Галогены

Галогены (от греч. hals — соль и genes — рождающий, рожденный), химические элементы фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I, астат At и унунсептий, составляющие главную подгруппу VII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Названы галогены по способности давать соли при соединении с металлами (например, поваренную соль NaCI). Иногда пользуются названием галоиды.

Фтор – зеленовато-жёлтый газ, очень ядовит и реакционноспособен, попытка получить в свободном виде в больших количествах чревата последствиями.

Хлор – зеленоватый газ. Тяжёлый, также очень ядовитый, имеет характерный неприятный запах (запах хлорки). Использовался немецкой армией во время Первой Мировой войны в качестве БОВ (боевого отравляющего вещества).

Бром – красно-бурая жидкость. Ядовита. Поражает обонятельный нерв. Очень летуч, поэтому содержится в запаянных ампулах.

Иод – фиолетово-чёрные кристаллы. Очень легко возгоняется (пары фиолетового цвета). Ядовит.

Астат – сине-чёрные кристаллы. Очень радиоактивен, поэтому о нём сравнительно мало известно. Период полураспада астата-211 равен 8,1 часов.

Унунсептий – Uus был получен в 2009-2010 годах в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне (Россия). Это 117-й элемент с периодом полураспада — 78 миллисекунд.

Все галогены, кроме фтора, растворимы в воде; йод растворяется хуже, чем хлор и бром; фтор окисляет воду до О₂, О₃ и фторидов кислорода. В водных растворах хлор и бром образуют гидраты Х₂*nН₂О и гипогалогенитионы ОХ^– ; бром и йод хорошо растворяются в хлороформе, сероуглероде, этаноле и других органических растворителях.

Атомы галогенов имеют во внешней электронной оболочке по 7 электронов (конфигурация s²p⁵), т. е. до устойчивой 8-электронной конфигурации инертного газа (s²p⁶) им не хватает одного электрона, что обуславливает их высокую химическую активность, сродство к электрону и потенциал ионизации. Реагируя с металлами, каждый атом галогена отнимает у них по электрону, проявляя тем самым окислительные свойства. Все галогены весьма реакционноспособны, они непосредственно соединяются с большинством химических элементов.

Наиболее активен фтор, образующий соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона и аргона. Реакционная способность галогенов убывает с увеличением атомного радиуса и обычно возрастает в присутствии влаги и других галогенов.

Молекулы галогенов двухатомны.

Все галогены (кроме фтора) образуют неустойчивые кислородсодержащие кислоты НХО, НХО₂, НХО₃ и НХО₄; их кислотные свойства в указанном ряду усиливаются, а окислительная активность убывает.

Ионы галогенов в виде лигандов входят в состав молекул многочисленных комплексных соединений, фтор и хлор участвуют в образовании мостиковых связей, например в А1₂С1₆, Ta₄F₂0. Наиболее активны атомарные и ионизированные галогены, которые получают в плазме, газовых разрядах или термокаталитическим разложением молекул Х₂ и используют для синтеза термически нестойких галогенидов или ионного травления поверхностей металлов, полупроводниковых материалов.

Галогены (за исключением астата) широко распространены в природе; они входят в состав многих минералов, содержатся в морской воде; в свободном виде не встречаются. Все галогены ядовиты и обладают бактерицидными свойствами.