Галогены: физические свойства, химические свойства. Применение галогенов и их соединений
Слайд 2
ТЕМА УРОКА:
Слайд 3
Слайд 4
ВЕЛЕС-бог дикой природы и животных ПЕРУН- творец земных урожаев, податель пищи, установитель и покровитель земледелия.
Слайд 5
Водяной Леший
Слайд 6
Ограниченная численность живущих на планете людей позволяла удовлетворять свои потребности не прибегая к существенным изменениям в природе.
Слайд 7
Слайд 8
В 20 веке отношения с природой существенно обострились.
Слайд 9
Благодаря огромному количеству лекарств, все меньше болезней относят к разряду неизлечимых. Одновременно появились новые заболевания, связанные с последствиями использования лекарств, например аллергия.
Слайд 10
гмо
Генномодифицированные продукты приносят огромную экономическую выгоду, НО наносят экологический вред, сказываясь на сортообразовании и, возможно, на здоровье людей. 10
Слайд 11
Мирный атом?
Использование атомных станций приносит экономическую пользу и экологический вред.
Слайд 12
А теперь ребята, попробуйте сформулировать проблему, которой мы будем заниматься на уроке.
ФТОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ
Слайд 13
Итак, тема нашего урока: «СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА. ПОЛЬЗА И ВРЕД».
Слайд 14
Обсуждение проблемы использования соединений фтора, предлагаю провести в виде суда.
СУДЬЯ Секретарь Присяжные Обращаться к судье можно со словами: «Ваша Честь». В ходе процесса судья может дать слово команде или лишить его. На все возникающие вопросы может ответить Секретарь Суда. Присяжные обязаны выбрать Старшину, внимательно следить за ходом процесса и в конце заседания вынести свой вердикт. адвокаты обвинители
Слайд 15
Для ознакомления с делом Суд предоставляет материалы на пронумерованных листах и инструкции. Номер листа соответствует номеру жетона, который вы вытащили при входе в класс. Время для ознакомления с делом и подготовки к выступлению 10 минут. К каждому делу прилагается инструкция.
Слайд 16
Правила судебного заседания
Суд будет рассматривать только научно доказанные факты. Каждое выступление нужно. начинать со слов: Моя позиция… Обоснование… Пример… Следовательно… В ходе процесса судья может дать вам слово или лишить его. Присяжные обязаны внимательно следить за ходом процесса и вынести своё мнение по данному вопросу.
Слайд 17
инструкции
Разобрать листы с предложенным материалом о свойствах Фтора в соответствии с номером жетона. Выбрать лидера группы. Совместно обсудить полученное задание. Определить тему. Из предложенных фактов выбрать наиболее значимые, для использования их в качестве аргументов для защиты своей точки зрения. Распределить обязанности(изготовить постер, написать лозунг). Отметить факты, которые не войдут в выступление, но вызывают интерес. Определить порядок выступлений Каждое выступление нужно начинать со слов: Моя Позиция…. Обоснование- (довод)… Пример - (факты, иллюстрирующие довод); Следовательно (вывод) Обращаться к Судье можно со словами: «Ваша честь» Судья может дать слово команде или лишить его.
Слайд 18
Например:
Ваша Честь, (Позиция) я выступаю за использование соединений Фтора (Обоснование) потому, что Фтор является жизненно необходимым элементом для организма. (Пример) при недостаточном (менее 0,5мг/л питьевой воды) потреблении Фтора в организме могут развиться различные заболевания зубов. (Следовательно) Я считаю, что соединения Фтора приносят пользу. ИЛИ: (Позиция) Ваша Честь, я выступаю за запрещение использования Фтора, (Обоснование) потому, что Фтор является нейротропным ядом (Пример) избыточные кол-ва Фтора нарушают обменные процессы в организме, угнетают тканевое дыхание (Следовательно) Соединения Фтора не должны использоваться в промышленности.
Слайд 19
Защита позиций проходит в виде «Живой линии»
По диагоналям класса проведены линии, на которых через одинаковое расстояние нанесены метки. Каждый из учащихся выступая со своей точкой зрения, в случае одобрения Судьи, продвигается вперёд на одну метку. На полу в центре класса изображён круг, до которого и должен дойти представитель каждой из групп.
Слайд 20
«живая линия»
Слайд 21
Создание постера
К материалам каждого дела приложены рисунки, соответствующие рассматриваемым фактам Для изготовления постера необходимо из предложенных рисунков выбрать тот, который соответствует выбранному для озвучивания факту Вырезать рисунок и наклеить его на лист формата А3 Написать лозунг (идею, основную мысль) Поместить постер на классную доску.
Слайд 22
Подведение итогов.
