В каких продуктах есть галоген

Здравствуйте, уважаемые читатели. Тема правильного питания сегодня интересна всем, кто хочет оставаться бодрым и здоровым долгие годы. Мы следим за калорийностью рациона, рассчитываем количество углеводов, белков, жиров, витаминов. Однако забываем, что для полноценной жизнедеятельности организму нужны микроэлементы, например фтор. Давайте разберемся, где же искать этот экзотический компонент, и какие фторсодержащие продукты питания предпочтительнее.

Для чего нашему организму нужны ионы F

Поскольку фтор это газообразное вещество группы галогенов, в наш организм он попадает в виде соединений различных металлов (кальция, натрия, олова). Далее он ионизируется и переносится кровью к органам и тканям.

Потребность человека во фторе невелика, всего лишь 0,5-4 миллиграмма за сутки. Учитывая, что литр питьевой воды содержит 3-12 мг фторидов, можно сказать, что специально насыщать рацион продуктами с содержанием фтора нет никакой необходимости, при условии соблюдения основных принципов правильного питания.

Хотя фтор принято относить к группе условно жизненно необходимых микроэлементов, совсем обойтись без него у организма не получится. Сам по себе F необходим на этапе формирования зубной эмали и костей. От его содержания зависит состояние ногтевой пластины и волос, а также скорость регенерации поврежденных тканей.

Читайте также:

В каких продуктах содержится много аминокислот: самые нужные и незаменимые для человека

Ионы фтора катализируют кроветворение, помогают организму избавляться от радионуклидов и тяжелых металлов. Помимо этого, галоген ускоряет процесс усвоения Ca или железа из продуктов питания.

Прекрасная совместимость фтора и кальция позволяет им работать в тандеме, всячески укрепляя кости и зубную эмаль. Поэтому микроэлемент особенно важен для женщин. Как известно, во время вынашивания малыша мама нуждается в регулярном поступлении кальция, необходимого для формирования скелета ребенка.

Читайте также:

Чем полезны и вредны семена подсолнуха для здоровья — какая норма употребления в день

При его нехватке организм позаимствует микроэлемент из костной ткани, что немедленно скажется на состоянии волос и ногтей будущей мамочки. Дамам старшего возраста важно употреблять максимально допустимое количество продуктов, содержащих фториды, чтобы исключить развитие остеопороза.

Еще одно полезное свойство галогена F – его способность снижать агрессивность кислой среды в полости рта и уничтожать бактерии, вызывающие кариес. Кстати, этим успешно пользуются производители зубной пасты. 

Как скажется на организме избыток микроэлемента

Последнее время появилось множество статей и публикаций на тему вреда фтора. Дескать, этот химический элемент для человеческого организма небезопасен. Надо сказать, что галоген действительно ядовит, но только в своем естественном, газообразном состоянии.

Более того, из продуктов мы получаем его в микродозах, накопить критическую концентрацию вещества организм не успевает, поскольку F быстро утилизируется через мочевыделительную систему. Но покупать продукцию обогащенную фтором специально действительно не стоит. Мало того, что цены на такой товар выше на 20-30%, риск передозировки при их потреблении заметно увеличивается.

Возможно вас еще заинтересует:

В каких продуктах питания содержится омега-3 больше всего

Теперь немного о том, как можно узнать, что вашему организму многовато фтора. Поскольку ионы галогена следуют, прежде всего, в костную ткань, его избыток проявит себя белыми пятнами на зубной эмали. Но если этот признак легко обнаружить визуально, другие последствия, вроде носовых кровотечений, скачков давления, кожного зуда или головных болей, нередко списывают на другие факторы.

Постоянное превышение необходимой суточной нормы фторидов ведет к снижению иммунитета, усложнению течения хронических недугов, развитию аллергии и даже возникновению опухолей. Нужно учесть, что соединения фтора несовместимы с магнием, его полноценному усвоению они препятствуют.

Где содержится микроэлемент

Различное количество фтора содержат практически все категории продуктов питания. Но нужно признать, что в большом количестве микроэлемент не содержится нигде. Как правило, его присутствие в продуктах ограничивается десятыми и сотыми миллиграмма.

Читайте также:

Чем полезны персики для организма мужчин и женщин и есть ли противопоказания?

Относительно велико его содержание в морской рыбе. Особенно богата фторидами скумбрия, содержащая 35% микроэлемента от суточной нормы потребления.

