Электронная формула валентного уровня ‑ns2np5
F 2s22p5 -1
Остальные Cl 3s23p5
степень окисления может быть -1 +1 +3 +5 +7
Нахождение в природе
Вприроде встречаются в виде солей. Фтор входит в состав минералов:
флюорит CаF2 (плавиковый шпат) . Криолит (ледяной камень) Na3[AlF6].
Хлор входит в состав солей в виде минералов или растворенных в воде мирового океана. В воде океанов 2,5% NaCl. Бром и иод в виде NaBr, KBr и NaI, КI - в морской воде, водорослях. В живом организме NaCl плазма крови, HCl - желудочный сок, I - гормоны щитовидной железы, F – эмаль зубов.
Молекулы галогенов двухатомны. Кратность связи равна 1.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. F2 – бесцветный, трудно сжижающийся газ; Cl2 – желто-зеленый, легко сжижающийся газ с резким удушливым запахом; Br2 – жидкость красно-бурого цвета; I2 – кристаллическое вещество фиолетового цвета.
Химические свойства простых веществ.
Фтор взаимодействует со всеми элементами, даже с инертными газами (с Xe, Kr, Rn).
В фторе горят S, P. Si:
H2+F2 = 2HF (взрыв)S+3F2® SF6 2Р+5F2® 2PF5
Металлы окисляются фтором до высшей степени окисления:2Na + F2 = 2NaF(взрыв) Ni + F2 = NiF2 (прочная пленка)2Au + 3F2 = 2AuF3 (при нагревании)
Взаимодействует с оксидом кремния SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
Взаимодействуя с кислородом, образует фторид кислорода2F2 + O2 = 2OF2
Взаимодействует с инертными газами (кроме He и Ne) Хе+ 2F2 = XeF4
Фтор разлагает воду при любой температуре F2 + 2H2O(лед) = Н2 + 2HОF (фтороксигенат водорода) 2F2 + H2O(ж) = OF2 +2HF
2F2 + 2H2O(пар) = 4HF +O2
Хлор менее химически активен чем F2, но и его окислительная активность чрезвычайно велика, он соединяется почти со всеми металлами (иногда лишь в присутствии следов воды или при нагревании) и со всеми неметаллами, кромеС, N2 и O2. 2Fe+3Cl2 =2FeCl3
При полном отсутствии влаги хлор не действует на железо. Это и позволяет хранить его в стальных баллонах.K+Cl2 =2KCl
В жестких условиях окисляет ксенон, образуя ХеСl2 и ХеСl4 . Многие органические вещества сгорают в хлоре.
Хлор растворяется в воде, а при Т<100C из насыщенного раствора Cl2 выпадают зеленовато-желтые кристаллы Cl2.H2О Растворяясь в воде частично реагирует с водой:На холоду Cl2 + H2O =HCl + HClO При об.у. 3Cl2 + 3H2O =5HCl + HClO3
Взаимодействует с щелочами:Сl2 + 2 КОН = КСlО+ КСl + Н2О
Восстановительные свойства проявляет только при взаимодействии с фтором:3F2 + Cl2 = 2ClF3
F2Cl2Br2 I2At2
Окислительные свойства
Восстановительные свойства
Металлические свойства
Иод в воде растворим мало, с ней не реагирует, хорошо растворяется в спирте.
Жидкий бром часто реагирует активнее, чем хлор, (высокая концентрация).Br2+ S + 4H2O = 6HBr + H2SO4
C водой бром взаимодействует незначительно, хотя в ней растворяется (раствор брома в воде называется бромная вода).
В водных растворах щелочей диспропорционирует:3Br2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO3
Получение галогенов: Фтор получают электролизом расплава флюорита СаF2. Для понижение добавляют HF. Материалом служат медь никель сталь. Стенки електролизера прокладывают плотной пленкой. Катодное и анодное пространство разделяют, чтбы предотвратить взрыв смеси F2 с Н2, выделяющимся на катоде. Хлор в промышленности получают путем электролизера р-ра хлорида натрия: 2NaCl+2H2O—»2NaOH+H2+Cl2. В лаборатории действием MnO2 или KMnO4 на соляную кислоту MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
Бром в морской воде и буровых водах получаю действием Сlв виде бромидов при рН=3.5 2NaBr+Cl2=2NaCl+ Br2. Йоду получают из водорослей морской воды и золы водорослей.