Далее идёт обсуждение. Секретарь: Ваша Честь, получилось так, что количество аргументов за использование Фтора, равно количеству аргументов против его использования, а постеры, изготовленные группами прекрасно отражают точку зрения команды. Судья: предлагаю заслушать мнение Присяжных. Выступает Старшина Присяжных… Судья: Лидеры групп, согласны ли вы с таким решением Присяжных? Ответ Лидеров групп… Судья: теперь давайте выслушаем наших уважаемых Присяжных:…
Слайд 23
Анализ работы групп:
Учитель: Ребята, сегодня мы провели необычный урок. Что в нём было необычного? Ответы… Учитель: Появилась ли у вас какая-то позиция в отношении использования достижений науки, в частности, использования соединений Фтора? Ответы… Учитель: тогда давайте оценим свою работу используя «Линейки оценки», которые лежат у вас на столах. А теперь покажите, что у вас получилось. Молодцы! Всем спасибо! Было очень приятно с вами работать.
Посмотреть все слайды
Галогены в периодической таблице расположены слева от благородных газов. Эти пять токсических неметаллических элементов входят в 7 группу периодической таблицы. К ним относятся фтор, хлор, бром, йод и астат. Хотя астат радиоактивен и имеет только короткоживущие изотопы, он ведет себя, как йод, и его часто причисляют к галогенам. Поскольку галогенные элементы имеют семь валентных электронов, им необходим лишь один дополнительный электрон для образования полного октета. Эта характеристика делает их более активными, чем другие группы неметаллов.
Общая характеристика
Галогены образуют двухатомные молекулы (вида Х 2 , где Х обозначает атом галогена) - устойчивую форму существования галогенов в виде свободных элементов. Связи этих двухатомных молекул являются неполярными, ковалентными и одинарными. позволяют им легко вступать в соединение с большинством элементов, поэтому они никогда не встречаются в несвязанном виде в природе. Фтор - наиболее активный галоген, а астат - наименее.
Все галогены образуют соли I группы с похожими свойствами. В этих соединениях галогены присутствуют в виде галоидных анионов с зарядом -1 (например, Cl - , Br -). Окончание -ид указывает на наличие галогенид-анионов; например Cl - называется «хлорид».
Кроме того, химические свойства галогенов позволяют им действовать в качестве окислителей - окислять металлы. Большинство химических реакций, в которых участвуют галогены - окислительно-восстановительные в водном растворе. Галогены образуют одинарные связи с углеродом или азотом в где степень их окисления (СО) равна -1. Когда атом галогена замещён ковалентно-связанным атомом водорода в органическом соединении, префикс гало- может быть использован в общем смысле, или префиксы фтор-, хлор-, бром- , йод- - для конкретных галогенов. Галогенные элементы могут иметь перекрёстную связь с образованием двухатомных молекул с полярными ковалентными одинарными связями.
Хлор (Cl 2) стал первым галогеном, открытым в 1774 г., затем были открыты йод (I 2), бром (Br 2), фтор (F 2) и астат (At, обнаружен последним, в 1940 г.). Название «галоген» происходит от греческих корней hal- («соль») и -gen («образовывать»). Вместе эти слова означают «солеобразующий», подчёркивая тот факт, что галогены, вступая в реакцию с металлами, образуют соли. Галит - это название каменной соли, природного минерала, состоящего из хлорида натрия (NaCl). И, наконец, галогены используются в быту - фторид содержится в зубной пасте, хлор обеззараживает питьевую воду, а йод содействует выработке гормонов щитовидной железы.
Химические элементы
Фтор - элемент с атомным номером 9, обозначается символом F. Элементарный фтор впервые был обнаружен в 1886 г. путем выделения его из плавиковой кислоты. В свободном состоянии фтор существует в виде двухатомной молекулы (F 2) и является наиболее распространенным галогеном в земной коре. Фтор - наиболее электроотрицательный элемент в периодической таблице. При комнатной температуре является бледно-жёлтым газом. Фтор также имеет относительно небольшой атомный радиус. Его СО - -1, за исключением элементарного двухатомного состояния, в котором его степень окисления равна нулю. Фтор чрезвычайно химически активен и непосредственно взаимодействует со всеми элементами, кроме гелия (He), неона (Ne) и аргона (Ar). В растворе H 2 O, плавиковой кислоты (HF) является слабой кислотой. Хотя фтор сильно электроотрицателен, его электроотрицательность не определяет кислотность; HF является слабой кислотой в связи с тем, что ион фтора основной (рН> 7). Кроме того, фтор производит очень мощные окислители. Например, фтор может вступать в реакцию с инертным газом ксеноном и образует сильный окислитель дифторид ксенона (XeF 2). У фтора множество применений.
Хлор - элемент с атомным номером 17 и химическим символом Cl. Обнаружен в 1774 г. путём выделения его из соляной кислоты. В своём элементарном состоянии он образует двухатомную молекулу Cl 2 . Хлор имеет несколько СО: -1, +1, 3, 5 и 7. При комнатной температуре он является светло-зеленым газом. Так как связь, которая образуется между двумя атомами хлора, является слабой, молекула Cl 2 обладает очень высокой способностью вступать в соединения. Хлор реагирует с металлами с образованием солей, которые называются хлориды. Ионы хлора являются наиболее распространенными ионами, они содержатся в морской воде. Хлор также имеет два изотопа: 35 Cl и 37 Cl. Хлорид натрия является наиболее распространенным соединением из всех хлоридов.
