2-3. 할로겐 - 공통과학 - 사이버스쿨

2 -3

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 Cl₂과 만나면 황록색, Br₂과 만나면 적갈색,

I₂과 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 > I₂의 순서대로 반응성이 크다.