Номер 4, страница 165 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

4. Подготовьте сообщение о положительном и отрицательном значении галогенов и их соединений в жизни человека.

Галогены — это химические элементы 17-й группы периодической таблицы: фтор ($F$), хлор ($Cl$), бром ($Br$), йод ($I$) и радиоактивный астат ($At$). Являясь высокоактивными неметаллами, они и их многочисленные соединения играют двойственную роль в жизни человека, принося как огромную пользу, так и представляя серьезную опасность.

Польза галогенов для человека многогранна и охватывает медицину, промышленность и быт. Основные положительные аспекты связаны с фтором, хлором, бромом и йодом.

Фтор ($F$): Соединения фтора, в первую очередь фториды, являются ключевым компонентом для профилактики кариеса. Их добавляют в зубные пасты и воду для укрепления зубной эмали (превращения гидроксиапатита в более прочный фторапатит). В промышленности из фторосодержащих полимеров изготавливают политетрафторэтилен (тефлон), известный своими антипригарными свойствами и химической стойкостью.

Хлор ($Cl$): Хлор играет важнейшую биологическую роль. Хлорид-ионы ($Cl^−$) участвуют в поддержании водно-солевого баланса в организме, а соляная кислота ($HCl$) в желудке необходима для пищеварения и уничтожения патогенов. Широчайшее применение хлор нашел в дезинфекции: хлорирование питьевой воды спасло миллионы жизней, предотвращая распространение инфекционных заболеваний. Поваренная соль ($NaCl$) — не только важнейшая пищевая приправа, но и сырье для получения хлора, соды и других веществ. Хлор также используется в производстве поливинилхлорида (ПВХ) — одного из самых массовых пластиков.

Бром ($Br$): Соединения брома (бромиды) долгое время применялись в медицине как успокоительные (седативные) и противосудорожные средства. Сегодня их основное применение — в качестве антипиренов, веществ, замедляющих горение пластмасс, древесины и тканей, что значительно повышает пожарную безопасность.

Йод ($I$): Йод — это жизненно необходимый микроэлемент, входящий в состав гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина). Эти гормоны регулируют обмен веществ, рост и развитие организма. Для массовой профилактики йододефицита производят йодированную соль. В медицине спиртовой раствор йода является одним из самых известных и доступных антисептиков для обеззараживания ран.

Ответ: Положительное значение галогенов заключается в их незаменимой биологической роли (хлор, йод), применении в медицине для профилактики и лечения заболеваний (фтор, йод, бром), обеспечении санитарной безопасности через дезинфекцию (хлор), а также в производстве множества важных материалов, таких как пластики, лекарства и антипирены (фтор, хлор, бром).

Несмотря на пользу, галогены и их соединения могут быть чрезвычайно опасны для человека и окружающей среды.

Токсичность простых веществ: Все галогены в свободном виде ($F_2$, $Cl_2$, $Br_2$, $I_2$) очень ядовиты и являются сильными окислителями. Фтор и хлор — удушливые газы, вызывающие тяжелые поражения дыхательных путей и химические ожоги. Хлор в Первую мировую войну использовался как боевое отравляющее вещество. Пары брома и йода также токсичны и вызывают сильное раздражение слизистых оболочек.

Вредные и токсичные соединения: Избыток даже полезных фторидов в организме (например, при употреблении воды с высоким содержанием фтора) приводит к флюорозу — заболеванию, поражающему зубы и кости. Многие хлорорганические соединения чрезвычайно вредны. К ним относятся диоксины — одни из самых токсичных веществ, образующихся как побочные продукты промышленных процессов. Хлорорганические пестициды (например, ДДТ) способны накапливаться в пищевых цепях и наносить вред экосистемам. Хлорфторуглероды (фреоны), содержащие хлор и фтор, разрушают озоновый слой Земли. На основе галогенов (фтора и хлора) созданы многие боевые отравляющие вещества, такие как зарин ($C_4H_{10}FO_2P$) и иприт ($(ClCH_2CH_2)_2S$).

Радиационная опасность: Астат ($At$) является радиоактивным элементом, все его изотопы нестабильны. Особую опасность представляет радиоактивный изотоп йод-131 ($^{131}I$), который образуется при ядерных реакциях. В случае аварий на АЭС он попадает в окружающую среду и, накапливаясь в щитовидной железе, вызывает ее облучение, что может привести к развитию рака.

Ответ: Отрицательное значение галогенов связано с высокой токсичностью их простых веществ, способностью образовывать стойкие ядовитые соединения (диоксины, некоторые пестициды), разрушающие озоновый слой вещества (фреоны), а также с радиационной опасностью некоторых их изотопов (йод-131, астат). Переизбыток даже полезных соединений, как фториды, может приводить к заболеваниям.