.

  3) 원자번호가 커질수록 반응성(산화력)이 줄어든다

  4) 물에 녹아 할로겐화수소산이 되며 수용액은 산성을 띤다.

 

ㅇ 할로겐 원소의 이용

   1) 플루오르(F2) ;  치약(충치예방), 테프론(합성수지), 프레온가스 생산에 이용

   2) 염소(Cl2 ) ;황록색의 유독한 기체로 살균, 표백작용을 한다.

                       수영장, 정수장 물소독, 종이와 펄프 표백, 염산 만듬

             만드는 법 ; 이산화망간 + 진한 염산

                            MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2(기체)

   

    3) 염화수소(HCl) ; 물에 녹아 염산이 된다.

                               암모니아와 만나면 흰 연기 발생

    4) 브롬(Br) ; 감광작용때문에 사진 필림을 만드는데 이용, 불면증환자 치료에 이용

    5) 요오드(I) ; 살균작용, 소독약(요오드팅크), 그림물감 제작에 사용

    6) 플루오르화수소 (HF) ; 유리를 녹이므로 납병이나 폴리에틸렌병에 보관

 

[실험] 다음 그림처럼 세 개의 시험관에 NaCl, NaBr, NaI 수용액

          5mL와  CCl4 용액 1mL 씩이 든 시험관에 염소수 1mL씩을

          넣고 흔든 후 CCl4 층의 색깔변화를 관찰한다.

                

 

          염소수 대신에 브롬수와 요오드 수용액을 사용하여 똑같은 실험을

          한 후 사염화탄소(CCl4)층의 색깔을 관찰한다.          

 

[문1] 실험 결과는 어떨까 ?

[답1]  아래 경우외에는 사염화탄소(CCl4)층이 색은 변하지 않았다.

         [염소수를 넣은 경우]

              -. NaBr 수용액을 넣은 시험관의 사염화탄소(CCl4)층이 적갈색으로 변했다.

              -. NaI 수용액을 넣은 시험관의 사염화탄소(CCl4)층이 보라색으로 변했다.

         [ 브롬수를 넣은 경우]

              -. NaI 수용액을 넣은 시험관의 사염화탄소(CCl4)층이 보라색으로 변했다.

 

[문2] 위 실험 결과로부터 Cl, Br, I 의 반응성의 크기를 유추해보면 ?

[답2] 반응성이 큰 원소가 Na과 결합하고 반응성이 작은 원소는 전자를 잃어

        분자가 되어 사염화탄소층으로 들어가 사염화탄소의 색을 변하게 한다.

        사염화탄소층의 색은   Cl2 과 만나면 황록색,   Br2 과 만나면 적갈색,  

        I2  과 만나면 보라색을 띤다.

        따라서, 염소수를 넣은 경우 NaBr 수용액을 넣은 시험관의 사염화탄소가

        적갈색으로 변했다는 것은 Br2 (분자)가 생겼다는 것이므로 Cl 이 Br 보다

        반응성이 크다는 것이다.

 

         위 실험에서 Cl 은 Br 보다 반응성이 크고 Br은 I 보다 반응성이 크므로

           Cl2   >  Br2   >  I2   의 순서대로 반응성이 크다.