В каких еще продуктах содержится фтор, можно узнать из таблицы. Расчеты приводятся исходя из максимальной нормы суточного потребления.

Фториды можно получить не только из рыбы, молочных продуктах или круп. Некоторое их количество имеется в говядине или телятине, печени. Если говорить о морепродуктах, то микроэлемент можно обнаружить в морской капусте (ламинарии). Соединения фтора присутствуют в яблоках, винограде, финиках, шпинате, свекольной ботве, подсолнечных и тыквенных семенах.

Вам наверняка любопытно будет узнать, что помимо перечисленных продуктов, микроэлемент в значительном количестве присутствует в чайном листе. Можно сказать, что растение фаворит по содержанию фтористых соединений. При этом во время заваривания лист отдает воде примерно 50-70% вещества.

Читайте также:

В чем содержится витамин с в большом количестве — таблица со списком продуктов

Именно поэтому считается, что чай полезен для зубов. Особенно это касается зеленых сортов, которые почти не содержат красящий пигмент, а значит не вызовут пожелтения эмали. На пользу пойдут горячие напитки, приготовленные с добавлением мяты. В ее листочках и стеблях тоже присутствует фтор.

Прощаясь с вами, уважаемые читатели, хочу пожелать хорошего здоровья. Напоминаю, что интересная информация появляется регулярно, поэтому непременно подпишитесь на блог, чтобы не пропустить новинки. Поделитесь ссылкой на статью с друзьями по социальным сетям.

Галогены (греч. hals – соль + genes – рождающий) – химические элементы VIIa группы: F, Cl, Br, I, At. Реагируют с большинством
других элементов и органических соединений.

Галогены широко распространены в природе. Их химическая активность падает от фтора к астату.

Общая характеристика элементов VIIa группы

От F к At (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств.
Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Все галогены относятся к неметаллам, являются сильными окислителями.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns2np5:

• F – 2s22p5
• Cl – 3s23p5
• Br – 4s24p5
• I – 5s25p5
• At – 6s26p5

Для галогенов характерны нечетные степени окисления: -1, +1, +3, +5, +7. Это связано с электронной конфигурацией атомов
в возбужденном состоянии.

Природные соединения

• NaCl – галит (каменная соль)
• CaF2 – флюорит, плавиковый шпат
• NaCl*KCl – сильвинит
• 3Ca3(PO4)2*CaF2 – фторапатит
• MgCl2*6H2O – бишофит
• KCl*MgCl2*6H2O – карналлит

Простые вещества – F2, Cl2, Br2, I2

Галогены в чистом виде можно получить путем электролиза водных растворов и расплавов их солей. Например, хлор в промышленности получают
электролизом водного раствора хлорида натрия.

NaCl + H2O → (электролиз) NaOH + H2↑ + Cl2↑

Электролизом расплава гидрофторида калия KHF2 в безводной плавиковой кислоте – HF – был впервые получен фтор.

HF → F2 + H2

Более активные галогены способны вытеснять менее активные. Активность галогенов убывает: F → Cl → Br → I.

Cl2 + KBr → Br2 + KCl

Cl2 + KI → I2 + KCl

В лабораторных условиях галогены могут быть получены следующими реакциями.

HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O

HCl + KMnO4 → MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O

Химические свойства

• Реакции с металлами

Для галогенов характерна высокая реакционная способность. Фтор реагирует со всеми металлами без исключения, некоторые из них в атмосфере
фтора самовоспламеняются.

Al + F2 → AlF3

Cu + Cl2 → CuCl2

Na + Br2 → NaBr

• Реакции с неметаллами

Хлор, как и фтор, химически весьма активен. Не реагирует только с кислородом, азотом и благородными газами.

Cl2 + Si → SiCl4

Cl2 + H2 → HCl (на свету)



F2 + H2 → HF (в темноте со взрывом)

Галогены вступают в реакцию друг с другом. Чтобы определить степени окисления в получающихся соединениях, вспомните электроотрицательность 😉

Br2 + F2 → BrF (фтор более электроотрицателен, чем бром – F-)

Br2 + I2 → IBr3 (бром более электроотрицателен, чем йод – Br-)

• Реакции с водой

Реакция фтора с водой протекает очень энергично, носит взрывной характер.

H2O + F2 → HF + O2

Хлор реагирует с водой обратимо, образуя хлорную воду – смесь хлорноватистой и соляной кислоты. Бром вступает в те же реакции, что и хлор.

