Halogen

<< Halogeny >>
Dřívější označení	VII. A
Mezinárodní označení	17.
Obecná elektronová konfigurace	ns2 np5
Počet valenčních elektronů	7
Prvky Fluor F Chlor Cl Brom Br Jód I Astat At Ununseptium Uus

Tento článek pojednává o chemických prvcích. O halogenových žárovkách pojednává článek Halogenová žárovka.

Jako halogeny (halové prvky) označujeme první čtyři prvky 17. (VII.A) skupiny periodické tabulky prvků. Jsou to fluor, chlor, brom a jód. Někdy se k nim připojují další dva prvky, které jsou ve stejné skupině. Prvním z nich je astat, jehož vlastnosti nejsou příliš známy a podle hranice mezi kovy a nekovy by se řadil spíše k polokovům. Druhým prvkem je ununseptium, jehož protonové číslo je 117. Název halogen je odvozen z řečtiny a znamená solitvorný. Všechny halogeny mají ve své valenční elektronové vrstvě 7 elektronů.

Halogeny jsou velmi reaktivní, proto se vyskytují pouze vázané ve sloučeninách. Nejrozšířenějším halogenem je chlor. Fluor a chlor jsou za normální teploty plyny, brom je kapalina a jód je pevná látka, která velmi snadno sublimuje.

Tvoří dvouatomové molekuly ve všech skupenských stavech.

Fluor má ze všech známých prvků největší hodnotu elektronegativity (asi 4,0-4,1). Sloučeniny halogenů s elektropozitivními kovy jsou iontové.

Historie a etymologie

V roce 1811, slovo "halogen" bylo navrženo jako jméno pro nově objevený prvek chlór. Roku 1842 švédský chemik Baron Jöns Jacob Berzelius navrhl termín halogen – ἅλς (háls), sůl a moře, a γεν- (gen-), z γίγνομαι (gígnomai), "stávat se" – pro čtyři prvky (fluor, chlór, brom, jód), které vytvářejí společně s kovy mořské soli.

Vazebné možnosti halogenů

Konfigurace ns²np⁵ valenční sféry atomu halogenů umožňuje dva způsoby stabilizace při vytváření vazeb s jinými atomy.

1. Při tvorbě vazby je do atomu halogenu přijímán další elektron a elektronová hustota na atomu limituje ke stavu konfigurace ns²np⁶ a atom halogenu získává oxidační číslo -I.
2. Při druhém způsobu stabilizace se spíše zmenšuje elektronová hustota atomu halogenu.Vazebnou situaci pak popisujeme pomocí přisouzení dosažení kladného oxidačního stavu.

Vazebné trendy

Stejně jako ostatní skupiny, kandidáti této skupiny vykazují struktury v její elektronové konfiguraci, obzvláště nejvzdálenějšími komorami končí trendy v chemickém chování:

Z	Prvek	Počet elektronů v obalu
9	fluor	2, 7
17	chlór	2, 8, 7
35	brom	2, 8, 18, 7
53	iod	2, 8, 18, 18, 7
85	astat	2, 8, 18, 32, 18, 7

Halogeny vykazují řadu trendů při pohybu dolů skupinou například, klesající elektronegativitu a reaktivitu, a zvýšení bodu tání a bodu varu.

Výskyt halogenů v přírodě

• Fluor: fluorit (kazivec - CaF₂), apatity, Kryolit (Hexafluorohlinitan sodný - Na₃AlF₆)
• Chlor: halit, sůl kamenná (NaCl), sylvín (KCl), karnalit - hexahydrát chloridu draselno-hořečnatého - (KCl · MgCl₂ ·6 H₂0)
• Brom: mořská voda, chaluhy, slaná jezera, v malém množství doprovází sloučeniny chlóru, bromkarnalit (KBr · MgBr₂ ·6 H₂0)
• Jód: (NaIO₃)- v přírodě doprovází chilský ledek- NaNO₃ , některé mořské nerosty, štítná žláza - součást hormonů

- kromě pevných látek se sloučeniny Cl, Br, I vyskytují také rozpuštěné v mořské vodě ve formě aniontů.

Cl^-: Br^-: I = 200: 1: 0,1

Sloučeniny halogenů

Nejmenší možnosti pro tvorbu sloučenin má fluor, protože se vyskytuje pouze na jediném oxidačním čísle, a to na -I. To znamená, že tvoří pouze fluorovodík, jeho vodný roztok nazývaný kyselina fluorovodíková a její soli fluoridy a také kyselinu fluornou a její soli. Navíc se vyskytuje v organických sloučeninách, např. difluordichlormethan apod.

Zbylé tři halové prvky mají možnosti oproti fluoru relativně velké. Chlór, brom i jód se vyskytují v těchto oxidačních číslech: I-, I+, III+, V+ a VII+, chlór a brom navíc na IV+, chlór dokonce i na VI+. V chloridech, bromidech a jodidech, chlorovodíku, bromovodíku a jodovodíku a jejich vodných roztocích mají oxidační číslo I-. Na kladných hodnotách jsou vázány např. v oxidech: oxid chlorný Cl₂O, oxid chloristý Cl₂O₇, oxid bromitý Br₂O₃ nebo oxid jodičný I₂O₅. Všechny oxidy těchto tří halogenů jsou kyselinotvorné, tj. při jejich reakci s vodou vznikají příslušné kyseliny, např. kyselina jodičná či bromná. Všechny tyto kyseliny jsou jednosytné, tudíž tvoří jednu řadu solí, např. kyselina chlorná tvoří chlornany, bromitá bromitany a jodičná jodičnany. Navíc jsou tyto tři halové prvky vázány také v organických sloučeninách např.: vinylchlorid, brommethan, trichlorethylen apod.

---