-
Фтор. Соединения фтора
-
Хлор. Соединения хлора
-
Бром. Соединения брома
-
Иод. Соединения иода
-
Астат. Соединения астата
Общая характеристика элементов VIIA группы
Фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I, астат At.
Групповое название элементов VIIA группы – галогены.
Степень окисления элементов VIIA группы. Фтор в соединениях имеет только одну степень окисления (-I), остальные элементы проявляют различные степени окисления, от (-I) до (+VII). Низшая и высшая степени окисления считаются устойчивыми по сравнению с промежуточными степенями окисления (+I), (+III) и (+V).
Свойства элементов элементов VIIA группы. Все элементы VIIA группы – ярко выраженные неметаллы, для которых, однако, обнаруживается монотонное повышение металлического характера от F к At.
В свободном состоянии галогены образуют простые вещества, состоящие из двухатомных молекул F2, Cl2, Br2, I2.
Гидроксиды элементов в высшей степени окисления (с минимальным содержанием воды) образуются для О, Вг и I. По аналогии с гидроксидами элементов VIA группы кислотные свойства уменьшаются от хлора к иоду: HClO4 (т. е. Cl(OH)7 – 3H2O = HClO4) – очень сильная кислота, H5IO6 – очень слабая кислота. Для одного и того же элемента с понижением положительной степени окисления кислотные свойства уменьшаются, например, сила кислот снижается в ряду: HClO4 – HClO3 – HClO2 – HClO. В сравнении с соответствующими соединениями VIA группы все кислоты VIIA группы имеют более сильный кислотный характер.
Водородные соединения галогенов называют галогеноводороды в водных растворах являются кислотами, их сила повышается от HF (слабая кислота) к HI (сильная кислота); соединение HAt мало изучено. Напротив, их устойчивость к окислению понижается от HF к HI. Галогеноводороды проявляют в водном растворе более сильные кислотные свойства, чем халькогеноводороды. Реакционная способность галогенов по отношению к металлам и водороду понижается от F к I; по отношению к кислороду она уменьшается. В соответствии с этим более реакционноспособный галоген замещает менее реакционноспособный галоген в соединениях, например:
2KI + Cl2 = 2KCl + I2; 2I– + Cl2 = I2 + 2Cl–
но
2KClO3 + I2 = 2KIO3 + Cl
Галогенид-ноны F–, Cl–, Br–, I– бесцветны, однако некоторые галогениды даже с бесцветными катионами окрашены. Это объясняется тем, что весьма небольшие и высокозарядные катионы сильно электрически “деформируют” электронную оболочку больших по размеру галогенид-ионов (особенно I–), т.е. оттягивают электронную плотность от I– к себе, в результате чего образуется окраска. Подобное поведение обнаруживают теллуриды, селениды, сульфиды и оксиды.
Фтор F |
Хлор Cl |
Бром Br |
Иод I |
Астат At |
|
Порядковый номер элемента |
9 |
17 |
35 |
53 |
85 |
Относительная атомная масса |
18,998 |
35,453 |
79,904 |
126,904 |
209,9871 |
Содержание в земной коре, % |
0,028 |
0,19 |
6e-4 |
6e-6 |
– |
Температура плавления, *С |
-219,6 |
-102,0 |
-7,3 |
+113,5 |
+300 |
Температура кипения, *С |
-187,5 |
-34,1 |
+58,8 |
+185,2 |
+370 |
Плотность, г./см3 |
1,11 (ж) |
1,57 (ж) |
3,14 |
4,94 |
6,40 |
Окраска в газообразном состоянии |
Желтовато-зеленая |
Желто-зеленая |
Красно-коричневая |
Фиолетовая |
Сине-чорная |
Взаимодействие с водой |
Реагирует необратимо |
Реагируют обратимо |
Не реагируют |
||
Растворимость в CS2 |
Реагирует |
Растворяются |
|||
Степень окисления |
-I |
-I, +VII, +V, +III, +I |
-I, +V, +III, +I |
-I, +VII, +V, +III, +I |
-I, +VII, +V, +III, +I |
Реакционная способность к металлам и водороду |
Снижается |
||||
Реакционная способность к кислороду |
Повышается |
||||
Кислотные свойства галогеноводородов |
HF слабая кислота |
HCl сильная кислота |
HBr сильная кислота |
HI сильная кислота |
HAt сильная кислота |
Устойчивость галогеноводородов |
Снижается |
||||
Температура кипения галогеноводородов |
+19,5 |
-85,1 |
-66,7 |
-35,4 |
– |
Галогениды металлов, малорастворимые в воде |
CaF2, SrF2, BaF2, MgF2, LiF(NaF), AlF3, PbF2 |
AgCl, TlCl, (PbCl2), Hg2Cl2 |
AgBr, TlBr, PbBr2, Hg2Br2 |
AgI, TlI, PbI2, Hg2I2, HgI2, BiI3 |
AgAt |