Cl2 + H2O → HCl + HClO

H2O + Br2 → HBr + HBrO



Замечу, что активность йода существенно ниже, чем у остальных галогенов. С неметаллами йод почти не реагирует, а с металлами – только при
нагревании.

• Реакции с щелочами

Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Cl2 + NaOH → (t) NaCl + NaClO3 + H2O

• Окислительные способности

Галогены способны вытеснять друг друга из солей. Более активные вытесняют менее активные.

KCl + F2 → KF + Cl2

KBr + Cl2 → KCl + Br2

KBr + I2 ⇸ (реакция не идет, так как йод менее активен, чем бром)

Галогеноводороды

Соединения, образованные из галогенов и водорода. К галогеноводородам относятся следующие вещества:

• HF – фтороводород (газ), фтороводородная (плавиковая) кислота (жидкость)
• HCl – хлороводород (газ), соляная кислота (жидкость)
• HBr – бромоводород, бромоводородная кислота
• HI – йодоводород, йодоводородная кислота
• HAt – астатоводород, астатоводородная кислота

При н.у. HCl, HBr, HI – газы, хорошо растворимые в воде.

Получение

В промышленности применяют получение прямым методом: реакцией водорода с галогенами.

H2 + Cl2 → HCl

В лабораторных условиях галогеноводороды можно получить в реакциях обмена между галогенсодержащими солями и сильными кислотами.

NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + HF

PBr3 + H2O → HBr↑ + H3PO3

H2S + I2 → S + HI

Химические свойства

• Кислотные свойства

HF – является слабой кислотой, HCl, HBr, HI – сильные кислоты. Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, способны вытеснить
водород из кислоты.

Mg + HBr → MgBr2 + H2↑

Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑



Галогеноводороды реагируют с основными, амфотерными оксидами и основаниями с образованием соответствующих солей.

Na2O + HCl → NaCl + H2O

ZnO + HI → ZnI2 + H2O

KOH + HCl → KCl + H2O (реакция нейтрализации)



Cr(OH)3 + HCl → CrCl3 + H2O

• С солями

Реакции протекают в тех случаях, если в результате выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

Li2CO3 + HBr → LiBr + H2CO3

• Восстановительные свойства

В некоторых реакциях проявляют себя как сильные восстановители, особенно HI.

HI + MnO2 → I2 + MnI2 + H2O

HI + H2SO4 → I2 + H2S + H2O

HI + O2 → H2O + I2

HI + Br2 → HBr + I2

HI + H2SO4 → I2 + H2S + H2O

HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + H2O



• Реакция с оксидом кремния

В целом взаимодействие галогеноводородов с оксидами неметаллов нехарактерно. В этой связи важно выделить реакцию SiO2 с
плавиковой кислотой.

SiO2 + HF → SiF4 + H2O

Элементы, которые относятся к 17-й группе периодической системы, применяются во многих отраслях народного хозяйства, а вещества, содержащие их соединения, широко используются в быту. Вряд ли можно представить жизнь без этих химических элементов. Хотя все они являются токсичными, без микроскопических количеств галогенов в воде и продуктах невозможно нормальное существование организмов. Рассмотрим, что такое галогены, и каково их значение в химии и биологии.

Что такое галогены

Пожалуй, многих не раз интересовал вопрос, что такое галогены в химии. Это элементы, относящиеся к XVII группе таблицы Менделеева. Раньше их причисляли к главной подгруппе VII группы. К галогенам относят фтор, хлор, бром, йод, астат.

Некоторые химики причисляют к ним искусственно синтезированное вещество теннесин с номером 117. Это пример галогена, который обладает радиоактивностью.

Вещества этой группы причисляют к неметаллам. Они считаются сильнейшими окислителями, причем это химическое свойство галогенов изменяется по мере уменьшения порядкового номера. Наиболее активным окислителем является фтор, который способен взаимодействовать даже с кислородом с образованием фторида. Способны проявлять свойства восстановителя со степенью окисления +7 (высшая). Недаром раньше таблица Менделеева помещала галогены в 7 группу.

В процессе химического взаимодействия с металлами образуют соли (отсюда и название). На внешней оболочке содержится 7 электронов. Атомы присоединяют недостающий электрон и таким образом заполняют ее. Следовательно, степень их окисления равна -1. Однако хлор, бром, йод, астат могут иметь степени окисления 1, 3, 5, 7 со знаком плюс (являясь восстановителем).

