Atomii tuturor halogentelor conțin pe stratul electronic extern 7 electroni, ale căror structuri pot fi reprezentate după cum urmează (a se vedea figura)
Fluorul diferă de ceilalți halogeni prin faptul că nu are substrat d pe substratul de electroni extern.
În starea normală grupurile elementyVIIA sunt pe stratul exterior al unui electron nepereche, astfel încât acestea pot forma cu alți atomi decât o legătură covalentă la mecanismul de schimb (valenta în acest caz, va fi egal cu 1). La excitarea numărul de electroni nepereche în halogeni (kromeF) este crescută la 3, 5 sau 7 prin abur perechi de electroni.
În consecință, valorile posibile ale valenței în formarea unei legături prin mecanismul de schimb în acest caz vor fi egale cu 3, 5 sau 7.
Fluorul, spre deosebire de toți ceilalți halogeni, prezintă, de regulă, o valență egală cu 1, deoarece el nu poate aburi perechile sale electronice. Teoretic, fluorul, ca element al celei de-a doua perioade, poate avea o valență maximă de 4, dacă luăm în considerare, pe lângă factorul de schimb, și mecanismul donator-acceptor pentru formarea unei legături covalente. La urma urmei, pe stratul de electroni extern din apropierea atomului de fluor, împreună cu un electron nepereche, există și 3 perechi electronice. Datorită acestora, acționând ca donator, fluorul poate forma în plus 3 legături covalente. Adevărat, putem presupune că acest lucru va fi "reticent" în a face acest lucru, pentru că este cel mai electronegativ element și este mai caracteristic pentru el să ia perechi electronice decât să furnizeze unui alt atom, deși în uz comun.
Cunoscute BF compus, în care multitudinea de comunicații egal cu 3. Acest fapt poate fi explicat prin presupunând că o legătură formată prin mecanism de schimb de fluor, iar celelalte două - de donor-acceptor.
Halogenii (cu excepția F) din compuși pot prezenta atât o stare de oxidare pozitivă, cât și negativă.
Acestea prezintă un grad pozitiv de oxidare atunci când interacționează cu atomi ai mai multor elemente electronegative decât ei înșiși. În acest caz, halogenii acționează ca un agent reducător și îi dau celorlalți atomi din stratul exterior electronii lor neparticipați. Gradul de oxidare va fi apoi +1 (în stare staționară), +3, +5, +7 (în stare excitat).
Fluorul poate să nu prezinte o stare de oxidare pozitivă, deoarece acesta este elementul cel mai electronegativ, și în reacțiile chimice întotdeauna ia electroni din alți atomi acționează doar ca un oxidant, și în toți compușii are o stare de oxidare de -1.
Din acest motiv, producția de fluor din fluoruri prin mijloace chimice (folosind atomi dintr-un alt element, adică oxidare
2F - - 2ē = F2 0)) nu poate fi efectuată. Aceasta se poate face numai electric (prin electroliza topiturii de fluor, de exemplu, sarea NaF).
Alte halogeni prezintă o stare de oxidare negativă atunci când interacționează cu atomi de elemente mai puțin electronegative decât ele însele. În acest caz, ele acționează ca un oxidant și iau de la alți atomi un electron care lipsește până la finalizarea stratului său exterior. Valoarea stării de oxidare este -1.
Halogenii formează compuși cu compuși de hidrogen de formă generală.
Această substanță gazoasă, bine solubil în H2O Soluțiile apoase prezintă proprietăți acide, tăria acidului între HF, HCI, HBr, HІ crește de la stânga la dreapta. Cel mai slab acid este HF, cel mai puternic este HI. Acest lucru se datorează faptului că în grupul de scădere în creștere atomi raze de halogen, datorită căruia rezistența de legătură este slăbit R-H (pe măsură ce crește lungimea sa) și H + ioni sunt ușor scindate.
acid fluorhidric sau HF fluorhidric este într-o oarecare măsură mai slabă decât restul acidului halohidric și a capacității sale de a forma tip molecular asociati (HF) n (unde n variază de la 1 la 8), prin formarea de legături de hidrogen:
H - F ··· H - F; H-F ··· H-F ··· H-F și așa mai departe.
Pentru clor, se obțin oxizi în care se manifestă stări oxidante necaracteristice de +4 și +6. Aceștia sunt compuși nesaturați de valență, predispuși la dimerizare. Au proprietăți paramagnetice; atomii de clor din ele conțin un electron neparat.
Toți oxizii nu se obțin prin interacțiunea directă a substanțelor simple cu halogen cu oxigen, ci indirect. Acestea sunt oxizi acide. Când sunt dizolvate în H2O, ele formează acizi de tip general.
Pentru fiecare element, crescând rezistența la oxidare a acizilor din seria crește de la stânga la dreapta. Concentrația acizilor în care elementele prezintă același grad de oxidare în grupul în jos umenshaetsya.Eto asociată cu o creștere a proprietăților halogeni metalici din grupul de sus în jos, care, la rândul său, duce la creșterea proprietăților fundamentale ale compușilor oxigenați.
Fluorul cu oxigen formează compuși în care O prezintă o stare de oxidare pozitivă de +2 sau +1. Prin urmare, aceste substanțe nu sunt oxizi. Ca toți compușii cu halogen care conțin oxigen, aceștia sunt, de asemenea, obținuți în principal indirect.
Halogenii formează substanțe simple (cu aceleași nume), ale căror molecule constau din doi atomi legați printr-o singură legătură covalentă. Și F2 și Cl2 în condiții normale - gaze, Br2 - lichide, I2 - solide.
Rezistența legăturii în moleculele de substanțe simple de la clor la iod scade. Din acest model cade F2. rezistența legăturii în care este mult mai mică decât rezistența legăturii în molecula Cl2.
Astfel de proprietăți anormale ale fluorului pot fi explicate prin absența unei suprafețe d-subvale libere pe stratul de electroni extern al atomilor săi.
Atomii clorului și alți halogeni au d-orbitali liberi și, prin urmare, are loc o interacțiune donor-acceptor suplimentară între ele în moleculele de substanțe simple, care consolidează legătura.
Energia de ionizare, energia de afinitate electronică și electronegativitatea relativă a atomilor de halogen din grupul descendent de sus în jos. În conformitate cu aceasta, proprietățile nemetalice ale halogenurilor și, prin urmare, capacitatea de oxidare a atomilor lor și a substanțelor simple pe care le formează în grupul de sus în jos vor scădea de asemenea.
Fiecare halogen superior poate deplasa în aval de compușii lor cu hidrogen și metale. De exemplu, Cl2 poate înlocui Br2 și I2. Și Br2 poate înlocui numai I2:
Aceste reacții apar, de regulă, în soluții apoase, prin urmare F2 nu participă la acestea. deoarece descompune energic apa:
Halogenii rămași sunt relativ insolubili în H2O și, într-o măsură mai mică, interacționează reversibil cu acesta în conformitate cu schema:
Mai mult, în tranziția de la clor la iod, echilibrul acestei reacții este din ce în ce mai mutat spre stânga, iar pentru I2 este practic necharacterist.
Soluțiile de Cl2 și Br2 în apă sunt denumite, respectiv, apă cu clor și brom. În plus față de halogeni înșiși, aceste soluții conțin produse de interacțiune cu H2O, ceea ce le conferă anumite proprietăți specifice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: