-
Флуор. Сполуки флуору
-
Хлор. Сполуки хлору
-
Бром. Сполуки брому
-
Йод. Сполуки йоду
-
Астат. Сполуки астату
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 |