Fluorowce – Wikipedia, wolna encyklopedia

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, halogenypierwiastki chemiczne 17 (dawniej VIIA lub VII głównej) grupy układu okresowego. Są to fluor, chlor, brom, jod, astat oraz (zsyntetyzowany w drugiej połowie 2009[1]) 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[2]
Fluorowiec Związki z wodorem Związki z tlenem Kwasy tlenowe
Fluor HF OF2, O2F2 HOF[3]
Chlor HCl Cl2O, Cl2O3, ClO2, Cl
2
O
4
(ClI
OClVII
O
3
[4]), Cl2O6 (dimer ClO
3
[4]), Cl2O7
HClO, HClO2, HClO3, HClO4
Brom HBr Br2O, BrO2 HBrO, HBrO2, HBrO3, HBrO4[2][5]
Jod HI I2O4, I2O5, I2O7 HIO, HIO3, HIO4, H5IO6
Astat HAt

Zobacz też

[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  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. a b 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. a b 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.