Підготовка до ЗНО з хімії

До галогенів (гр. галогени – “солетвірні”) відносять елементи, розміщені у VIIA підгрупі Періодичної системи (крім Гідрогену): Флуор F, Хлор Cl, Бром Br, Йод I, Астат At.

Електронна структура.

На зовнішньому електронному рівні атомів галогенів є 7 електронів, електронна конфігурація – ns²np⁵. До набуття стійкої електронної конфігурації благородного газу (ns²np⁶) атомам галогенів не вистачає одного електрона, тому усі галогени є високоелектронегативними елементами і сильними окисниками. Найхарактерніший ступінь окиснення у галогенів ‑1.

Усі атоми галогенів (крім Флуору) мають незаповнений d-підрівень, за рахунок чого можуть переходити у збуджений стан, виявляючи валентність 3, 5, 7 та позитивні ступені окиснення.

Усі галогени – типові неметали, у вільному стані утворюють двоатомні молекули з ковалентним неполярним зв’язком. За рахунок малої енергії зв’язку галогени хімічно активні.

У підгрупі галогенів зверху вниз зростає радіус атома, зменшуються електронегативність та неметалічні властивості, у ряду HF – HCl – HBr – HI – HAt зростають кислотні і відновні властивості.

Найпоширенішими в природі є Хлор і Флуор. За н. у. фтор, хлор – гази, бром – рідина, йод та астат – тверді речовини. Усі галогени отруйні.

Природні сполуки галогенів.

У зв’язку з високою хімічною активністю галогени у природі зустрічаються виключно у зв’язаному стані – в основному у формі солей відповідних галогеноводневих кислот.

Найпоширенішими мінералами Флуору є плавиковий шпат CaF₂, кріоліт Na₃[AlF₆] та фтороапатит Ca₅(PO₄)₃F.

Бром у вигляді бромідів міститься у морській воді, яка є основним джерелом його добування.

Йод не утворює власних мінералів, а міститься у вигляді KIO₃ та KIO₄ у покладах чилійської селітри NaNO₃. У великих кількостях йод міститься у деяких видах морських водоростей та підземних бурових водах.

Одержання галогенів.

1. Дією окисників (K₂Cr₂O₇, KMnO₄, KClO₃, MnO₂) на галогеніди:

2Hal^– – 2e^–  = Hal₂.

1. Електролізом розплавів галогенідів лужних металів (див Електроліз).

Бром і йод добувають дією Cl₂ на розчини їх солей (див. Хлор).