Галогены
🧪 Химия · 9 класс
Что такое галогены
Галогены — это химические элементы главной подгруппы седьмой группы периодической системы: фтор, хлор, бром, иод и астат. Слово «галоген» в переводе означает «рождающий соли», потому что при взаимодействии этих элементов с металлами образуются соли. На внешнем энергетическом уровне атомов галогенов находится по семь электронов, и до завершения уровня им не хватает всего одного электрона. Именно поэтому галогены — очень активные неметаллы и сильные окислители, а в соединениях с металлами и водородом они проявляют степень окисления -1.
Строение атомов и закономерности
Все галогены имеют одинаковое строение внешнего слоя, поэтому их свойства похожи. Однако сверху вниз по подгруппе радиус атома растёт, и притяжение внешних электронов к ядру ослабевает. В результате окислительные свойства и неметаллический характер убывают от фтора к иоду. Самый активный неметалл — фтор: он проявляет только степень окисления -1. Хлор, бром и иод в соединениях с кислородом могут иметь и положительные степени окисления, так как у них есть свободные орбитали.
| Галоген | Формула | Цвет простого вещества | Агрегатное состояние |
|---|---|---|---|
| Фтор | F2 | светло-жёлтый | газ |
| Хлор | Cl2 | жёлто-зелёный | газ |
| Бром | Br2 | красно-бурый | жидкость |
| Иод | I2 | тёмно-фиолетовый | твёрдое |
Молекулы простых веществ двухатомны: атомы соединены одной общей электронной парой. Все галогены ядовиты и обладают резким запахом.
Химические свойства
Галогены энергично реагируют с металлами, водородом и многими сложными веществами. С водородом хлор образует газ хлороводород, водный раствор которого — соляная кислота:
H2 + Cl2 = 2HCl
Важная закономерность: более активный галоген вытесняет менее активный из растворов его солей. Например, хлор вытесняет бром, а бром вытесняет иод:
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2
Растворы галогеноводородных кислот — это, например, соляная кислота HCl. Их соли называют галогенидами: хлориды, бромиды и иодиды. Многие из них хорошо растворимы и широко встречаются в природе, например поваренная соль NaCl.
Качественная реакция. Хлорид-, бромид- и иодид-ионы определяют раствором нитрата серебра. Выпадают творожистые осадки разного цвета:AgCl— белый,AgBr— желтоватый,AgI— жёлтый.
Частая ошибка: считать, что активность галогенов растёт сверху вниз. На самом деле она убывает: фтор намного активнее иода.
Кратко о главном
- Галогены — элементы главной подгруппы седьмой группы с семью внешними электронами.
- Характерная степень окисления в соединениях с металлами —
-1. - Активность и окислительные свойства убывают от фтора к иоду.
- Более активный галоген вытесняет менее активный из растворов солей.
- Галогенид-ионы определяют раствором нитрата серебра.