Галогени – це яскраво виражені неметали. До них відноситься фтор, астат, йод, бром, хлор і штучний елемент під назвою унунсептій (теннессин). У цих речовин широкий ряд хімічних функцій, і про них варто розповісти детальніше.

Висока окислювальна активність

Це перше яскраво виражену властивість, про яку потрібно сказати. Всі галогени мають високу окисної активністю, але найбільше фтор. Далі по низхідній: хлор, бром, йод, астат, унунсептій. Але фтор реагує з усіма металами без винятку. Більш того, більшість з них, опиняючись в атмосфері даного елемента, самозаймаються, і цей процес супроводжується виділенням великої кількості теплоти.


Якщо фтор не нагрівати, то і в цьому випадку він буде реагувати з багатьма речовинами-неметалами. Наприклад, із сіркою, вуглецем, кремнієм, фосфором. Реакції виходять сильно екзотермічними, і можуть супроводжуватися вибухом. Варто також відзначити, що фтор при нагріванні окисляє і всі інші галогени. Схема при цьому така: Hal 2 + F 2 = 2HalF. І тут Hal – це хлор, бром і йод. Причому в таких сполуках ступінь їх окислення становить +1. І ще одне хімічна властивість галогену-фтору – це його реакція з важкими інертними газами під впливом опромінення. Їх ще називають благородними. До таких газів відносяться гелій, неон, аргон, криптон, ксенон, радон і нещодавно відкритий оганесон.

Взаємодія зі складними речовинами

Це – ще одне хімічна властивість галогенів. До складним речовинам, як відомо, відносяться сполуки, що складаються з двох і більше елементів. Той же фтор проявляє себе в таких реакціях вельми енергійно. Вони супроводжуються вибухом. А ось, наприклад, у вигляді формули виглядає його реакція з водою: 2F 2 + 2H 2 O -> 4HF +O 2 .


Хлор теж є реакционноспособным, хоча його активність менше, ніж у фтору. Але він реагує з усіма простими речовинами, крім благородних газів, азоту та кисню. Ось один з прикладів: Si + 2Cl 2 -> SiCl 4 + 662kJ. Але особливо цікава реакція хлору з воднем. Якщо немає належного освітлення і температури, то між ними нічого не відбувається. Але якщо збільшити яскравість і нагріти їх, то відбудеться вибух, причому по ланцюговому механізму. Реакція протікає під впливом фотонів-квантів електромагнітного випромінювання, що дисоціює молекули Cl 2 на атоми. Слідом виникає цілий ланцюг реакцій, і в кожній з них виходить частинка, яка ініціює початок наступної стадії.

Бром

Як уже можна було помітити, більше всього сказано про фтор і трохи поменше про хлорі. Все тому, що хімічні властивості галогенів послідовно зменшуються від фтору до астат. Бром – якась середина в їхньому ряду. Він краще за інших галогенів розчиняється у воді. Одержуваний розчин відомий як бромна вода – потужне речовина, здатна окислити нікель, залізо, хром, кобальт і марганець. Якщо говорити про хімічні властивості галогену, то варто обмовитися, що по активності він займає проміжне положення між горезвісним хлором і йодом. До речі, коли він вступає в реакцію з розчинами йодидів, то виділяється вільний йод. Виглядає це так: Br 2 + 2Kl -> I 2 + 2KBr.
Також бром може вступати в реакції з неметалами (телуром і селеном), а в рідкому стані взаємодіє з золотом, внаслідок чого утворюється трибромид AuBr 3 . Ще він здатний приєднуватися до органічним молекулам з потрійним зв'язком. Якщо нагріти його присутності каталізатора, то він зможе взаємодіяти з бензолом, утворюючи бромбензол C 6 H 5 Br, що називається реакцією заміщення.

Йод

Наступним по активності хімічних властивостей галогенів в таблиці йде йод. Його особливість полягає в тому, що він утворює цілий ряд різних кислот. До них відноситься:

Йодоводородная. Безбарвна рідина з різким запахом. Сильна кислота, яка є потужним відновником.