Бром - химический элемент с атомным номером 35 и символом Br. Впервые был обнаружен в 1826 г. В элементарной форме бром является двухатомной молекулой Br 2 . При комнатной температуре представляет собой красновато-коричневую жидкость. Его СО - -1, + 1, 3, 4 и 5. Бром более активен, чем йод, но менее активен, чем хлор. Кроме того, бром имеет два изотопа: 79 Вг и 81 Вг. Бром встречается в бромида, растворённых в морской воде. За последние годы производство бромида в мире значительно увеличилось благодаря его доступности и продолжительному времени жизни. Как и другие галогены, бром является окислителем и очень токсичен.
Йод - химический элемент с атомным номером 53 и символом I. Йод имеет степени окисления: -1, +1, +5 и +7. Существует в виде двухатомной молекулы, I 2 . При комнатной температуре является твёрдым веществом фиолетового цвета. Йод имеет один стабильный изотоп - 127 I. Впервые обнаружен в 1811 г. с помощью морских водорослей и серной кислоты. В настоящее время ионы йода, могут быть выделены в морской воде. Несмотря на то что йод не очень хорошо растворим в воде, его растворимость может возрасти при использовании отдельных йодидов. Йод играет важную роль в организме, участвуя в выработке гормонов щитовидной железы.
Астат - радиоактивный элемент с атомным номером 85 и символом At. Его возможные степени окисления: -1, +1, 3, 5 и 7. Единственный галоген, не являющийся двухатомной молекулой. В нормальных условиях является металлическим твёрдым веществом чёрного цвета. Астат является очень редким элементом, поэтому о нём известно немного. Кроме того, астат имеет очень короткий период полураспада, не дольше нескольких часов. Получен в 1940 г. в результате синтеза. Полагают, что астат похож на йод. Отличается
В таблице ниже показано строение атомов галогенов, структура внешнего слоя электронов.
Подобное строение внешнего слоя электронов обусловливает то, что физические и химические свойства галогенов похожи. Вместе с тем при сопоставлении этих элементов наблюдаются и различия.
Периодические свойства в группе галогенов
Физические свойства простых веществ галогенов изменяются с повышением порядкового номера элемента. Для лучшего усвоения и большей наглядности мы предлагаем вам несколько таблиц.
Точки плавления и кипения в группе возрастают по мере роста размера молекулы (F Таблица 1. Галогены. Физические свойства: точки плавления и кипения Галоген
Т плавления (˚C)
Т кипения (˚C)
Размер ядра увеличивается (F < Cl < Br < I < At), так как увеличивается число протонов и нейтронов. Кроме того, с каждым периодом добавляется всё больше уровней энергии. Это приводит к большей орбитали, и, следовательно, к увеличению радиуса атома. Таблица 2. Галогены. Физические свойства: атомные радиусы Ковалентный радиус (пм) Ионный (X -) радиус (пм) Если внешние валентные электроны не находятся вблизи ядра, то для их удаления от него не потребуется много энергии. Таким образом, энергия, необходимая для выталкивания внешнего электрона не столь высока в нижней части группы элементов, так как здесь больше энергетических уровней. Кроме того, высокая энергия ионизации заставляет элемент проявлять неметаллические качества. Йод и дисплей астат проявляют металлические свойства, потому что энергия ионизации снижается (At < I < Br < Cl < F). Таблица 3. Галогены. Физические свойства: энергия ионизации Число валентных электронов в атоме возрастает с увеличением уровней энергии при прогрессивно более низких уровнях. Электроны прогрессивно дальше от ядра; Таким образом, ядро и электроны не как притягиваются друг к другу. Увеличение экранирования наблюдается. Поэтому Электроотрицательность уменьшается с ростом периода (At < I < Br < Cl < F). Таблица 4. Галогены. Физические свойства: электроотрицательность Так как размер атома увеличивается с увеличением периода, сродство к электрону, как правило, уменьшается (В < I < Br < F < Cl). Исключение - фтор, сродство которого меньше, чем у хлора. Это можно объяснить меньшим размером фтора по сравнению с хлором. Таблица 5. Сродство галогенов к электрону Реакционная способность галогенов падает с ростом периода (At Галогенид образуется, когда галоген реагирует с другим, менее электроотрицательным элементом с образованием бинарного соединения. Водород реагирует с галогенами, образуя галогениды вида НХ: Галогениды водорода легко растворяются в воде с образованием галогенводородной (плавиковой, соляной, бромистоводородной, иодистоводородной) кислоты. Свойства этих кислот приведены ниже. Кислоты образуются следующей реакцией: HX (aq) + H 2 O (l) → Х - (aq) + H 3 O + (aq). Все галоидоводороды образуют сильные кислоты, за исключением HF. Кислотность галогеноводородных кислот увеличивается: HF Плавиковая кислота способна гравировать стекло и некоторые неорганические фториды длительное время. Может показаться нелогичным, что HF является самой слабой галогенводородной кислотой, так как фтор обладает самой высокой электроотрицательностью. Тем не менее связь Н-F очень сильна, в результате чего кислота очень слабая. Сильная связь определяется короткой длиной связи и большой энергией диссоциации. Из всех галогенидов водорода HF имеет самую короткую длину связи и самую большую энергию диссоциации связи. Галогенные оксокислоты представляют собой кислоты с атомами водорода, кислорода и галогена. Их кислотность может быть определена с помощью анализа структуры. Галогенные оксокислоты приведены ниже: В каждой из этих кислот протон связан с атомом кислорода, поэтому сравнение длин связей протонов здесь бесполезно. Доминирующую роль здесь играет электроотрицательность. Активность кислотны возрастает с увеличением числа атомов кислорода, связанный с центральным атомом. Основные физические свойства галогенов кратко можно выразить в следующей таблице. Состояние вещества (при комнатной температуре)
Галоген
Внешний вид
фиолетовый красно-коричневый газообразное бледно-жёлто-коричневый бледно-зелёный Цвет галогенов является результатом поглощения видимого света молекулами, что вызывает возбуждение электронов. Фтор поглощает фиолетовый свет, и, следовательно, выглядит светло-жёлтым. Йод, наоборот, поглощает жёлтый свет и выглядит фиолетовым (жёлтый и фиолетовый - дополняющие цвета). Цвет галогенов становится темнее с ростом периода. В закрытых ёмкостях жидкий бром и твёрдый йод находятся в равновесии со своими парами, которые можно наблюдать в виде цветного газа. Хотя цвет астата неизвестен, предполагается, что он должен быть темнее йода (т. е. черным) в соответствии с наблюдаемой закономерностью. Теперь, если вас попросят: «Охарактеризуйте физические свойства галогенов», вам будет что сказать. Степень окисления часто используется вместо понятия "валентность галогенов". Как правило, степень окисления равна -1. Но если галоген связан с кислородом или другим галогеном, он может принимать другие состояния: СО кислорода -2 имеет приоритет. В случае двух различных атомов галогена, соединенных вместе, более электроотрицательный атом превалирует и принимает СО -1. Например, в хлориде йода (ICl) хлор имеет СО -1, и йод +1. Хлор является более электроотрицательным, чем йод, поэтому его СО равна -1. В бромной кислоте (HBrO 4) кислород обладает СО -8 (-2 х 4 атома = -8). Водород имеет общую степень окисления +1. Сложение этих значений даёт СО -7. Так как конечное СО соединения должно быть нулевым, то СО брома равна +7. Третьим исключением из правила является степень окисления галогена в элементарной форме (X 2), где его СО равна нулю. Галоген
СО в соединениях
1, +1, +3, +5, +7 1, +1, +3, +4, +5 1, +1, +3, +5, +7 Электроотрицательность увеличивается с ростом периода. Поэтому фтор имеет самую высокую электроотрицательность из всех элементов, что подтверждается его положением в периодической таблице. Его электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 5 . Если фтор получает еще один электрон, крайние р-орбитали полностью заполнены и составляют полный октет. Поскольку фтор имеет высокую электроотрицательность, он может легко отобрать электрон у соседнего атома. Фтор в этом случае изоэлектронен инертному газу (с восемью валентными электронами), все его внешние орбитали заполнены. В таком состоянии фтор гораздо более стабилен. В природе галогены находятся в состоянии анионов, поэтому свободные галогены получают методом окисления путём электролиза или с помощью окислителей. Например, хлор вырабатывается гидролизом раствора поваренной соли. Применение галогенов и их соединений многообразно. В реакциях соединения из нескольких веществ образуется одно. Приведите уравнения реакций соединения, в которых сумма коэффициентов равна: а) 5; б) 7; в) 9. Напомним, что коэффициенты должны быть целыми числами. Чему равна минимально возможная сумма коэффициентов в уравнении реакции соединения? Приведите пример. Может ли эта сумма быть чётным числом? Если да, то приведите пример. а) 2Cu + O 2 = 2CuO или 2H 2 + O 2 = 2H 2 O б) 4Li + O 2 = 2Li 2 O в) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 или 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 Минимально возможная сумма коэффициентов – 3 (два реагента и один продукт), например C + O 2 = CO 2 или S + O 2 = SO 2 Конечно, сумма коэффициентов может быть чётной, например: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH или H 2 + Cl 2 = 2HCl N 2 + 3H 2 = 2NH 3 или 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 Критерий оценивания: по 2 балла
за каждое уравнение (в каждом пункте засчитывается только одно уравнение). Принимается любое разумное уравнение, удовлетворяющее условию задачи. Итого 10 баллов
