Загальна характеристика елементів VIIA групи

Флуор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At.

Групова назва елементів VIIA групи – галогени.

Ступінь окиснення елементів VIIA групи. Флуор в сполуках має тільки одну ступінь окиснення (-I), інші елементи виявляють різні ступені окиснення, від (-I) до (+VII). Нижча і вища ступінь окиснення вважаються стійкими в порівнянні з проміжними ступенями окиснення (+I), (+III) і (+V).

Властивості елементів елементів VIIA групи (властивості галогенів). Всі елементи VIIA групи – неметали, для яких, однак, виявляється монотонне підвищення металічного характеру від F до At.

У вільному стані галогени утворюють прості речовини, що складаються з двохатомних молекул F2, Cl2, Br2, I2.

Гідроксиди елементів у вищій ступені окиснення (з мінімальним вмістом води) утворюються для Cl, Вг і I. За аналогією з гідроксидами елементів VIA групи кислотні властивості зменшуються від хлору до йоду: HClO4 (тобто Cl(OH)7 – 3H2O = HClO4) – дуже сильна кислота, H5IO6 – дуже слабка кислота. Для одного і того ж елемента зі зниженням позитивної ступені окиснення кислотні властивості зменшуються, наприклад, сила кислот знижується в ряді: HClO4 – HClO3 – HClO2 – HClO. У порівнянні з відповідними сполуками VIA групи всі кислоти VIIA групи мають сильніший кислотний характер.

Гідрогенні сполуки галогенів називають гідрогенгалогеніди у водних розчинах гідрогенгалогеніди є кислотами, їх сила підвищується від HF (слабка кислота) до HI (сильна кислота); сполуки HAt недостатньо вивчені. Навпаки, їх стійкість до окиснення знижується від HF до HI. Гідрогенгалогеніди виявляють у водному розчині сильніші кислотні властивості, ніж гідрогенхалькогени. Реакційна здатність галогенів по відношенню до металів і водню знижується від F до I; по відношенню до кисню вона зменшується. Відповідно до цього більш реакційноздатний галоген заміщує менш реакційноздатний галоген в сполуках, наприклад:

2KI + Cl2 = 2KCl + I2; 2I + Cl2 = I2 + 2Cl

але

2KClO3 + I2 = 2KIO3 + Cl

Галогенід-нони F, Cl, Br, I безбарвні, проте деякі галогеніди навіть з безбарвними катіонами забарвлені. Це пояснюється тим, що невеликі і високозарядні катіони сильно електрично “деформують” електронну оболонку великих за розміром галогенід-іонів (особливо I), тобто відтягують електронну щільність від I до себе, в результаті чого утворюється забарвлення. Подібна поведінка притаманна телурідам, селенідам, сульфідам і оксидам.

 

Флуор F

Хлор Cl

Бром Br

Йод I

Астат At

Атомний номер елемента

9

17

35

53

85

Відносна атомна маса, а.о.м.

18,998

35,453

79,904

126,904

209,9871

Вміст в земній корі, %

0,028

0,19

6e-4

6e-6

Температура плавлення, *С

-219,6

-102,0

-7,3

+113,5

+300

Температура кипіння, *С

-187,5

-34,1

+58,8

+185,2

+370

Щільність, г./см3

1,11 (р)

1,57 (р)

3,14

4,94

6,40

Забарвлення в газоподібному стані

Блідо-жовто-зелена

Жовто-зелена

Червоно-коричнева

Фіолетова

Синьо-чорна

Взаємодія з водою

Реагують необоротно

Реагують оборотно

Не реагують

Розчинність в CS2

Реагують

Розчиняються

Ступінь окиснення

-I

-I, +VII, +V, +III, +I

-I, +V, +III, +I

-I, +VII, +V, +III, +I

-I, +VII, +V, +III, +I

Реакційна здатність до металів і водню

Знижується

Реакційна здатність до кисню

Підвищується

Кислотні властивості гідрогенгалогенідів

HF

слабка кислота

HCl

сильна кислота

HBr

сильна кислота

HI

сильна кислота

HAt

сильна кислота

Стійкість гідрогенгалогенідів

Знижується

Температура кипіння гідрогенгалогенідів

+19,5

-85,1

-66,7

-35,4

Галогеніди металів малорозчинні у воді

CaF2, SrF2, BaF2, MgF2, LiF(NaF), AlF3, PbF2

AgCl, TlCl, (PbCl2), Hg2Cl2

AgBr, TlBr, PbBr2, Hg2Br2

AgI, TlI, PbI2, Hg2I2, HgI2, BiI3

AgAt