Fluorowce
Fluorowce, chlorowce, halogeny – pierwiastki 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
-
fluor -
chlor -
brom -
jod
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:
- fluor z wodorem reaguje w ciemności, dając fluorowodór
- potrzebna jest duża ilość światła, aby zaszła reakcja tworzenia chlorowodoru albo bromowodoru
- jodowodór powstanie poprzez dodatkowe ogrzanie substratów.
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
| 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 |
| Fluorowiec | Związki z wodorem | Związki z tlenem | Kwasy tlenowe |
|---|---|---|---|
| Fluor | HF | OF2, O2F2 | HOF[3] |
| Chlor | HCl | Cl2O, Cl2O3, ClO2, Cl 2O 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
edytujPrzypisy
edytuj- ↑ Protokół z 31 posiedzenia komitetu ds. fizyki jądrowej. Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych. [dostęp 2010-10-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-04-14)]. (ang.).
- ↑ a b Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 571–578. ISBN 83-01-13654-5.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Evan H. Appelman. Perbromic acid and perbromates: synthesis and some properties. „Inorganic Chemistry”. 8 (2), s. 223, 1969. DOI: 10.1021/ic50072a008.