Сложное вещество, в молекуле которого на один атом кислорода приходится один атом водорода, представляет собой неустойчивую жидкость, неограниченно смешивающуюся с водой. Разбавленный (3%) раствор этого вещества используется в медицине. Составьте молекулярную и структурную формулу этого вещества. Что произойдёт, если в водный раствор этого вещества внести щепотку оксида марганца(IV)? Запишите уравнение реакции. Вещество, о котором идёт речь, – пероксид водорода. Его молекулярная формула H 2 O 2 . (3 балла)
. Чтобы её составить, достаточно знать, что кислород имеет постоянную валентность, равную 2. Структурная формула 4 балла
При внесении оксида марганца пероксид водорода разлагается: 2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2: 3 балла
(1 балл
, если записано неверное уравнение разложения на простые вещества). Оксид марганца выступает в роли катализатора. Итого 10 баллов
Природный минерал флюорит обладает интересными свойствами. Он имеет широкий спектр окраски: от розовых оттенков до фиолетовых. Окраску минералу придают примеси соединений различных металлов. После нагревания или облучения ультрафиолетовым светом минерал начинает светиться в темноте. Химический состав минерала: содержание кальция – 51,28 %, содержание фтора – 48,72 % по массе. 1) Ca: F = (51,28 / 40) : (48,72: 19) = 1: 2. Простейшая формула флюорита – CaF 2 . Определение формулы с расчётами – 5 баллов
Определение формулы без расчётов, по валентностям – 1 балл
2) Соединения фтора входят в состав зубных паст (2 балла)
, такие пасты употребляют при недостатке фтора (1 балл)
. При недостатке соединений фтора в организме развивается заболевание зубов – кариес (2 балла)
. Итого 10 баллов
Новое экспериментальное ракетное топливо представляет собой смесь тонкоизмельчённого льда и порошка алюминия, частицы которого по размеру в 500 раз меньше толщины волоса. При поджигании происходит химическая реакция, в которой образуются оксид и простое вещество. Напишите уравнение этой реакции. В результате реакции образуются оксид алюминия и водород. Уравнение реакции: 2Al + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 3H 2 4 балла
На 2 атома алюминия массой 2 · 27 = 54 а. е. м. приходится 3 молекулы воды массой 3 · 18 = 54 а. е. м. Соотношение масс 1: 1. 4 балла
Реакция идёт с большой скоростью, реактивная тяга создаётся выделяющимся водородом. 1 балл
AL + ICE = ALICE 1 балл
Итого 10 баллов
При горении сложного вещества на воздухе образовались азот, углекислый газ и вода. Составьте формулу этого вещества, если известно, что в его состав входят атом углерода, атом азота и максимально возможное число атомов водорода. Помните, что валентность углерода равна 4, азота 3, а водорода 1. Составьте уравнение реакции горения. Формула вещества, составленная согласно валентности, – CH 5 N (5 баллов
за любую правильную формулу – молекулярную или структурную). (если в решении приводится формула HCN – 2 балла из 5
) Уравнение реакции горения: 4CH 5 N + 9O 2 = 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O 5 баллов
(если приведено правильное уравнение сгорания HCN – 5 баллов
) Итого 10 баллов
Пустую колбу закрыли пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустили в стакан с водой (см. рисунок 1). Когда колбу плотно обхватили рукой, то из отверстия трубки начали выделяться пузырьки газа (см. рисунок 2). 1) От тепла руки нагреваются стенки колбы и газ внутри колбы. При нагревании (если давление практически не изменяется) газы расширяются, их объём увеличивается. 2 балла
Выделяются пузырьки воздуха, т.е. того газа, которым была заполнена колба (и газоотводная трубка) до опыта. 1 балл
2) Это физический процесс, т.к. газы, входящие в состав воздуха, не претерпевают никаких химических превращений. Увеличивается только объём воздуха. 1 балл
3) Возможно, ученик собрал негерметичный прибор. Воздух мог проходить через неплотное соединение колбы с пробкой или пробки с газоотводной трубкой. Другое возможное объяснение связано с тем, что колба была предварительно нагрета. Тепла руки было недостаточно. 2 балла за любое разумное и обоснованное объяснение
4) Да, возможно. Для этого колбу нужно охладить, например, льдом или холодной водой. Также колбу можно предварительно нагреть, а затем опустить конец газоотводной трубки в стакан с водой. Зубная паста считается хорошей, когда она не только бережно очищает зубы, но и защищает их от кариеса. Для профилактики кариеса в состав зубных паст обычно входят соединения фтора — фториды. При этом именно их многие считают чистейшим ядом — на российском рынке можно встретить пасты с пометкой «без фтора», а на европейских образцах, например, видим «fluoride-free». Что делать c кариесом? LookBio и ekokosmetika.ru проверили факты. Фтор (engl: Fluorine) — химический элемент , реактивный и ядовитый газ. Соли фтора называются фторидами (fluorides), они встречаются повсеместно в природе, в продуктах питания, например, рыбе, черном чае, минеральной воде. Фториды есть и в организме человека — в костях и зубах. Фториды известны своей способностью предотвращать кариес, поэтому их можно встретить в большинстве зубных паст. Чаще всего в пастах используются следующие