Fluorowce

Fluorowce, chlorowce, halogeny – pierwiastki chemiczne 17 (dawniej VIIA lub VII głównej) grupy układu okresowego. Są to fluor, chlor, brom, jod, astat oraz (zsyntetyzowany w drugiej połowie 2009^[1]) tenes. Nazwa „halogeny” pochodzi od greckich słów ἁλός „sól” i γένος „tworzyć”.

Grupa →	17 VIIA
↓ Okres
2	9 F
3	17 Cl
4	35 Br
5	53 I
6	85 At
7	117 Ts

Fluorowce

Próbówki zawierające kolejno od lewej: fluor, chlor, brom i jod

Fluorowce
fluor
chlor
brom
jod

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, przy czym:

fluor z wodorem reaguje w ciemności, dając fluorowodór
potrzebna jest duża ilość światła, aby zaszła reakcja tworzenia chlorowodoru albo bromowodoru
jodowodór 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, ClO₂, Cl 2O 4 (ClI OClVII O 3^[4]), Cl₂O₆ (dimer ClO 3^[4]), Cl₂O₇	HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄
Brom	HBr	Br₂O, BrO₂	HBrO, HBrO₂, HBrO₃, HBrO₄^[2]^[5]
Jod	HI	I₂O₄, I₂O₅, I₂O₇	HIO, HIO₃, HIO₄, H₅IO₆
Astat	HAt

Zobacz też

tlenowce

Przypisy

↑ Protokół z 31 posiedzenia komitetu ds. fizyki jądrowej. Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych. [dostęp 2010-10-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-04-14)]. (ang.).
↑ ^a ^b Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 571–578. ISBN 83-01-13654-5.
↑ 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.
↑ ^a ^b N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Oxford; New York: Pergamon Press, 1984, s. 844–845. ISBN 0-08-022057-6.
↑ Evan H. Appelman. Perbromic acid and perbromates: synthesis and some properties. „Inorganic Chemistry”. 8 (2), s. 223, 1969. DOI: 10.1021/ic50072a008.

[jinr-1] Protokół z 31 posiedzenia komitetu ds. fizyki jądrowej. Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych. [dostęp 2010-10-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-04-14)]. (ang.).

[Bielanski_2002-2] Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 571–578. ISBN 83-01-13654-5.

[HOF-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.

[Greenwood-4] N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Oxford; New York: Pergamon Press, 1984, s. 844–845. ISBN 0-08-022057-6.

[perbromates-5] Evan H. Appelman. Perbromic acid and perbromates: synthesis and some properties. „Inorganic Chemistry”. 8 (2), s. 223, 1969. DOI: 10.1021/ic50072a008.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]