Domanda:
Gli alogeni possono esistere nel loro stato elementare in natura?
George Tian
2018-04-01 16:22:52 UTC
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La domanda 7 delle Olimpiadi della chimica australiana 2015 era:

Quale elenco di seguito fornisce i non metalli che possono essere trovati nella loro forma elementare in natura?

(a) neon, fosforo, fluoro
(b) elio, idrogeno, iodio
(c) elio, carbonio, fluoro
(d) azoto, cloro, zolfo (e) ossigeno, cloro, fosforo

Ero un po 'confuso quando tutte le opzioni includevano elementi reattivi come lo zolfo, il fosforo e gli alogeni. So che il neon è un gas nobile ed è presente in quantità minime nell'atmosfera e i gas azoto e ossigeno sono presenti come diatomici.

Tuttavia, dove si trovano idrogeno, fosforo, zolfo, fluoro, cloro e iodio nelle loro forme elementari in natura? (La risposta è B)

Non è una domanda particolarmente facile. Ma alcuni esempi dovrebbero essere più ovvi di altri. Lo zolfo nativo si trova in alcuni vulcani; gran parte del sistema solare è costituito da idrogeno. E l'alogeno meno reattivo è lo iodio. Avrei indovinato 2 per eliminazione.
Cinque risposte:
#1
+5
MaxW
2018-04-01 22:48:16 UTC
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Sono d'accordo con il commento di Matt Black sulla domanda. La domanda è piuttosto complicata e la risposta può essere determinata solo dal processo di eliminazione.

  1. Dobbiamo presumere che stiamo parlando di STP.
  2. "In natura" è ambiguo, quindi supponi che la domanda significhi "sulla terra".
  3. È anche alquanto ambiguo cosa significhi "forma elementare". Supponiamo che ciò significhi che l'elemento è solo combinato con se stesso poiché solo i gas nobili esistono come specie monoatomiche.

I gas nobili (elio e neon) ed esistono come gas monoatomici a STP e possono essere si trovano nell'atmosfera.

L'ossigeno e l'azoto sono gas biatomici ed entrambi esistono nell'atmosfera terrestre.

Lo zolfo si trova nelle bocche vulcaniche.

Il carbonio si trova sia come grafite che come diamanti sulla terra.

Quindi, l'elenco diventa:

  1. neon , fosforo, fluoro
  2. elio , idrogeno , iodio
  3. elio , carbonio , fluoro
  4. azoto , cloro, solfuro”
  5. ossigeno , cloro, fosforo

L'ossigeno è onnipresente sulla terra e sul fosforo è così reattivo con l'ossigeno che il fosforo elementare non si troverà sulla terra. Tuttavia, il fosforo elementare potrebbe essere trovato sulla luna, per esempio.

  1. neon , fosforo , fluoro
  2. elio , idrogeno , iodio
  3. elio , carbonio , fluoro
  4. azoto , cloro, zolfo
  5. ossigeno , cloro, fosforo

Quindi ora ci resta gli alogeni: fluoro, cloro e iodio. Lo iodio è il meno reattivo, quindi lo "iodio elementare" è il più probabile che si trovi in ​​natura.

Quindi la risposta deve essere la n. 2. Tuttavia questa è davvero una "supposizione plausibile", non un "fatto" poiché la domanda è così ambigua.

Come affermano @MattBlack e MaxW, lo iodio è l'unico alogeno che può essere in forma elementare in qualsiasi quantità; vedere https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/JZ068i013p03989. Detto questo, l'importo è minuscolo.
#2
+4
DavePhD
2018-04-02 23:25:16 UTC
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Secondo le emissioni vulcaniche di cloro molecolare Abstract della ricerca geofisica vol. 14, EGU2012-12386:

Quando l'eruzione cessa, il cono vulcanico di raffreddamento può funzionare come un gigantesco reattore chimico per convertire l'HCl residuo in cloro molecolare (Cl2). Fino a 60 ppmv (180 mg / m3) di Cl2 insieme a 30-77 ppmv HCl sono stati misurati nelle emissioni di gas dai coni di scorie di Tolbachik, Kamchatka, che sono ancora caldi dopo l'eruzione del 1975-1976.

...

La scarica totale stimata di Cl2 dai coni di Tolbachik è di ca. 12-16 t / anno.

C'è anche un corrispondente articolo completo in Geochimica et Cosmochimica Acta Volume 87, 15 giugno 2012, pagine 210-226.

Quindi, anche se le Olimpiadi volevano che tu rispondessi "b", quanto sopra richiede che "d" sia una risposta corretta.

Notare anche che c'era una domanda molto simile, ma più sensata, (n. 7), nella OLYMPIAD CHIMICA NAZIONALE USA 2014:

Quale lista fornisce i non metalli che si trovano nelle loro forme elementari in natura?

(A) neon, fosforo, fluoro
(B) elio, idrogeno, iodio
(C) azoto, ossigeno, zolfo
(D) ossigeno, cloro, fosforo

con "(C)" corretto.

Qui, l'American Chemical Society ha dichiarato che "(B) elio, idrogeno, iodio" non è corretto, contraddicendo direttamente gli australiani.

#3
+3
aventurin
2018-04-01 22:35:00 UTC
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Gli alogeni di solito non si trovano nel loro stato elementare in natura.

Tuttavia, in determinate circostanze ci sono eccezioni a questa regola.

Eg

  • Il fluoro ($ \ ce {F2} $) esiste nella fluorite di calcio ( antozonite) che è stato esposto a radiazioni radioattive.

  • Il bromo ($ \ ce {Br2} $) può essere presente nei pennacchi atmosferici dei vulcani in fase di degassamento.

  • Lo iodio ($ \ ce {I2} $) è prodotto da alcune alghe in risposta allo stress ossidativo.

Si dice che anche il cloro ($ \ ce {Cl2} $) sia presente nei gas vulcanici, ma non sono riuscito a trovare un riferimento che supporti questa affermazione.

#4
+2
Oscar Lanzi
2018-04-02 02:19:44 UTC
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Lo iodio è volatilizzato dal mare come metiloduro, iodio elementare e possibilmente altri composti inorganici ...

Riferimenti

Quindi lo iodio è presente naturalmente come elemento. Questo risolve la domanda originale.

#5
  0
H.Linkhorn
2018-04-01 22:01:12 UTC
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idrogeno, fosforo, zolfo, fluoro, cloro e iodio esisteranno nei loro stati elementari, poiché ciò significa semplicemente che non sono legati a nessun altro elemento; la loro struttura è formata solo da quel particolare elemento. questo significa che non esistono come H2, P4, S8, F2, Cl2 e I2.

ma la risposta è due poiché in genere non troviamo fluoro, cloro e fosforo come molecole elementari in natura come sono troppo reattivi.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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