В этом кроется ответ на вопрос, с чем взаимодействует галоген. Особенности строения этих веществ таковы, что они реагируют практически со всеми элементами.

Интересно! Название «фтор» происходит от греческого «разрушение». Это сильнейший окислитель, который взаимодействует почти с любыми веществами. Атомы фтора не реагируют с неоном, гелием и аргоном и некоторыми фторидами.

Характеристика веществ

Узнаем, что такое галогены в химии. Характеристика списка галогенов следующая:

• строение внешнего слоя электронов — nS2nP5,
• по мере роста номера в таблице радиус атома становится больше, электроотрицательность падает, свойства неметалла снижаются,
• являются выраженными окислителями, причем эта способность элементов снижается по мере увеличения массы атома (единственное, с чем не реагирует галоген, — это благородные газы),
• все молекулы содержат 2 атома,
• сила кислот увеличивается по мере роста относительной массы атома.

Периодическая таблица показывает, что чем выше находится элемент, тем сильнее его окислительные способности.

Окислительные свойства атомов

Фтор

При нормальных условиях является бледно-желтым газом. Можно получить путем электролиза КНF2. Реагирует с водой с образованием фтороводорода и кислорода. Реакция водорода и фтора происходит очень активно. Взаимодействует с металлами и неметаллами.

Хлористоводородная кислота является слабой, фтороводород обратимо диссоциирует в воде с выходом ионов Н+ и F-.

Фтороводородная кислота способна растворить стекло:

SiO2 + 4НF → SiF4 + 2Н2О.

Хлор

Является газом зеленоватого цвета с удушающим запахом. Примеры реакций, с помощью которых можно его получить:

• МnO2 + 4НCl → МnСl2 + Сl2+ 2Н2O,
• 2КМnO4 + 16НCl → 2МnСl2 + 5Сl2 + 2КСl + 8Н2O.

Узнаем, каковы химические свойства хлора:

1. Взаимодействие с металлами: 2К + Сl2 → 2КСl.
2. Реакция с неметаллами: 2Р + 3Сl2 → 2РСlЗ.
3. Реакции с щелочами: Сl2 + Сa(ОH)2 → CaОCl2 + H2O.
4. Вытеснение йода: Cl2 + 2→ 2 + I2.

Список распространенных кислот:

• хлорноватистая кислота HClO (степень окисления хлора +1),
• хлористая кислота HClO2 (степень окисления +3),
• хлорноватая кислота HClO3 (степень окисления +5),
• хлорная кислота HClO4 (степень окисления +7).

Это интересно! Для чего делают и что это такое гидролиз солей

Бром

Бром представляет собой тяжелую темную жидкость с плохим запахом. Многих интересует, с чем он реагирует. Этот элемент вступает в реакцию с:

• металлами: 2Nа + Вr2 → 2NаВr,
• неметаллами: Н2 + Вr2 → 2НВr,
• водой: Н2 + H2O → НВr + НВrO,
• восстановителями: Вr2 + Н2S → S + 2НВr.

Бромистый водород хорошо реагирует с солями, основаниями, окисями металлов.

Галогены

Йод

Йод — кристаллическое вещество темного фиолетового оттенка. Растворяется в спирте, четыреххлористом углероде. Молекулы взаимодействуют с:

• металлами: К + I → KI,
• водородом: H2 + I2 → 2HI,
• основаниями: 3I2 + 6КOH → 5КI + КIO3 + 3H2O.

Йодистоводородная кислота является сильнейшим восстановителем. При реакции солей с ляписом образуется нерастворимое йодистое серебро. Йодная кислота является очень сильным окислителем (степень окисления йода +7).

Что касается астата, его можно получить только искусственным путем. Восстанавливается с помощью диоксида серы, осаждается сероводородом. Реагирует с йодом и бромом. Растворяется слабой соляной и азотной кислотой.

Физические и химические свойства элемента теннесин изучены мало ввиду малой продолжительности существования его изотопов. Предполагается, что тяжелые радиоактивные элементы могут обладать восстановительной активностью.

Полезное видео: урок химии галогены

Биологическая роль

Биологическое значение галогенов велико: без них не могут происходить важнейшие жизненные процессы.

