В природе существует множество различных соединений и химических элементов. Каждый вариант обладает собственным набором свойств, изучить которые требуется для понимания их влияния на человека и окружающую среду. Существуют вещества, которые внешне могут быть похожими. Их физические и химические свойства также практически одинаковы. Только по некоторым пунктам имеются отличия, которые и определяют их предназначение. Так, например, нужно знать, чем бром отличается от йода, чтобы использовать каждое из веществ правильно и максимально безопасно.
Содержание
Краткая характеристика соединений брома и йода
Чтобы начать рассмотрение различий, нужно обратить внимание на характеристику каждого из элементов. Только после сравнения будет наглядно видна разница между ними. Для того чтобы определить основное отличие рассматриваемых веществ, рекомендуется рассмотреть их основные свойства.
Бром обозначается в периодической таблице, как Br. Атомный номер (число, по которому можно найти) — 35.
В обычных условиях, при комнатной температуре и без нагревания или охлаждения вещество имеет коричнево-красный оттенок. Представляет собой жидкость.
Особенности, которые необходимо учитывать:
- галогенид;
- имеет неприятный запах;
- пары коричневого цвета.
Молекула обозначается в формулах, как Br₂ . Если сравнивать его с йодом, то с химической точки зрения этот металл является более активным, чем йод. Одновременно он уступает по этому показателю таким веществам, как хлор или фтор (или соединениям, таким как фторид).
Бром — вещество природного происхождения. Месторождения имеются в Китае или Америке.
Теперь нужно разобраться с тем, что представляет собой молекула йода и вещество в целом. Объединяет его с бромом то, что элемент является галогеном. Атомный номер — 53.
Нужно обратить внимание на то, что вещество находится в твердом состоянии при нормальных условиях (комнатной температуре и обычном давлении). Йод относится к группе неметаллов. Важен тот факт, что вещество представляет собой кристалл. Цвет черный с характерным блеском.
Если же происходит нагрев и последующее кипение, элемент преобразуется. Возникает пар, который имеет фиолетовый оттенок. В воде йод и его соединения растворяется плохо, но достаточная активность проявляется при взаимодействии с неполярными растворителями, такими, как, например, гексан.
Физические свойства галогенов
Рассматривая вещества, нужно обратить внимание на физическое состояние и свойства этой химической группы элементов. В ходе исследований стало известно, что галогены способны сохранять первоначальное молекулярное строение во всех агрегатных состояниях (жидкость, газ, твердый элемент). Их активность во взаимодействии с другими веществами достаточно высокая.
Галогены — простые вещества, имеющие несложный молекулярный состав (2 атома с ковалентной неполярной связью). Формулы, соответственно, пишутся следующим образом:
- Cl₂.
- F₂.
- I₂.
- Br₂.
Заряд ядра равен порядковому номеру элемента в периодической таблице Менделеева. Вещества проявляют способность к кипению и плавлению. Свойственна им и электропроводимость. Но рассматриваемая группа веществ плохо проводит электричество и тепло.
Нужно также обратить внимание и на то, какой кристаллический рисунок имеют вещества этой группы. Галогены обладают интересной решёткой. Атомы в количестве 2-х единиц, содержат на внешнем энергетическим уровне 7 электронов. Эти вещества способны окислять, так как до завершения уровня им не хватает всего 1-го электрона.
В результате окислительные свойства выраженные и достаточно яркие. Именно по этой причине в природе в чистом виде эти вещества встречаются крайне редко. Встретить галогены можно в составе разнообразных солей. Нужно отметить, что реакция с кислотами, в состав которых включены рассматриваемые элементы, возрастает с увеличением показателей их атомной массы.
Также к физическим свойствам следует отнести характерный резкий и достаточно неприятный запах. Растворимость в воде плохая, токсичность высокая (пример: хлор).
Особенностью является тот факт, что с увеличением показателей атомной массы окраска галогена становится более насыщенной и темной. По этой же причине возрастает температура, которая требуется для начала плавления и кипения.
Химические свойства
Чтобы понимать, чем фтор отличается от хлора или от йода, нужно рассмотреть не только физические свойства галогенов:
- Вещества не горят, вступив в контакт с воздухом.
