Frage:
Können Halogene in ihrem Elementarzustand in der Natur existieren?
George Tian
2018-04-01 16:22:52 UTC
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Frage 7 der Australischen Chemieolympiade 2015 lautete:

Welche Liste enthält Nichtmetalle, die in ihrer elementaren Form in der Natur vorkommen?

(a) Neon, Phosphor, Fluor
(b) Helium, Wasserstoff, Jod
(c) Helium, Kohlenstoff, Fluor
(d) Stickstoff, Chlor, Schwefel (e) Sauerstoff, Chlor, Phosphor

Ich war etwas verwirrt, als alle Optionen reaktive Elemente wie Schwefel, Phosphor und die Halogene enthielten. Ich weiß, dass Neon ein Edelgas ist und in winzigen Mengen in der Atmosphäre vorhanden ist und Stickstoff- und Sauerstoffgase als Kieselalge vorhanden sind.

Wo jedoch Wasserstoff, Phosphor, Schwefel, Fluor, Chlor und Jod gefunden werden in ihren elementaren Formen in der Natur? (Antwort ist B)

Das ist keine besonders einfache Frage. Einige Beispiele sollten jedoch offensichtlicher sein als andere. Einheimischer Schwefel kommt in einigen Vulkanen vor; Ein großer Teil des Sonnensystems besteht aus Wasserstoff. Und das am wenigsten reaktive Halogen ist Jod. Ich hätte 2 durch Eliminierung erraten.
Fünf antworten:
MaxW
2018-04-01 22:48:16 UTC
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Ich stimme Matt Blacks Kommentar zu dieser Frage zu. Die Frage ist ziemlich knifflig und die Antwort kann nur durch den Prozess der Beseitigung bestimmt werden.

  1. Ich muss davon ausgehen, dass es sich um STP handelt.
  2. "In der Natur" ist nicht eindeutig. Nehmen wir also an, die Frage bedeutet "auf Erden".
  3. Es ist auch etwas mehrdeutig, was "Elementform" bedeutet. Angenommen, es bedeutet, dass das Element nur mit sich selbst kombiniert wird, da nur die Edelgase als monoatomare Spezies existieren.
  4. ol>

    Die Edelgase (Helium und Neon) existieren als monoatomare Gase bei STP und können es sein in der Atmosphäre gefunden.

    Sauerstoff und Stickstoff sind zweiatomige Gase und beide existieren in der Erdatmosphäre.

    Schwefel kommt in Vulkanschloten vor.

    Kohlenstoff kommt sowohl als Graphit als auch als Diamanten auf der Erde vor.

    Die Liste lautet also:

    1. Neon , Phosphor, Fluor
    2. Helium , Wasserstoff , Jod
    3. Helium , Kohlenstoff , Fluor
    4. Stickstoff stark>, Chlor, Schwefel
    5. Sauerstoff , Chlor, Phosphor
    6. ol>

      Sauerstoff ist auf der Erde und Phosphor allgegenwärtig ist so reaktiv mit Sauerstoff, dass elementarer Phosphor auf der Erde einfach nicht gefunden wird. Elementarer Phosphor kann jedoch beispielsweise auf dem Mond gefunden werden.

        Neon , Phosphor s>, Fluor
      1. Helium , Wasserstoff , Jod
      2. Helium , Kohlenstoff , Fluor
      3. Stickstoff , Chlor Schwefel
      4. Sauerstoff , Chlor, Phosphor s>
      5. ol>

        Jetzt bleibt uns also etwas übrig die Halogene - Fluor, Chlor und Jod. Jod ist am wenigsten reaktiv, daher ist "elementares Jod" am wahrscheinlichsten in der Natur zu finden.

        Die Antwort muss also # 2 sein. Dies ist jedoch wirklich eine "fundierte Vermutung", keine "Tatsache", da die Frage so vieldeutig ist.

Nach @MattBlack und MaxW ist Jod das einzige Halogen, das in beliebiger Menge in elementarer Form vorliegt. Siehe https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/JZ068i013p03989. Das heißt, die Menge ist winzig.
DavePhD
2018-04-02 23:25:16 UTC
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Nach Vulkanemissionen von molekularem Chlor Geophysical Research Abstracts Vol. 14, EGU2012-12386:

Wenn der Ausbruch aufhört, kann der kühlende Vulkankegel als riesiger chemischer Reaktor arbeiten, um restliches HCl in molekulares Chlor (Cl2) umzuwandeln. Bis zu 60 ppmv (180 mg / m3) Cl2 zusammen mit 30-77 ppmv HCl wurden in Gasemissionen aus den Tolbachik-Schlackenkegeln, Kamtschatka, gemessen, die nach dem Ausbruch von 1975-1976 noch heiß sind.

...

Die geschätzte Gesamtentladung von Cl2 aus den Tolbachik-Kegeln beträgt ca. 12-16 t / Jahr.

Es gibt auch ein entsprechendes vollständiges Papier in Geochimica et Cosmochimica Acta ​​em>, Band 87, 15. Juni 2012, Seiten 210-226.

Obwohl die Olympiade wollte, dass Sie mit "b" antworten, erfordert das oben Gesagte, dass "d" eine korrekte Antwort ist.

Beachten Sie auch, dass es in der 2014 US NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD eine sehr ähnliche, aber vernünftigere Frage (Nr. 7) gab:

Welche Liste enthält Nichtmetalle, die in ihrer Elementform in der Natur vorkommen?

(A) Neon, Phosphor, Fluor
(B) Helium, Wasserstoff, Jod
(C) Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel
(D) Sauerstoff, Chlor, Phosphor

wobei "(C)" korrekt ist.

Hier ist die American Chemical Society bekannt, dass "(B) Helium, Wasserstoff, Jod" falsch ist, was den Australiern direkt widerspricht.

aventurin
2018-04-01 22:35:00 UTC
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Halogene kommen normalerweise nicht in ihrem elementaren Zustand vor.

Unter bestimmten Umständen gibt es jedoch Ausnahmen von dieser Regel.

Eg

Chlor ($ \ ce {Cl2} $) soll auch in vulkanischen Gasen vorkommen, aber ich konnte keine Referenz finden, die diese Behauptung stützt.

Oscar Lanzi
2018-04-02 02:19:44 UTC
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Jod wird aus dem Meer als Methyliodid, elementares Jod und möglicherweise andere anorganische Verbindungen verflüchtigt ...

Referenz

Somit kommt Jod natürlich als Element vor. Damit ist die ursprüngliche Frage geklärt.

H.Linkhorn
2018-04-01 22:01:12 UTC
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Wasserstoff, Phosphor, Schwefel, Fluor, Chlor und Jod existieren in ihren Elementarzuständen, da dies einfach bedeutet, dass sie an kein anderes Element gebunden sind. Ihre Struktur besteht nur aus diesem bestimmten Element. Dies bedeutet, dass sie nicht als H2, P4, S8, F2, Cl2 und I2 existieren.

aber die Antwort ist zwei, da wir Fluor, Chlor und Phosphor normalerweise nicht als ihre elementaren Moleküle in der Natur finden Sie sind zu reaktiv.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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