Question:
Les halogènes peuvent-ils exister à l'état élémentaire dans la nature?
George Tian
2018-04-01 16:22:52 UTC
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La question 7 de l ' Olympiade australienne de chimie 2015 était:

Quelle liste ci-dessous donne les non-métaux qui peuvent être trouvés sous leur forme élémentaire dans la nature?

(a) néon, phosphore, fluor
(b) hélium, hydrogène, iode
(c) hélium, carbone, fluor
(d) azote, chlore, soufre (e) oxygène, chlore, phosphore

J'étais un peu confus lorsque toutes les options incluaient des éléments réactifs tels que le soufre, le phosphore et les halogènes. Je sais que le néon est un gaz noble et qu'il est présent en quantités infimes dans l'atmosphère, et que l'azote et l'oxygène sont présents sous forme de diatomiques.

Cependant, où se trouvent l'hydrogène, le phosphore, le soufre, le fluor, le chlore et l'iode sous leurs formes élémentaires dans la nature? (La réponse est B)

Ce n'est pas une question particulièrement facile. Mais certains exemples devraient être plus évidents que d'autres. Le soufre natif se trouve dans certains volcans; une grande partie du système solaire est constituée d'hydrogène. Et l'halogène le moins réactif est l'iode. J'aurais deviné 2 par élimination.
Cinq réponses:
MaxW
2018-04-01 22:48:16 UTC
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Je suis d'accord avec le commentaire de Matt Black sur la question. La question est assez délicate et la réponse ne peut être déterminée que par le processus d'élimination.

  1. Je dois supposer que nous parlons de STP.
  2. «Dans la nature» est ambigu, alors supposons que la question signifie «sur terre».
  3. Le sens de «forme élémentaire» est également quelque peu ambigu. Supposons que cela signifie que l'élément est uniquement combiné avec lui-même puisque seuls les gaz rares existent en tant qu'espèces monoatomiques.

Les gaz rares (hélium et néon) et existent sous forme de gaz monoatomiques à STP et peuvent être trouvé dans l'atmosphère.

L'oxygène et l'azote sont des gaz diatomiques et tous deux existent dans l'atmosphère terrestre.

Le soufre se trouve dans les évents volcaniques.

Le carbone se trouve à la fois sous forme de graphite et de diamants sur la terre.

Ainsi, la liste devient:

  1. néon , phosphore, fluor
  2. hélium , hydrogène , iode
  3. hélium , carbone , fluor
  4. azote fort>, chlore, soufre
  5. oxygène , chlore, phosphore

L'oxygène est omniprésent sur terre et le phosphore est si réactif avec l'oxygène que le phosphore élémentaire ne sera tout simplement pas trouvé sur terre. Cependant, du phosphore élémentaire pourrait être trouvé sur la lune par exemple.

  1. néon , phosphore , fluor
  2. hélium , hydrogène , iode
  3. hélium , carbone , fluor
  4. azote , chlore, soufre
  5. oxygène , chlore, phosphore

Il nous reste donc maintenant les halogènes - fluor, chlore et iode. L'iode est le moins réactif, donc «l'iode élémentaire» est le plus probable dans la nature.

La réponse doit donc être # 2. Cependant, c'est vraiment une «supposition éclairée», pas un «fait» puisque la question est tellement ambiguë.

Comme l'état d'@MattBlack et MaxW, l'iode est le seul halogène susceptible d'être sous forme élémentaire en toute quantité; voir https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/JZ068i013p03989. Cela dit, le montant est minuscule.
DavePhD
2018-04-02 23:25:16 UTC
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D'après les émissions volcaniques de chlore moléculaire Geophysical Research Abstracts Vol. 14, EGU2012-12386:

Lorsque l'éruption cesse, le cône volcanique de refroidissement peut fonctionner comme un réacteur chimique géant pour convertir le HCl résiduel en chlore moléculaire (Cl2). Jusqu'à 60 ppmv (180 mg / m3) de Cl2 avec 30 à 77 ppmv de HCl ont été mesurés dans les émissions de gaz des cônes de scories de Tolbachik, au Kamtchatka, qui sont encore chauds après l'éruption de 1975-1976.

...

Le rejet total estimé de Cl2 des cônes de Tolbachik est d'environ env. 12 à 16 t / an.

Il existe également un article complet correspondant dans Geochimica et Cosmochimica Acta Volume 87, 15 juin 2012, pages 210-226.

Donc, bien que l ' Olympiade ait voulu que vous répondiez "b", ce qui précède nécessite que "d" soit une réponse correcte.

Notez également qu'il y avait une question très similaire, mais plus sensible (n ° 7), dans l ' OLYMPIADE NATIONAL DE CHIMIE DES ÉTATS-UNIS 2014:

Quelle liste donne les non-métaux qui se trouvent sous leurs formes élémentaires dans la nature?

(A) néon, phosphore, fluor
(B) hélium, hydrogène, iode
(C) azote, oxygène, soufre
(D) oxygène, chlore, phosphore

avec "(C)" étant correct.

Ici, l'American Chemical Society a déclaré que "(B) hélium, hydrogène, iode" est incorrect, contredisant directement les Australiens.

aventurin
2018-04-01 22:35:00 UTC
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Les halogènes n'apparaissent généralement pas dans leur état élémentaire dans la nature.

Cependant, dans certaines circonstances, il existe des exceptions à cette règle.

Eg

Le chlore ($ \ ce {Cl2} $) serait également présent dans les gaz volcaniques, mais je n'ai pas trouvé de référence qui appuie cette affirmation.

Oscar Lanzi
2018-04-02 02:19:44 UTC
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L'iode est volatilisé depuis la mer sous forme d'iodure de méthyle, d'iode élémentaire et éventuellement d'autres composés inorganiques ...

Référence

Ainsi, l'iode est naturellement présent en tant qu'élément. Cela règle la question initiale.

H.Linkhorn
2018-04-01 22:01:12 UTC
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l'hydrogène, le phosphore, le soufre, le fluor, le chlore et l'iode existeront dans leurs états élémentaires, car cela signifie simplement qu'ils ne sont liés à aucun autre élément; leur structure n'est formée que de cet élément particulier. cela signifie qu'ils existent mal en tant que H2, P4, S8, F2, Cl2 et I2.

mais la réponse est deux car nous ne trouverons généralement pas de fluor, de chlore et de phosphore comme molécules élémentaires dans la nature comme ils sont trop réactifs.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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