соединения фтора: фторид натрия (Sodium fluoride) Десятилетия использования фторидов при производстве зубных паст и соответствующее снижение кариеса у населения доказывают эффективность фторидов в борьбе с кариесом. В некоторых странах, например, США и Канаде, фториды добавляют в питьевую воду и в продаже можно встретить пищевую соль с фторидами. Здесь стоит сказать, почему мы настаиваем на корректном употреблении терминов и сами не будем говорить неправильно. Дело в том, что сочетание «зубная паста без фтора» или «фтор в зубной пасте» — именно такие формулировки встречаются на продуктах для гигиены зубов на российском рынке или в обличающих статьях в интернете, неверно и с химической, и с лингвистической точки зрения. Почему фториды «ушли в народ» в виде фтора достоверно известно, наверное, только зубной фее. Фтора — реактивного и ядовитого газа, в пасте в чистом виде нет, а есть именно его соединения, ионы фтора — фториды. Бактерии флоры полости рта расщепляют сахара, поступающие из пищи, на кислоты. Эти кислоты вымывают минералы из зубной эмали. Слюна в полости рта отвечает за восполнение необходимого уровня минералов, однако при чрезмерном потреблении сахара слюна уже не может справляться со своей задачей. И здесь на помощь приходит зубная паста с фторидами, которые формируют защитную пленку на зубах, снижая образование кислоты в полости рта и таким образом стабилизируют минералы в зубной эмали. Фториды также помогают фосфатам кальция, содержащимся в слюне, быстрее проникать в зубную эмаль. Все это работает только тогда, когда мы чистим зубы. Поэтому регулярная чистка зубов пастой с фторидами должна сохранять здоровье зубов и бороться с кариесом. Именно так звучат рекомендации большинства стоматологов во всем мире. Фториды классифицируются как токсичные вещества — их избыточное количество, попадающее в организм, особенно в течение длительного периода, может нанести значительный вред. Именно поэтому существуют ограничения по проценту ввода соединений фтора в детскую и взрослую зубную пасту. Например, в странах Европейского Союза и в США количество фторида в зубной пасте должно быть указано на упаковке в форме «ppm F» (parts per million). Фториды могут быть указаны в списке активных ингредиентов или в общем списке компонентов пасты. Согласно Директиве ЕС (EU Directive 76/768/EEC), косметический продукт (в том числе, зубная паста) не может поступить в продажу, если количество фторида в нем превышает 1500 ppm F. Современные зубные пасты для взрослых, продающиеся на территории ЕС, содержат от 1000-1500 ppm F. При этом на упаковке должна содержаться отметка «только для взрослых». На детских зубных пастах с фторидами должно быть указано «для детей до 6 лет: используйте небольшое количество зубной пасты». Поскольку дети часто частично проглатывают зубную пасту, детские пасты либо не содержат фторидов, либо имеют ограничение лимитированное 250-500 ppm. Также детские пасты с фторидом рекомендуют делать без сладкого вкуса, который и провоцирует проглатывание пасты. В России ограничения по количеству фторида в зубной пасте также существуют. Они регулируются Техническим Регламентом Таможенного Союза ТР ТС 009/2011 «О безопасности парфюмерно-косметической продукции» и составляют 0,15% в пересчете на фтор. Следовательно, если 10000ppm=1%, то европейские 1500 ppm и есть «наши» 0,15%. Чрезмерная концентрация фторидов в уходе за зубами или частый прием жидкостей, продуктов питания или медикаментов, содержащих соединения фтора, может вызвать флюороз зубов, для которого характерно изменение эмали, ведущее к утрате ее естественного цвета и появлению меловых, желтых и темных полос на зубах. Длительная передозировка фторидами может привести к флюорозу костей, проблемам с почками и др. Тем не менее, взрослым, которые чистят зубы дважды в день пастой с фторидами, волноваться не о чем, даже при параллельном употреблении столовой соли с фторидами. Подавляющее большинство специалистов на сегодняшний день считают, что фториды в зубной пасте — лучшая профилактика кариеса, и допустимые нормы в средствах гигиены для зубов не представляют опасности для здоровья. Да, теоретически, если ребенок проглотит полный тюбик взрослой зубной пасты с фторидами, то он отравится. В любом случае, если у родителей есть сомнения относительно передозировки, им нужно обратиться к детскому врачу-педиатру. Натуральные сертификаты, такие как COSMOS (BDIH, Soil Association, ICEA, Cosmebio, Ecocert) и NaTrue разрешают использование фторидов в зубной пасте. Тем не менее, большинство производителей и потребителей натуральной и органической косметики являются противниками фторидов: они верят в профилактику кариеса с помощью здоровой слюны и корректное очищение зубов, считая, что потенциально токсичным фторидам не место во рту (и организме) даже в минимальных количествах. В связи с подобными убеждениями экосертифицированные зубные пасты для взрослых и детей содержат другие компоненты для профилактики кариеса. Это могут быть различные травяные экстракты или ксилит. Однако, на сегодняшний день не существует достоверных научных исследований, что ксилит (без фторидов) в зубной пасте эффективен для профилактики кариеса. Немецкие производители натуральной косметики сейчас расширяют свои линейки продуктов по уходу за зубами, добавляя в ассортимент пасты с фторидами. Дело в том, что в тестах продуктов (например, в популярном немецком журнале Oekotest), которым доверяют потребители, пасты без фторидов зачастую попадают в последние строчки рейтингов. Серьезные исследования, которые могли бы доказать вред фторидов, на данный момент, затруднительны. При этом в интернете можно найти сайты, обличающие фториды со всех сторон и в значительной степени преувеличивающие их опасность и уровень токсичности. Как правило подобной информацией запугивают площадки, созданные в коммерческих интересах производителей какой-нибудь «здоровой альтернативы» пастам с фторидами. При поиске информации о вреде фторидов, пожалуйста, обращайте внимание на достоверность источника и наличие ссылок на научные исследования и исходные данные. Для современного человека зубная паста является неотъемлемым атрибутом личной гигиены. Каждый из нас пользуется ею не менее одного-двух раз в день, не задаваясь при этом вопросом, какие вещества в ней находятся и как они влияют на наш организм. Большинство зубных паст содержат в своем составе фторид натрия. Средства массовой информации наперебой твердят, что он просто необходим для здоровья зубов. Так ли это на самом деле и может ли зубная паста с фторидом натрия причинить вред? Фтор – это ионизированное вещество, которое входит в состав земной коры. В природе он редко выступает как самостоятельный элемент, чаще всего его можно встретить в соединениях. Наиболее известные из них — фтористый кальций (CaF) и фтористый натрий (NaF). В небольших количествах они содержатся в воде, растениях и тканях животных. Изучив свойства этих соединений, человек научился синтезировать их путем различных химических реакций и использовать в различных отраслях своей жизнедеятельности. Фторид натрия – это вещество, которое получается в ходе распада плавиковой (фтористоводородной) кислоты. Оно обладает антибактериальными свойствами, поэтому широко используется не только в зубных пастах. Это неотъемлемый элемент производства стекла, моющих средств и различных ядов — пестицидов, инсектицидов и акарицидов. Помимо антисептических и антибактериальных свойств, соединения фтора выступают неотъемлемыми структурными элементами многих живых существ, в том числе и человека. Они задействованы в ряде биологических процессов ежедневно происходящих в нашем теле, но главная их задача – поддержание правильного минерального обмена в организме. Основные функции фтора в организме: Для производства зубных паст не используют фтор в чистом виде или его агрессивные соединения.
Чтобы укрепить зубную эмаль из вне и предотвратить размножение вредных бактерий на зубах и деснах в состав данного гигиенического средства входят безопасные фториды — соли фтороводорода (HF), модифицированный фторид натрия (NaF), аминофториды, фторид алюминия и олова. Во рту под действием тепла и слюны они начинают распадаться на активные ионы фтора, которые способны проникать в зубную эмаль и запечатывать появившиеся в ней микротрещины. Для продолжительного сохранения здоровья очень важно соблюдать баланс потребления витаминов и микроэлементов. С водой, продуктами питания или пищевыми добавками они должны поступать в организм именно в том количестве, которое необходимо – не больше и не меньше. Это касается и фторидов. Их суточная норма зависит от возраста и места проживания человека. Дневная норма фтора: Фториды поступают в организм с продуктами питания и водой. Содержание их в питьевой воде не велико – всего 0,7-1 мг/л. Исключением лишь являются некоторые засушливые области на нашей планете. В них концентрация фтора может достигать 4мг/л. Чрезмерное накопление этого вещества в тканях и костях может привести к серьезным нарушениям работы органов и систем. Замедляется обмен веществ, существенно тормозится формирование новой костной ткани, структура уже существующих костей становится пористой и хрупкой, нарушается работа нервной системы, снижается мозговая активность. Зубы разрушаются и безболезненно крошатся прямо на глазах – это следствие хронического флюорозного поражения эмали. В большинстве случаев флюороз развивается через 10-20 лет регулярного употребления питьевой воды, в которой концентрация фтора значительно превышала допустимую норму. Повернуть вспять этот процесс почти невозможно. Основная группа риска перенасыщения фтором – дети и подростки. В этот период костная ткань находится в процессе формирования, поэтому любое его нарушение может привести к серьезным, порой необратимым, последствиям.
