Загальна характеристика елементів VII-A групи. Поширення їх у природі.

 Загальна характеристика галогенів

Елементи VII групи головної підгрупи називають галогенами  (грец. hals — сіль і… genes — народжений,) — ті, що народжують солі.

На зовнішньому енергетичному рівні атомів галогенів є 7 електронів, електронна конфігурація – ns²np⁵. До завершення р підрівня і набуття стійкої електронної конфігурації благородного газу атомам галогенів не вистачає одного електрона, тому усі галогени є сильними окисниками. Найбільш характерний ступінь окиснення галогенів в сполуках ‑1.

Закономірності зміни будови атомів та їх властивостей показані в таблиці 1.

 Таблиця 1.

Електронна будова і властивості галогенів

Символ елемента	Електронна формула зовнішнього шару	Радіус атома	Електронегативність	Окисні властивості
F	2s 22p5	збільшується	послаблюється	послаблюються
Cl	3s 23p5
Br	4s 24p5
I	5s 25p5

 Розглянемо електронну конфігурацію атомів Флуору і Хлору (Рис. 1)

Рис 1. Електронно-графічні формули Флуору і Хлору.

Із усіх галогенів лише Флуор, у атомів якого лише 2 енергетичних рівня, не має незаповненого d-підрівня, тому він не може мати більше одного неспареного електрона і проявляє сталу валентність І.

В атомах Хлору і решти галогенів d-підрівень незаповнений, що дозволяє їм переходити в збуджений стан і мати різну кількість неспарених електронів, відповідно проявляти валентність І, ІІІ, V та VII (Рис. 2).

Рис 2. Електронна будова атомів Галогенів у збудженому стані.

Найменший радіус атома в підгрупі – у Флуору, у решти елементів він зростає. В ряду F < Cl < Br < І радіус відповідно становить (нм): 0,039; 0,073; 0,085; 0,104.

При переході від Флуору до Йоду зменшуються електронегативність та окисні властивості елементів.

Флуор є найбільш електронегативним не тільки серед галогенів, а й взагалі серед усіх елементів періодичної системи, тому у сполуках він має ступінь окиснення лише ‑1.

Інші галогени в Оксигенвмісних сполуках проявляють позитивні ступені окиснення +1, +3, +5 та +7.

 Поширення галогенів у природі

 У зв’язку з високою хімічною активністю галогени в природі зустрічаються винятково у хімічно зв’язаному стані, головним чином у вигляді солей (галогенідів). Більш поширеними у земній корі є сполуки Флуору та Хлору, а Бром та Йод належать до розсіяних елементів.

Дані про склад мінералів галогенів наведені в таблиці 2.

 Таблиця 2.

Поширення галогенів у природі

Галогени	Назва мінералу	Формула
F	Флюорит (плавиковий шпат)	CaF2
	Кріоліт	Na3AlF6
Cl	Кам’яна сіль (галіт)	NaCl
	Карналіт	KCl·MgCl2·6H2O
	Сильвін	KCl
	Сильвініт	KCl·NaCl
Br	Морські води
	Домішки до мінералів хлору
	Бурові води нафтопромислових районів
I	Водорості (“морська капуста”).
	Води бурових свердловин

ВИСНОВКИ

Галогени – елементи VII-А  групи.

На зовнішньому енергетичному рівні атомів галогенів – 7 електронів, електронна конфігурація – ns²np⁵.

Флуор проявляє сталу валентність І.

 Атоми решти галогенів можуть переходити в збуджений стан і відповідно проявляти валентність І, ІІІ, V та VII.

Найбільш характерний ступінь окиснення галогенів в сполуках ‑1.

В ряду F < Cl < Br < І радіус атомів збільшується, а електронегативність та окисні властивості послаблюються.

Хлор, Бром і Йод в Оксигенвмісних сполуках проявляють позитивні ступені окиснення: +1, +3, +5 та +7.

 

Питання для закріплення знань.

1. Порівняйте будову атомів Флуору і Хлору.
2. Як змінюються електронегативність і окисні властивості галогенів зі збільшенням їхньої атомної маси? Чому?
3. Які ступені окиснення можуть проявляти галогени в сполуках?
4. Визначте ступені окиснення Хлору в сполуках, що мають формули: NaClО, KClО₃, HClO₂, KClO₄. Поясніть, в якому стані знаходиться атом Хлору в кожному випадку?