СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ VII ГРУППЫ ГЛАВНОЙ (А) ПОДГРУППЫ (ГАЛОГЕНОВ)
При характеристике особенностей главной (А) подгруппы VII группы периодической системы используем рекомендации, изложенные в 9.4.
VII группа главная (А) подгруппа образована фтором F, хлором С1, бромом Вг, иодом I и астатом At. Они называются галогенами. О целом ряде их свойств можно судить из табл. 9.1.
Исходя из общих закономерностей периодической системы, следует, что с ростом заряда ядра неметаллические свойства галогенов ослабевают, т. е. самым активным галогеном является фтор, а наименее активным — астат. Анализ табл. 9.1 показывает, что внешний слой электронной оболочки атомов галогенов содержит семь электронов (’1е~) и до завершения октета (структуры из 8е") недостает одного электрона.
Таблица 9.1. Общая характеристика главной (А) подгруппы VII группы (галогенов)
|
Химический знак |
Схема атома |
С.О.«+» и «—» |
Высший оксид |
Высший гидроксид |
Водородное соединение |
|
F |
(+9)2е“7е“ |
-1 |
Нет |
Нет |
HF |
|
С! |
(+17)2е~8е”7е- |
+7,-1 ' |
С1207 |
НС104 |
НС1 |
|
Вг |
(+35)2<г8<г18е-7е- |
+7,-1 |
Вг207 |
НВЮ4 |
НВг |
|
I |
(+53)2<г8<г18<г18<г7<г |
+7,-1 |
IA |
НЮ4 |
HI |
|
At |
(+85)2«г 8*г 18«r 32*г 1 %е~1ег |
+7,-1 |
At207 |
наю4 |
HAt |
Галогены в свободном состоянии, вступая в реакции, принимают один электрон и проявляют окислительные свойства (проявляют степень окисления -1). Это самые активные (в периодах) неметаллы. Образуя соединения с другими, более активными, чем сами, неметаллами, галогены (кроме фтора) могут проявлять высшую положительную степень окисления +7. Взаимодействуя с водородом, галогены образуют галогеноводороды, водные растворы которых проявляют кислотные свойства.
Оксиды и гидроксиды галогенов (фтор не образует таковых, а соединение OF2 является фторидом кислорода) отличаются друг от друга своей химической активностью: с ростом заряда ядра активность галогенов уменьшается. Таким образом, фтор — самый активный галоген (он — самый активный среди известных неметаллов). Уменьшение химической активности галогенов с увеличением заряда ядра связано с увеличением числа энергетических уровней в электронной оболочке атомов галогенов, вследствие чего закономерно и значительно увеличивается радиус атомов, т. е. расстояние от ядра до валентных электронов. Это приводит к ослаблению сил взаимодействия ядра и валентных электронов. Как известно, чем слабее неметалл принимает электроны, тем менее активен он как неметалл, поэтому с ростом заряда ядра химическая неметаллическая активность галогенов уменьшается. Сила гидроксидов галогенов с ростом заряда ядра снижается по той же причине. Следовательно, самой сильной среди кислородных кислот галогенов является хлорная кислота.
- ? Задания для самостоятельной работы
- 1. Назовите химические элементы, образующие главную (А) подгруппу VII группы периодической системы, и объясните, почему они объединены в эту подгруппу.
- 2. Назовите самый активный галоген; ответ обоснуйте.
- 3. Объясните возможность (невозможность) существования оксида и гидроксида фтора; ответ обоснуйте.
- 4. Запишите формулы высшего оксида и высшего гидроксида иода, объясните, почему они проявляют такие свойства (какие?).
- 5. Поясните, как изменяется металлическая активность галогенов с уменьшением заряда их ядра; ответ обоснуйте.
