Fluorowce

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Disambig.svg Na tę stronę wskazuje przekierowanie z „halogen”. Zobacz też: "lampa halogenowa", potocznie nazywana halogenem.
Grupa → 17
VIIA
↓ Okres
2 9
F
3 17
Cl
4 35
Br
5 53
I
6 85
At
7 117
Uus
Fluorowce
Probówki zawierające kolejno od lewej:
fluor, chlor, brom i jod

Fluorowce (chlorowce, halogeny) – pierwiastki chemiczne 17 (dawn. VIIA lub VII głównej) grupy układu okresowego – są to fluor, chlor, brom, jod, astat oraz zsyntezowany w drugiej połowie 2009 roku[1] ununseptium. Nazwa halogeny pochodzi od greckich słów "sól" i "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:

  • fluor z wodorem reaguje w ciemności HF,
  • aby reakcja zaszła potrzebna jest duża ilość światła HCl i podobnie HBr,
  • HI 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
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[4], ClO2, Cl2O6, Cl2O7 HClO, HClO2, HClO3, HClO4
Brom HBr Br2O, BrO2, BrO3 HBrO, HBrO3, HBrO4[5]
Jod HI I2O5 HIO, HIO3
Astat HAt

Przypisy

  1. Protokół z 31 posiedzenia komitetu ds. fizyki jądrowej (ang.). jinr.ru. [dostęp 2010-10-31].
  2. Adam Bielański: Chemia ogólna i nieorganiczna. Warszawa: PWN, 1981, s. 345-349. ISBN 83-01-02626-X.
  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. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 83th. Boca Raton: CRC Press, 2003, s. 4-18.
  5. Evan H. Appelman. Perbromic acid and perbromates: synthesis and some properties. „Inorganic Chemistry”. 8, s. 223, 1969. doi:10.1021/ic50072a008. 

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]