Галогены - это элементы 17 группы (VIIA) Периодической таблицы: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), а также астат (At). Они так называются от греческого слова "halos", что означает "соль". Общее между ними - это наличие семи валентных электронов в наружной электронной оболочке, что придаёт им схожие химические свойства. Они отличаются по размеру атома (радусу), характеристикам электроотрицательности и реакционной способности.
По группе сверху вниз радиус атома увеличивается, электроотрицательность (ЭО) уменьшается, а окислительные свойства ослабевают. Это связано с увеличением количества энергетических уровней и увеличением屏蔽效应, что затрудняет притяжение электронов к ядру.
Молекулы галогенов (например, Cl2, F2, Br2, I2) состоят из двух атомов одного галогена, соединённых ковалентной связью. В такой связи происходит совместное использование пары электронов. Схема образования связи:
X + X → X←X
(1 e-) (1 e-)
Где X - атом галогена.
- Галогены образуют соли (галогениды), такие как:
- Хлористый калий (KCl)
- Бромид натрия (NaBr)
- Йодид серебра (AgI)
Формулы и степени окисления:
- KCl: K (I) + Cl (-I)
- NaBr: Na (I) + Br (-I)
- AgI: Ag (I) + I (-I)
В этих соединениях образуется ионная связь, так как галогены принимают электроны от металлов, образуя анионы.
- Степень окисления атомов галогена в следующих соединениях:
- HI: I (-I)
- Cl2O7: Cl (+7)
- HClO4: Cl (+7)
- KClO3: Cl (+5)
- HClO: Cl (+1)
- OF2: F (-1)
- Уравнение получения хлора в лаборатории с использованием метода электронного баланса: \[ 2 HCl + MnO2 → Cl2 + MnCl2 + H2O \] Коэффициенты расставлены так, чтобы соблюдалось сохранение количества каждого типа атомов и зарядов.