Фтор встречается в составе костной и зубной ткани. Значительная часть его находится в эмали зубов, отчего она является крепкой. Поступает в организм с жидкостью. Дефицит этого элемента способствует развитию кариеса, а избыток — флюороз.

Встречается в курином желтке, овсе, молоке, перьях, шерсти, костях. Максимум фтора накапливается в листьях. Повышение количества фтора в воздухе способно вызвать тяжелое отравление.

Без такого элемента как хлор невозможна деятельность организмов. Поступает в виде хлористого натрия (кухонной соли). Наличие его в плазме крови способствует сохранению электролитного равновесия. Без хлора невозможно образование хлористоводородной кислоты сока желудка. Практически все продукты содержат это вещество. В жизни применяются многие химические вещества, содержащие хлор. Газ обладает удушающим действием, в больших концентрациях смертельно опасен для живых организмов.

Это интересно! Основные факторы влияющие на скорость химической реакции

Бром оказывает влияние на процессы возбудимости нервной системы. В сравнительно значительном количестве находится в морской воде. Каждый год из воды морей в воздух поступает до 4 миллионов тонн брома. В больших количествах элемент проявляет раздражающее действие.

Без йода невозможна выработка гормонов щитовидки. Играет важнейшую роль в организме, влияя на процессы слаженной деятельности нервной системы. Под контролем этого вещества находятся:

• работа мышц,
• сердцебиение,
• аппетит,
• процессы пищеварения,
• работа мозга.

Проникает в организм с многими продуктами, особенно дарами моря. Особенно много этого микроэлемента в морской капусте. Значительное количество элемента поступает в организм с морским воздухом.

Биологическая роль астата изучена недостаточно.

Токсичность

Фтор, йод, бром, хлор в чистом виде и высокой концентрации ядовиты. Контакт газа с кожей в течение 2 секунд приводит к сильному ожогу. Даже в малых концентрациях фтор раздражает слизистые оболочки.

При попадании хлора в легкие происходит ожог, в результате чего у человека развивается удушье. Причем концентрация элемента в воздухе, при которой начинается поражение легочной ткани, лишь немногим больше порога ощущения неприятного хлорного запаха.

Обратите внимание! Фосген — соединение углерода, кислорода и хлора обладает чрезвычайно сильным удушающим действием, вызывающим необратимый отек легких и неизбежный летальный исход. Противоядия против фосгена не существует.

Пары брома очень ядовиты. Смертельная доза при пероральном приеме составляет 14 мг на килограмм веса. При попадании на кожу вещество вызывает очень болезненные ожоги.

Вдыхание паров йода приводит к сильному удушью. При попадании его внутрь развиваются сильные ожоги пищевода и желудка.

Попадание в организм астата вызывает удушье и сильное радиоактивное облучение.

Использование

Значение любого галогена в жизни человека огромно.

Без фтора невозможно представить себе зубную пасту. Практически все ее виды содержат соединения этого элемента. Основной потребитель фтора — ядерная промышленность. Не меньше фтора потребляет и электротехника. В жизни все чаще применяются фторсодержащие пластмассы — тефлоны.

Хлор используют для отбеливания бумаги, ткани. Без него невозможен синтез пластмасс, каучука, почти всех видов красителей, клеев и растворителей. Большинство хлорсодержащих соединений ядовиты, поэтому их применяют для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. До недавнего времени хлор использовали для хлорирования воды. К сожалению, история знает случаи применения хлора в качестве отравляющих веществ.

Это интересно! Уроки химии: катионы и анионы – что это такое

Без брома сложно представить развитие фотографии. Фотобумага содержит слой бромида серебра, которое под воздействием света разлагается. В ходе этой реакции серебро выпадает в осадок.

Йод широко применяется в медицине в качестве обеззараживающего средства в виде настойки на спирту. Входит в состав большого количества лекарственных препаратов. Используется и при получении фотоматериалов высокой светочувствительности.

Изотоп астата применяется в медицине для проведения специальных исследований для определения рака. Существуют способы применения галогенов в медицине для лечения рака.

Полезное видео: биологическое значение и применение галогенов

Вывод

Знание, какие элементы относят к галогенам, очень важно. Они находят применение практически во всех сферах человеческой деятельности. Без них невозможно функционирование любого живого организма. В то же время обладают чрезвычайно высокой химической активностью, могут вызвать тяжелые отравления даже при небольших концентрациях, так что работать с такими веществами нужно очень осторожно.