Ежедневное использование средств гигиены ротовой полости, содержащих в своем составе соединения фтора – наиболее доступный способ для профилактики кариеса. Он снижает вероятность возникновения данного заболевания на 30-40%. Концентрация компонентов фтора в зубной пасте находится в приделах 0,05-0,15 %. Этого вполне достаточно, чтобы защитить здоровье и внешний вид зубов,сделать эмаль крепче и устойчивей к воздействию кислот и бактерий. При чистке зубов фтор воздействует исключительно на их поверхность и не способен проникнуть в кровь. Это возможно лишь в случаи случайного и регулярного проглатывания зубной пасты. Чаще всего такое случается у детей младше 6 лет. Поэтому им данный продукт использовать не рекомендуется. Людям, проживающим в районах, где содержание фторсоединений в питьевой воде превышает показатель 1,0 мг/литр, также стоит воздержаться от использования зубных паст содержащих этот компонент. Мнение о вероятности возникновении флюороза при регулярном полоскании и очищении зубного ряда фторсодержащими средствами ошибочно. Данная патология эмали возникает в период зарождения зуба, и к моменту его прорезывания уже существует. Видимое изменение внешнего вида эмали не является следствием воздействия фтора. Его уровень в пораженной флюорозом поверхности после появления зуба уже не изменяется. Вода подземных источников, океанов и морей содержит в своем составе биологический фторид натрия. Поэтому большая часть морепродуктов уже включает фториды. Маленькие дети получают их через грудное молоко матери или специализированное детское питание. Взрослые восполняют запас данного элемента, включая в ежедневный рацион питания следующие продукты: Но продукты не содержат фтор в таком количестве, чтобы полностью покрыть необходимую организму суточную дозу. Это под силу лишь обычной питьевой воде. До 70% фторидов в тело поступает именно с ней. Многие специалисты рекомендуют фторирование питьевой воды. Вариант искусственного насыщения водопроводной воды фтором рассматривается только в том случае, когда природное содержание этого элемента в ней ниже 50% оптимального уровня. Эта процедура будет целесообразной и эффективной в регионах, где средняя частота кариеса молочных зубов у детей, поселяющих дошкольные учреждения, высокая или чрезмерно превышающая все допустимые нормы. Инициировать и обосновать фторирование должен лишь ведущий врач-стоматолог. Избыточное накопление фтора в организме может произойти в при следующих обстоятельствах: При медицинском предписании диеты основанной на пищевых продуктах, а так же препаратах, содержащих фтор, надлежит ежегодно проводить анализы мочи. Это поможет удержать уровень данного элемента в приделах нормы.
Фторид натрия, наряду с такими веществами как мышьяк, ртуть и свинец, входит в категорию тяжелых металлов. Эти опасные соединения попадают в человеческий организм с пищевыми продуктами, водой, путем вдыхания загрязненного воздуха или паров, исходящих от различных химических и чистящих средств. Человеческое тело поглощает ежегодно около 2 кг токсинов. Некоторые из них успешно нейтрализуются и выводятся организмом, но некоторые имеют способность накапливаться во внутренних органах. Это может повлечь за собой развитие ряда заболеваний, постоянные боли и аллергии. Отравления, вызванные фтористыми соединениями, не относятся к числу заболеваний, часто встречающихся в медицинской практике. Однако учитывая последствия, их не стоит списывать со счетов. В этом случае происходит сбой в работе центральной нервной системы. Он проявляется: беспричинным беспокойством, судорогами, параличом мышц и сосудодвигательного центра, расстройствами со стороны дыхания (одышка), усиленной перистальтикой кишечника. Симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта: мучительные, спазматические боли, обильное слюнотечение, приступы тошноты, небольшая рвота и жидкий стул. При вдыхании воздуха с большой концентрацией фтористых соединений может произойти токсический отек легких. Но повреждаются не только верхние дыхательные пути, но и глаза. Они быстро краснеют, начинается обильное слезотечение. Не прекращающийся кашель, частые бронхиты и пневмония, могут также быть сигналами регулярного и не заметного отравления фтором. Лечение отравлений тяжелыми металлами, в том числе и фтористыми соединениями должно проводится исключительно в специализированном медучереждении.
Такие состояния проявляются при регулярном поступлении фтора и его соединений в организм человека. А также во время единичного незащищенного контакта с веществами, в состав которых входит это элемент. Чтобы предотвратить накопление в организме фторида натрия и тяжелых металлов необходимо: Если учесть все нюансы, средства гигиены с фторидом натрия могут стать отличными помощниками в борьбе за красоту и здоровье ваших зубов. Опасаетесь последствий, тогда выбирайте альтернативные продукты.
Водород + галогены
Галогенные оксокислоты
Внешний вид и состояние вещества
Объяснение внешнего вида
Степень окисления галогенов в соединениях
Почему СО фтора всегда -1?
Получение и применение галогенов
Решение:
Задача 2. Вещество из водорода и кислорода
Решение
Задача 3. Фториды в природе и в быту
Решение
Задача 4. Новое ракетное топливо
Решение
Задача 5. Реакция горения
Решение
Задача 6. Эксперименты с газами
Решение
Поговорим по понятиям
фторид калия (Potassium Fluoride)
фторид олова (Stannous Fluoride)
аминофторид/олафлур (Aminofluorid/Olaflur)
монофторфосфат натрия (Sodium monofluorophosphate)
фторид кальция (Calcium fluoride)Действие фторидов в зубной пасте
От пользы до вреда
Фториды в сертифицированной натуральной косметике
Осторожно! Шарлатанство в рунете
Выводы
Фтор в средствах гигиены
Источники фтора