Halogēni

Halogēni (no grieķu: ἁλός (alos) — 'sāls' un γένος (genos) — 'radīt'), agrāk arī sāļraži^[1], ir periodiskās tabulas VIIA grupas elementi. Tie visi ir aktīvi nemetāli. Halogēni ir: fluors, hlors, broms un jods. Dažreiz pie halogēniem pieskaita arī astatu. Halogēni brīvā veidā veido divatomu molekulas. Brīvā veidā normālos apstākļos fluors un hlors ir gāzes, broms ir šķidrums un jods (un astats) ir cietas vielas. Palielinoties atommasai, to ķīmiskā aktivitāte samazinās (samazinās halīdu stabilitāte). Reaģējot ar ūdeņradi, halogēni var veidot halogēnūdeņražskābes (fluorūdeņražskābe, hlorūdeņražskābe, bromūdeņražskābe un jodūdeņražskābe). Palielinoties halogēnu atommasai, samazinās šo skābju stabilitāte. Halogēni var veidot arī skābekli saturošas skābes (izņemot fluoru). Halogēniem ir iespējamas daudzas oksidācijas pakāpes (salīdzinot ar citu grupu elementiem), tāpēc var veidoties daudz skābju. Šīs skābes vispārīgā gadījumā ir mazāk stabilas par attiecīgajām halogēnūdeņražskābēm un to stabilitāte, palielinoties halogēnu atommasai, lielākoties palielinās.

No kreisās uz labo: hlors, broms un jods istabas temperatūrā. Hlors ir gāzveida agregātstāvoklī, broms ir šķidrs un jods ir cieta viela. Fluors tā lielās reaģētspējas dēļ attēlā nav iekļauts.

Divatomu halogēnu molekulas

Halogēns	Molekula	Starpatomu attālums molekulā, pm (gāzveida stāvoklī)	Starpatomu attālums molekulā, pm (cietvielas stāvoklī)	Elektronegativitāte (pēc Polinga)	Iespējamās oksidēšanas pakāpes
Fluors	F₂	143	149	4,0	–1
Hlors	Cl₂	199	198	3,0	–1; +1; +3; +5; +7
Broms	Br₂	228	227	2,8	–1; +1; +3; +5; +7
Jods	I₂	266	272	2,5	–1; +1; +3; +5; +7
Astats	At₂			2,2	–1; +1; +3; +5; +7

Palielinoties elementa atomskaitlim, samazinās tā reaģētspēja un pieaug tā viršanas temperatūra.

Reakcijas ar ūdeni

Fluors aktīvi reaģē ar ūdeni, veidojot skābekli (O₂) un ūdeņraža fluorīdu (HF):^[2]

2 F₂(g) + 2 H₂O(l) → O₂(g) + 4 HF(šķ)

Hlora aptuvenā šķīdība kilogramā ūdens istabas temperatūrā (21 °C) ir 7.1 g.^[3] Izšķīdināts hlors reaģē ar ūdeni, veidojot hlorūdeņražskābi (HCl) un hipohlorskābi, ko izmanto kā dezinfekcijas līdzekli vai balinātāju:

Cl₂(g) + H₂O(l) → HCl(šķ) + HClO(šķ)

Broma šķīdība 100 gramos ūdens ir 3,41 grams^[4], taču reaģē samērā lēni, veidojot bromūdeņražskābi (HBr) un hipobromskābi (HBrO):

Br₂(g) + H₂O(l) → HBr(šķ) + HBrO(šķ)

Joda šķīdība ūdenī ir ļoti maza (0,03 g/100 gramos ūdens 20 °C temperatūrā) un tas ar to tieši nereaģē.^[5]

Atsauces

↑ «Sāļraži». Tēzaurs. Skatīts: 2012. gada 11 februārī.
↑ VIIA apakšgrupas elementu oksidētspēja (angliski). Chemguide.co.uk. Iegūts 2011-12-29.
↑ Hlora šķīdība ūdenī Arhivēts 2012. gada 23. aprīlī, Wayback Machine vietnē. (angliski). Resistoflex.com. Iegūts 2011-12-29.
↑ Broma ķīmiskās īpašības (angliski). bromaid.org
↑ Iodine MSDS Arhivēts 2012. gada 1. maijā, Wayback Machine vietnē. (angliski). Hazard.com (1998-04-21). Iegūts 2011-12-29.