- Фтор окисляется под влиянием кислорода (образуется фторид).
- Вступая во взаимодействие с различными металлами, начинается процесс окисления. В результате образуются вещества, которые называются галогениды.
- Фтор приводит к тому, что водород загорается в его присутствии.
- Если водород вступит в реакцию к хлором, то возникнет взрыв.
- Водород во взаимодействии с йодом при нагревании проявляет эндотермические свойства. Этим йод отличается от элемента фтора.
- Галогены способны взаимодействовать друг с другом. Особенность: меньший показатель активности вещества приводит к поглощению его более активными элементами из этой группы.
Особенностью, которую нужно отметить, рассматривая химические свойства веществ из группы галогенов, является то, что они способны к диспропорционированию. В результате при взаимодействии с водой происходит стабилизация степеней окисления с образованием кислот. Пример: хлор и вода. Образуется соляная кислота и хлорноватистая (или хлорная вода).
По этим проявлениям можно отличить компоненты, объединенные в рассматриваемой группе веществ. В случае, когда производится растворение в различных щелочах хлора, брома или йода, наблюдается диспропорция с одновременным образованием различных солей. Одновременно нужно учитывать, что фтор проявляет способность к окислению щелочей.
Еще одна особенность, указывающая на характерные химические свойства группы — активные галогены вытесняют менее активные из солей и галогеноводородов, если таковые образовались в ходе реакции.
Также эти вещества способны восстанавливаться при взаимодействии с необходимыми для этого элементами.
Для чего нужен йод человеку
Йод является незаменимым микроэлементом, который определяет показатели работы многих систем и органов.
Основная потребность — у эндокринной системы. Именно этот элемент принимает активное участие в синтезе гормона под названием тироксин. Исследования указывают, что организм потребляет на его производство 90 % всего йода, который поступает с пищей.
Значение тироксина велико, так как он регулирует:
- водно-солевой обмен;
- работу печени4
- обменные процессы жиров, белков и углеводов;
- теплообмен;
- давление;
- рост клеток.
Еще одно важное значение — регулирование деятельности сердца и сосудов. Свидетельствует о том, что наблюдается дефицит йода у человека, в первую очередь, растущий или постепенно увеличивающийся зоб. В особо тяжелых случаях у людей развивается кретинизм.
Если провести исследования и сдать анализы, то в организме здорового человека должно находиться не меньше 15–20 мг йода.
Щитовидная железа за сутки должна улавливать для последующей переработки 60 мкг циркулирующего йода. Этого количества достаточно для нормального синтеза гормонов щитовидной железы. Если наблюдается снижение вещества, то замедляется и синтез. Проявляется это в нарушениях со стороны работы печени, сердца, почек. Человек ощущает вялость и слабость, снижается двигательная активность и физическая выносливость.
Чтобы не возникало проблем, каждый день необходимо получать около 150 мкг йода. Суточная норма йода определяется несложными расчетами: 2–4 мкг на 1 кг массы тела. Именно поэтому учитывается здесь не только возраст, но и вес.
Нужно также знать, что бывает с человеком, если он получает мало этого вещества. Постепенно щитовидная железа перестает синтезировать достаточное количество гормонов. Затем может развиться гипотиреоз — недостаточная активность щитовидной железы. Тогда выработка гормонов будет сниженной постоянно, потребуется специальное лечение. Также среди проблем специалисты отмечают нарушение менструального цикла. В редких случаях — бесплодие.
Видео по теме статьи
В видеоролике ниже показан Бром — единственный жидкий неметалл.
Заключение
Если рассматривать строение веществ, то атомы брома и иода отличаются радиусом (у брома он меньше, так как он находится в 4-м периоде). Также и
хлор отличается от элемента брома агрегатным состоянием. В первом случае — это газ, во втором — жидкость. С возрастаем порядкового номера у веществ возрастает плотность, они начинают лучше реагировать на присутствие кислорода или водорода. Наблюдается различных реакционный механизм. Так фтор или хлор могут взрываться при взаимодействии с водой или кислородом, но йод нет. Влияет на это строение веществ и их порядковые номера в периодической таблице.