EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Halogene 28 28 Die 17. Gruppe – die Halogene Elektronenanordnung in der äußersten Sphäre: s 2 p 5 Die Elemente Fluor, Chlor, Brom und Iod bilden die 17. Gruppe des Periodensys- tems und werden Halogene genannt. Das Element Astat (lat.= unbeständig) kommt nur in Form kurzlebiger Radionuklide vor und spielt in der chemischen Praxis keine Rolle. Entsprechend ihrer Stellung im Periodensystem sind sie alle typische Nichtmetalle, die mit Metallen heftig zu Salzen reagieren (Halogene = Salzbildner). In Form dieser Salze – der Halogenide – kommen die Halogene hauptsächlich in der Natur vor (Salzgehalt des Meerwassers, Salzlagerstätten). Der elementare Zustand Im elementaren Zustand bestehen die Halogene aus zweiatomigen Molekülen und sind sehr starke Atemgifte. Fluor F 2 ist ein schwach gelbliches Gas und sehr reaktionsfreudig. Da Fluoride bei Schmelzflusselektrolysen als Flussmittel Verwendung finden, stammt der Name des Elements von lat. fluere (= fließen). Chlor Cl 2 ist ein gelbgrünes Gas (griech.: chloros = grün). Es ist das für die che- mische Industrie wichtigste Halogen. Brom Br 2 ist eine braune Flüssigkeit, die stechend riechende, sehr giftige Dämpfe entwickelt (griech.: bromos = Gestank). Iod I 2 ist ein schwarzer Feststoff, der beim Erhitzen in einen violetten Dampf übergeht (griech.: iodes = veilchenfärbig). Halogene sind giftig Schon kleine Konzentrationen (1 ppm) der gasförmigen Halogene (Fluor und Chlor) riechen stechend und verursachen Hustenreiz. 10 ppm wirken bereits lungenschädlich, und höhere Konzentrationen erzeugen rasch schwere Lun- genschäden. Chlor wurde im 1. Weltkrieg als erster Gaskampfstoff eingesetzt. Das flüssige Brom verdampft bei Zimmertemperatur so stark, dass fast immer gefährliche Konzentrationen auftreten. Iod hat einen geringeren Dampfdruck. Wird es aber erwärmt, sublimiert es, und so ist auch hier bald eine gesundheitsschädliche Konzentration erreicht. Hydrogenhalogenide - Halogenide Hydrogenfluorid (Fluorwasserstoff) HF ist ein Gas (bzw. eine Flüssigkeit mit einem Kp = 20° C) und wird als wässrige Lösung Flusssäure genannt. Sie greift Glas an und wird daher zum Glasätzen verwendet. Wasserlösliche Fluoride kommen in geringer Konzentration auch im Trinkwas- ser vor. Der Organismus benötigt sie zum Aufbau von Knochen und Zähnen. Fluoridtabletten dienen zur Kariesprophylaxe. In größeren Konzentrationen wirken lösliche Fluoride durch Blockierung von Enzymen und Störungen im Knochen- und Gelenksapparat giftig. Hydrogenchlorid (Chlorwasserstoff) HCl ist ein ausgezeichnet wasserlösliches Gas, dessen wässrige Lösung als Salzsäure bekannt ist. Physiologisch kommt Salzsäure im Magensaft in einer Konzentration von etwa 0,1 mol/L vor und dient zum Entkeimen der Nahrung und zum Einleiten der Verdauung. Das wichtigste und bekannteste Chlorid ist Natriumchlorid NaCl (Kochsalz). Hydrogenbromid (Bromwasserstoff) HBr ist wie Chlorwasserstoff ein gut was- serlösliches Gas, dessen wässrige Lösung eine starke Säure ist. Lösliche Bromide können als Beruhigungsmittel verwendet werden. Das schwer lösliche Silberbromid ist die lichtempfindliche Substanz für fotografi- schen Verfahren mit Filmbelichtung. Iod ist ein wichtiges Bioelement, das vom Menschen in der Schilddrüse ange- reichert wird. Eine Iodidunterversorgung kann zu Kropfbildung führen, wes- halb man dem Speisesalz geringe Mengen Iodid zusetzt. Gefährlich ist die Iodidanreicherung im Falle von Kernkraftwerksunfällen, bei denen radioak- tive Nuklide des Iods frei und natürlich ebenfalls angereichert werden. Des- halb werden Kaliumiodid-Tabletten zur prophylaktischen Überversorgung der Schilddrüse in Schulen bereitgehalten. F Cl Br I At Fluor Chlor Brom Iod Astat 17. Gruppe 1886 1774 1826 1811 1940 entdeckt Farbe blassgelbgrün gelblichgrün rotbraun grauglänzend metallisch Abb. 028–1: Die Halogene Abb. 028–2: Der Nachweis von Iod mit Stärke I 2 -Moleküle Stärke-Molekül Iod-Stärke- Komplex Erwärmen Abkühlen farblos blau Abb. 028–3: Brom und Iod Iod Brom Nur zu Prüfzwecken – Eigentum es Verlags öbv