Главная страница / Неорганическая химия / Водород. Галогены / Галогены / Общая характеристикаКарта сайта | Контакты

Общая характеристика

В подгруппу галогенов входят фтор, хлор, бром, иод и астат (ас­тат — радиоактивный элемент, изучен мало). Это рэлементы VII группы периодической системы Д.И. Менделеева. На внешнем энергетичес­ком уровне их атомы имеют по 7 электронов ns2np5. Этим объясняется общность их свойств.

Свойства элементов подгруппы галогенов

Свойства

F

Cl

Br

I

At

1. Порядковый номер

9

17

35

53

85

2. Валентные электроны

2s22p5

3s23p5

4s24p5

5s25p5

6s26p5

3. Энергия ионизации атома, эВ

17,42

12,97

11,84

10,45

9,2

4. Относительная электроотрицательность

4,1

2,83

2,74

2,21

1,90

5. Степень окисления в соединениях

-1

-1, +1,

+3, +5,

+7

-1, +1,

+3, +5,

+7

-1, +1,

+3, +5,

+7

-1, +1,

+3, +5,

+7

6. Радиус атома, нм

0,064

0,099

0,114

0,133

Они легко присоединяют по одному электрону, проявляя степень окисления 1. Такую степень окисления галогены имеют в соединениях с водородом и металлами.

Однако атомы галогенов, кроме фтора, могут проявлять и положительные степени окисления : +1, +3, +5, +7. Возможные значения степеней окисления объясняются электронным строением, которое у атомов фтора можно представитьсхемой

Будучи наиболее электроотрицательным элементом, фтор может только принимать один электрон на 2рподуровень. У него один неспаренный электронпоэтому фтор бывает только одновалентныма степень окисления всегда -1.

Электронное строение атома хлора выражается схемой

У атома хлора один неспаренный электрон на подуровне и обычном (невозбужденном) состоянии хлор одновалентен. Но посколь­ку хлор находится в третьем периоде, то у него имеется еще пять орбиталей 3dподуровня, в которых могут разместиться 10 электронов.

В возбужденном состоянии атома хлора электроны переходят с 3p и 3sподуровней на 3d-подуровень (на схеме показано стрелками). Разъединение (распаривание) электронов, находящихся в одной орбитали, увеличивает валентность на две единицы. Очевидно, хлор и его аналоги (кроме фтора) могут проявлять лишь нечетную переменную валентность 1, 3, 5, 7 и соответствующие положительные степени окисления. У фтора нет свободных орбиталей, а значит, при химических реакциях не происходит разъединения спаренных электронов в атоме. Поэтому при рассмотрении свойств галогенов всегда надо учитывать особенности фтора и соединений.

Водные растворы водородных соединений галогенов являются кислотами: НF фтороводородная (плавиковая), НСl  хлороводородная (соляная), НВr  бромводородная, НI  йодоводородная.