الهالوجينات

تشمل العناصر الشائعة في الكيمياء اللاعضوية العديد من العناصر الأساسية مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون والفلور والكلور والبروم واليود والكبريت والفوسفور والبورون والسيليكون والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والألمنيوم. ومن الأمثلة على المركبات اللاعضوية التي تحتوي على هذه العناصر الشائعة: الماء (H2O)، الأمونيا (NH3) ومركبات الهالوجينات مثل كلوريد الصوديوم (NaCl) وفلوريد الكالسيوم (CaF2) وكبريتات المغنيسيوم (MgSO4).

الهالوجينات هي عناصر المجموعة السابعة في الجدول الدوري، وتتميز بالخصائص الكيميائية التالية:

1- قابلية الدخول في التفاعلات التصفية: يتميز الهالوجينات بإمكانية تركيب مجاميع هيدروكسيل (-OH) وامام النترو، والكاربوكسيلات والأملاح، والتي تحدث كغرف ذاتية لذلك فإنها تستخدم في يساند الطرق التحليلية المختلفة، وبشكل خاص في الأدوية والبلاستيك والصناعات الالكترونية.

2- الاستخدامات الواسعة: يتميز الهالوجينات بكونها مواد صناعية هامة للعديد من المنتجات مثل المبيدات الحشرية والأدوية والعوازل الكهربائية والمواد اللاصقة ومنشطات الاحتراق والمواد البلاستيكية.

3- التأثير على البيئة: هناك العديد من الهالوجينات التي تم تحديد تأثيراتها على البيئة والصحة، بما في ذلك الكلوروفلوروكربونات التي تستخدم في الأجهزة المنزلية المبردة والربط بين العادم الصناعي في تثبيت الدماغ، كما تسبب في تدهور طبقة الأوزون.

4- السمية: يمكن أن يكون بعض الهالوجينات سامة، مثل الفلور الذي يسبب نزيف كيسي في حالة الاستنشاق الكائنات البحرية بالإضافة إلى التأثيرات الصحية الأخرى.

5- الاستقرار: يتميز الهالوجينات بكونها استقرارة كيميائياً، لذلك يتم استخدامها كعوازل كهربائية ومواد رشاشة.

يعني التدفق تحديداً في الكيمياء التحليلية استخدام تدفق المحاليل بدلاً من العمليات التحليلية التقليدية المستندة إلى الوصم والشفط. يتم استخدام تقنيات التدفق لتقليل تدخل العامل البشري وزيادة دقة وسرعة التحليل. يركز التدفق على حوافز الكيمياء الخضراء، مثل تقليل كمية المذيبات والمواد الخطرة المستخدمة. يعدَّ التحليل التدفقي مفيدًا في عمليات الكشف عن العينات الخاصة بالطبيعة المعقدة المحتوية على الهالوجينات والإجهادات الكيميائية الأخرى. ويعد النظام المؤتمت للإدارة المستمرة والتدفق التحليلي المتطوران تقنيتين بارزتين في هذا المجال.

إن العنصر المشع في مجموعة الهالوجينات هو الأستاتين، ويحتوي على حوالي 30 نظيرًا مشعًا والتي تتفكك إشعاعيًا عند تعرضها للتفاعل، والأستاتين هو عنصر كيميائي يرمز له بالرمز At وهو من أثقل الهالوجينات، ويمتاز بندرة انتشاره.

وعدده الذري 85، كما أنه يقع في المجموعة السابعة عشر أي مجموعة الهالوجينات والدورة السادسة في الجدول الدوري، وهو عنصر غير معدني، ويمتاز بالهشاشة والليونة وقابليته للسحب والطرق، لونه داكن يميل للسواد، ويُعد موصل ضعيف للحرارة والكهرباء، ويصنف الأستاتين ضمن أشباه الفلزات.

يستخدم عنصر الأستاتين في العديد من المجالات فيستخدم في المجالات الطبية في العلاج والصناعات الدوائية مثل صناعة أدوية الأمراض القلبية، ويستخدم الأستاتين في صناعة السبائك والصناعات المعدنية، كما ويستخدم في التصوير بالرنين المغناطيسي، وصناعة الأجهزة الكهربائية.
المصدر: موقع موضوع

توجد عدة طرق لإنتاج اليدرات في الكيمياء الضوئية، ومن بين هذه الطرق:

1- تفاعل الهالوجينات مع المركبات العضوية المشتقة من الألكينات أو الألكاينات، حيث يتم إضافة الهالوجينات إلى الألكينات أو الألكاينات بوجود الضوء لتكوين اليدرات.

2- تفاعل الألدهيدات مع المركبات العضوية المشتقة من الألكينات، حيث يتم تحويل الألدهيدات إلى المركبات الفعالة ضوئياً، التي تتفاعل مع الألكينات لتكوين اليدرات.

3- تفاعل الأمينات مع المركبات العضوية المشتقة من الألكينات، حيث يتم تحويل الأمينات إلى المركبات الفعالة ضوئياً، التي تتفاعل مع الألكينات لتكوين اليدرات.

4- تفاعل المركبات العضوية المشتقة من الألكينات مع الكبريتات، حيث يتم تحويل المركبات العضوية المشتقة من الألكينات إلى المركبات الفعالة ضوئياً، التي تتفاعل مع الكبريتات لتكوين اليدرات.

ظهرت الكيمياء الضوئية على المسرح العلمي في القرن التاسع عشر ، وخضعت لتطويرات كبيرة على مر السنين. وفيما يلي نظرة عامة عن أهم مراحل تطور الكيمياء الضوئية:

1. البداية: في عام 1817 ، اكتشف العالم الإنجليزي ، توماس يونغ ، تأثير الضوء على الجراثيم والنباتات. ومن ثم ، في عام 1839 ، اكتشف الكيميائي الألماني يوران بادر فوتوكيمياء في دراسته لتأثير الضوء على المواد الكيميائية.

2. تطورات النظرية: في بداية القرن العشرين ، طور فيليب لند إمبرش نظرية الهالوجينات ، وهي نظرية تفسر تفاعلات الضوء مع المركبات العضوية. وفي عام 1913 ، طور المهندس الكهربائي آرثر هولن جهاز الترحيل ، الذي يستخدم في دراسة الضوء وتفاعله مع المواد الكيميائية.

3. استخدامات الصناعة: في عقود الخمسينيات والستينيات ، استخدمت الكيمياء الضوئية في صناعات تصنيع الأدوية ومنتجات التجميل والأفلام الفوتوغرافية وكذلك في التلوين الأوتوماتيكي.

4. التطورات الحديثة: في العقود الأخيرة ، حققت الكيمياء الضوئية تطورات كبيرة. وضُمِّنَت مجالات الاستخدام المتزايدة للكيمياء الضوئية ، ومن بينها: الشمسية الفوتوفوتوكاتاليسية لتوليد الهيدروجين ، و تقنيات تخزين الطاقة ، و تصنيع البوليمرات ، والتصوير الطبي ، وتطبيقات الأجهزة الإلكترونية والكهربائية.