Йодноватистая. Нестійка, може існувати лише в сильно розбавлених розчинах.

Йодиста. За характеристиками така ж, як і попередня. Утворює солі йодиты.

Йодноватая. Безбарвна кристалічна речовина зі скляним блиском. Розчинна у воді, схильна до полімеризації. Володіє окисними властивостями.

Йодна. Гігроскопічна кристалічна речовина. Застосовується в аналітичній хімії в якості окислювача.

До загальним хімічним властивостям галогену-йоду відноситься висока активність. Хоча вона менше, ніж хлору з бромом, і тим більше не порівнянна з фтором. Найвідомішою реакцією є взаємодія йоду з крохмалем, результатом якого стає синє фарбування останнього.

Астат

Про нього теж варто сказати пару слів у продовження обговорення загальної характеристики галогенів. Фізичні і хімічні властивості астата близькі до тих, якими володіє горезвісний йод і полоній (радіоактивний елемент). Ось його коротка характеристика:

Утворює нерозчинну сіль AgAt, як і всі галогени.

Може окислюватися до стану At, як йод.

З металами утворює сполуки, виявляючи ступінь окиснення -1. Як і у всіх галогенів, втім.

Реагує з йодом і бромом, утворюючи межгалогенные з'єднання. Йодид і бромід астата, якщо бути точніше (AtI і AtBr).

Розчиняється в азотної і соляної кислоти.

Якщо впливати на нього воднем, то утворюється газоподібний астатоводород – нетривка газоподібна кислота.

Як всі галогени, може замістити водень в молекулі метану.

Має характерне альфа-випромінювання. За його наявності визначається присутність астата.

До речі, введенням астата у вигляді розчину в організм людини лікують щитовидну залозу. В радіотерапії цей елемент використовується активно.

Теннесин

І йому потрібно приділити увагу, раз мова йде про хімічні властивості галогенів. Сполук з теннесином відомо не дуже багато, так як поки що точні його характеристики залишаються предметом обговорення, бо він був включений в таблицю лише в 2014 році. Найімовірніше, що це – напівметали. Він майже не проявляє окислювальної здатності, будучи, таким чином, самим слабким галогенів, оскільки його електрони від ядра занадто далеко знаходяться. Але є висока ймовірність, що теннессин буде тим галогеном, відновне властивість якого буде вище окисного. Експериментально проведена реакція з воднем. TsH – це найпростіше з'єднання. Одержаний теннессиноводород продовжує більшість тенденцій для галогенводородов.

Фізичні властивості

Їх варто обумовити коротко. Отже:

Фтор – отруйний світло-жовтий газ з різким запахом.

Хлор – світло-зелений газ. Теж має різкий запах і є більш отруйний, ніж фтор.

Бром – червоно-бура важка рідина. Його пари сильно отруйні.

Йод – темно-сіра тверда речовина з металевим блиском.

Астат – синьо-чорне тверда речовина. Схоже на йод.

Отримання галогенів

Про це – наостанок. Хімічні властивості та отримання галогенів пов'язані безпосередньо. Перше зумовлює друге. Ось якими способами можна отримати ці речовини:

За допомогою електролізу розплавів або розчинів галогенідів – їх сполук з іншими елементами або радикалами.

З допомогою взаємодії твердих солей і концентрованої сірчаної кислоти. Але це стосується лише HF і HCl.

HBr і HI можна отримати за допомогою гідролізу галогенідів фосфору.

Окисленням галогенводородных кислот.

HClO отримують гідролізом у водних розчинах хлору.

HOBr утворюється за рахунок взаємодії води і галогену.

Але взагалі способів одержання набагато більше, це лише приклади. Адже галогени широко застосовуються в промисловості. Фтор застосовують для отримання мастильних речовин, хлор використовують для відбілювання і дезінфекції, бром задіють у медицині та виробництві фотоматеріалів, а про йод навіть говорити не потрібно.