Fluorowce

Grupa → 17
VIIA
↓ Okres
2 9
F
3 17
Cl
4 35
Br
5 53
I
6 85
At
7 117
Ts
Fluorowce
Próbówki zawierające kolejno od lewej: fluor, chlor, brom i jod

Fluorowce, chlorowce, halogeny – pierwiastki chemiczne 17 (dawniej VIIA lub VII głównej) grupy układu okresowego. Są to fluor, chlor, brom, jod, astat oraz (zsyntetyzowany w drugiej połowie 2009) tenes. Nazwa „halogeny” pochodzi od greckich słów ἁλός „sól” i γένος „tworzyć”.

Fluorowce są pierwiastkami o wysokiej elektroujemności i dużej aktywności chemicznej. W stanie pierwiastkowym występują w formie dwuatomowych cząsteczek. W związkach chemicznych występują na stopniach utlenienia od -1 do +7. Do pełnego zapełnienia swojej powłoki walencyjnej potrzebują jednego elektronu, dlatego najczęściej tworzą jednoujemny anion. Ze związkami organicznymi wchodzą w reakcje addycji oraz podstawienia. Związki nieorganiczne fluorowców (w tym sole metali zawierające anion halogenkowy) oraz różne związki organiczne zawierające fluorowce noszą nazwę halogenków.

Temperatury topnienia i wrzenia fluorowców wzrastają wraz ze wzrostem ich liczby atomowej, czyli w dół układu okresowego. W warunkach normalnych fluor i chlor są gazami, brom jest cieczą, a jod i astat ciałami stałymi.

Z wodorem fluorowce tworzą w obecności światła halogenowodory, przy czym:

Roztwory wodne są mocnymi kwasami (z wyjątkiem HF, którego roztwór wodny jest słabym kwasem z powodu bardzo silnego wiązania między małymi atomami wodoru i fluoru).

Między sobą fluorowce łączą się, tworząc związki międzyfluorowcowe (międzyhalogenowe), w których występują na różnych stopniach utlenienia (np. BrF3, IF5). Związki tego rodzaju są bardzo silnymi kwasami Lewisa i posiadają silne własności utleniające.

Wraz ze wzrostem liczby atomowej fluorowców maleje ich reaktywność i elektroujemność, a także moc oraz właściwości utleniające ich kwasów tlenowych:

HClO > HBrO > HIO,

Rosną natomiast właściwości redukujące oraz moc ich kwasów beztlenowych:

HF < HCl < HBr < HI
Właściwości fizyczne fluorowców
Fluorowiec Masa
atomowa [u]		 Temperatura
topnienia [K]		 Temperatura
wrzenia [K]		 stan skupienia Elektroujemność
(skala Paulinga)		 Konfiguracja elektronowa

(podkreślono elektrony walencyjne)

Fluor 19 53,53 85,03 gaz 3,98 [He] 2s²2p5
Chlor 35,5 171,6 239,11 gaz 3,16 [Ne] 3s²3p5
Brom 80 265,8 332,0 ciecz 2,96 [Ar] 4s²3d104p5
Jod 127 396,85 457,4 ciało stałe 2,66 [Kr] 4d105s²5p5
Astat 210 575 610 ciało stałe 2,2 [Xe] 4f145d106s²6p5
Związki z tlenem, wodorem oraz kwasy fluorowców
Fluorowiec Związki z wodorem Związki z tlenem Kwasy tlenowe
Fluor HF OF2, O2F2 HOF
Chlor HCl Cl2O, Cl2O3, ClO2, Cl2O4 (ClIOClVIIO3), Cl2O6 (dimer ClO3), Cl2O7 HClO, HClO2, HClO3, HClO4
Brom HBr Br2O, BrO2 HBrO, HBrO2, HBrO3, HBrO4
Jod HI I2O4, I2O5, I2O7 HIO, HIO3, HIO4, H5IO6
Astat HAt

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Protokół z 31 posiedzenia komitetu ds. fizyki jądrowej. Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych. [dostęp 2010-10-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-04-14)]. (ang.).
  2. 1 2 Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 571–578. ISBN 83-01-13654-5.
  3. ↑ W. Poll, G. Pawelke, D. Mootz, E. H. Appelman. The Crystal Structure of Hypofluorous Acid: Chain Formation by O-H · · · O Hydrogen Bonds. „Angew. Chem. Int. Ed. Engl.”. 27 (3), s. 392–393, 1988. DOI: 10.1002/anie.198803921.
  4. 1 2 N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Oxford; New York: Pergamon Press, 1984, s. 844–845. ISBN 0-08-022057-6.
  5. ↑ Evan H. Appelman. Perbromic acid and perbromates: synthesis and some properties. „Inorganic Chemistry”. 8 (2), s. 223, 1969. DOI: 10.1021/ic50072a008.