Галогены

(от греч. Hals, род. Падеж halos - соль и -genes-рождающий, рождённый) (галоиды), хим. Элементы главной подгруппы VII гр. Периодич. Системы. фтор, хлор, бром, иод и астат. Молекулы двухатомны. Внеш. Электронная оболочка атомов имеет конфигурацию s2p5. С увеличением ат. Массы Г. Возрастают их ионный и ковалентный радиусы, уменьшаются энергии ионизации и электроотрицательность (см. Табл.). ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЛОГЕНОВ Г. Характеризуются наибольшими среди всех элементов значениями сродства к .электрону. Наиб. Электроотрицателен фтор. Сродство атомов Г. К электрону и энергия диссоциации молекул возрастают от фтора к хлору, а затем уменьшаются к иоду. Степени окисления Г. Ч 1 (наиб. Характерная). + 1 (НОF, НХО и др.). + 3 у С1 и Вr (НХО 2, XF3).

+ 4 у С1, Вr, I (ХO2). + 5 (НХO3, XF5 и др.). + 6 у С1 (С12 О б). + 7 у С1, Вr и I (HC1O4, C12O7, НВrO4, IF7 и др.). При обычных условиях F2 и С12 -газы, Вr2 -жидкость, I2 и At2- твердые в-ва. С увеличением ат. Массы окраска Г. Становится более интенсивной - от бледно-желтой у фтора до темно-красной у брома и темно-фиолетовой у иода. В твердом состоянии Г. Образуют молекулярные кристаллы. Жидкие Г.-диэлектрики. Все Г., кроме фтора, раств. В воде. Иод раств. Хуже, чем хлор и бром. F2 окисляет воду до О 2, О 3 и фторидов кислорода. В водных р-рах С12 и Вr2 образуют гидраты Х 2*n Н 2 О и гипогалогенитионы ОХ - . Вr2 и I2 хорошо раств. В СНС13, CS2, этаноле и др. Орг. Р-рителях. Невысокие энергии диссоциации молекул Г. (существенно меньшие, чем у О 2, Н 2 и N2) и большое сродство атомов к электрону определяют их высокую реакц.

Способность. Г.-сильные окислители. Наиб. Активен фтор, образующий соед. Со всеми хим. Элементами, кроме Не, Ne и Аr. Реакц. Способность Г. Убывает с увеличением ат. Массы и обычно возрастает в присут. Влаги и других Г. Водород с Г. Образует галогеноводороды НХ. Энтальпии их образования очень мало зависят от т-ры и уменьшаются от HF к HI. Термич. Устойчивость в этом ряду также уменьшается. Р-ры НС1, НВг и HI в воде - сильные к-ты, р-р HF-к-та средней силы. См. Также Бромистый водород, Йодистый водород, Соляная кислота, Фтористый водород. С металлами и неметаллами Г. Образуют галогениды, друг с другом -межгалогенные соединения. С кислородом С12, Вr2 и I2 дают оксиды, F2 -фториды кислорода. Все Г. (кроме фтора) образуют неустойчивые кислородсодержащие к-ты НХО, НХО 2, НХО 3 и НХО 4.

Их кислотные св-ва в указанном ряду усиливаются, а окислит. Активность убывает. Особые группы соед.-гидрогалогениды (среди к-рых наиб. Устойчивы гидрофториды металлов), напр. М Н 2 Х 3, и полигалогениды, напр. K[C1F2]. Фтор вытесняет хлор из его соед. С более электроположит. Элементами, хлор вытесняет бром, а бром-иод (1/2 F2 + Cl- -> F- + 1/2C12). С др. Стороны, иод вытесняет бром и хлор из кислородсодержащих к-т и их солей, в к-рых Г. Заряжены положительно (1/2I2 + [СIO3]- -> [IO3]- + 1/2 Сl2). Высшие степени окисления мн. Хим. Элементов стабилизируются фтором. Известны, напр., NiF3, AuF5, ReF7, криптона дифторид, ксенона фториды, соединения, содержащие в молекуле катион NF+4, анион FeFg62-, CoFg62-. Г. Взаимод. Со многими орг.

Соед., замещая атомы Н, присоединяясь по кратным связям или разлагая орг. В-ва до галогенопроизводных метана. Мн. Углеводороды горят или взрываются в атмосфере F2. Ионы Г. В виде лигандов входят в состав молекул многочисленных комплексных соед., фтор и хлор участвуют в образовании мостиковых связей, напр. В А12 С1 б, Ta4F20. Наиб. Активны атомарные и ионизированные Г., к-рые получают в плазме, газовых разрядах или термокаталитич. Разложением молекул Х 2 и используют для синтеза термически нестойких галогенидов или ионного травления пов-стей металлов, полупроводниковых материалов. Г. (за исключением астата) широко распространены в природе. Они входят в состав мн. Минералов, содержатся в морской воде. В своб. Виде не встречаются.

Все Г. Ядовиты и обладают бактерицидными св-вами. Соединения, напоминающие по хим. Св-вам Г., напр. Дициан (CN)2, диоксоциан (CON)2, дитиоциан (SCN)2, наз. Псевдогалогенами, а соли металлов, содержащие группы CN, CON, SСN,-псевдогалогенидами. Э. Г. Раков..