6) Halogeny

6. Halové prvky / Halogeny

Základní charakteristika

Prvek Značka Z (atomové číslo) Elektronová konfigurace Fluor F 9 [He]2s22p5 Chlor CL 17 [Ne]3s23p5 Brom Br 35 [Ag]3d104s24p5 Jod I 53 [Kr]4d105s25p5 Astat At 85 [Xe] 4f145d106s26p5

• Pomůcka na zapamatování skupiny: Fikaní Chlapíci Brousili Italům Antény

• Jedná se o prvky 17. (VII.A) skupiny periodické soustavy prvků, které mají 7 valenčních elektronů.

• Chlor a brom jsou tvořeny více izotopy; fluor a jod jsou monoizotopické prvky.

• Tvoří dvouatomové molekuly X2 ve všech skupenstvích

• Všechny halogeny jsou jedovaté a mají dráždivé účinky

• Fluor má ze všech prvků největší elektronegativitu; typický nekov

• Astat je radioaktivní pevná látka s krátkým poločasem rozpadu tudíž je dosud málo prozkoumána

Výskyt v přírodě

• Pro svou značnou reaktivitu jsou známy pouze ve sloučeninách

• Fluor nejčastěji minerály: kazivec CaF2, Kryolit Na3[AlF6] a součást kostí i zubů

• Chlor je také součástí minerálů: Halit (sůl kamenná) NaCl, sylvín KCl a další sloučeniny

• Brom doprovází v malém množství chlor například: slaná voda, chaluhy

• Jod obsažen v mořské vodě, součást hormonu štítné žlázy

• Fluor, chlor a jod jsou biogenní prvky

Vlastnosti a reakce

• Fluor je světlé žlutý plyn, chlor žlutozelený, brom červenohnědá kapalina a jod jest fialovočervenou pevnou látkou

• Všechny prvky se kromě jodu rozpouští ve vodě

• Teplota tání i varu stoupají od fluoru k jodu

• Vysoká el. negativita a reaktivita od fluoru k jodu klesá

• Fluor má ve sloučeninách oxidační číslo -1

• Oxidační čísla ostatních halogenů mohou být od -1 do 7

• Fluor se podílí na tvorbě vodíkových můstků

• Halogen s nižším Z vytěsňuje z halogenidu halogen s vyšším Z

Cl2+2KI->2KCl+ I2

Příprava

• Oxidací halogenidů nebo halogenvodíků silnými oxidačními činidly

16 HCl + 2KMnO4 à 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O

Výroba

• Elektrolýzou roztoků (nebo tavenin) jejich solí, vylučují se na anodě (oxidací halogenidů)

Použití

• Fluor: výroba plastů (teflon), výroba freonů (omezování výroby ve světě, u nás výroba zakázána)

• Chlor: výroba plastů (PVC), kyseliny chlorovodíkové, bělící a desinfekční prostředek

• Brom: výroba léčiv a barev

• Jod: výroba léčiv a barev, Jodová tinktura – 5% ethanolový roztok jodu

Sloučeniny

Halogenvodíky

• dvouprvkové sloučeniny halogenů s vodíkem s obecným vzorcem HX

• bezbarvé, ostře páchnoucí, snadno zkapalnitelné plyny

• Vysoké teploty varu a tání HF jsou způsobeny existencí velmi silných vodíkových vazeb

• Vznikají například přímou syntézou z prvků: H2+Cl2à2HCl

• Vznikají také reakcí silných kyselin s některými halogenidy kovu za tepla

2NaCl+H2SO4à NaSO4+ 2HCl

• Dobře se rozpouštějí ve vodě a jejich roztoky se označují jako halogenovodíkové kyselin, jejich síla roste od HF k HI