§ 30. Галагены

Галагены як хімічныя элементы

Да галагенаў адносяць пяць элементаў VIIА-групы перыядычнай сістэмы: фтор F, хлор Сl, бром Вr, ёд I і астат At.

Атамы галагенаў утрымліваюць па 7 электронаў на знешнім электронным слоі, агульная электронная канфігурацыя якога ns2np5, гэта значыць галагены з’яўляюцца р-элементамі (Дадатак 1). Электроннаграфічныя схемы знешняга электроннага слоя атамаў фтору і хлору выглядаюць наступным чынам:

9F img
17Cl img

Пры гэтым на знешнім электронным слоі ў атама фтору чатыры арбіталі, а атамы астатніх галагенаў змяшчаюць яшчэ пяць незапоўненых d-арбіталей.

Фтор як самы электраадмоўны элемент у злучэннях праяўляе толькі адмоўную ступень акіслення –1. Характэрныя для іншых элементаў ступені акіслення (–1, +1, +3, +5, +7) можна растлумачыць магчымасцю распарвання электронаў знешняга электроннага слоя. У выпадку атамаў хлору гэта выглядае так:

Cl img
Ступені акіслення +1, –1, 0
Cl** img
Ступень акіслення +5
Cl* img
Ступень акіслення +3
Cl*** img
Ступень акіслення +7

Прыкладамі злучэнняў з рознымі ступенямі акіслення хлору могуць служыць вядомыя вам рэчывы: Na Cl with negative 1 on top (галіт), straight K Cl with plus 5 on top straight O subscript 3 (берталетава соль), straight H Cl with plus 7 on top straight O subscript 4 (хлорная кіслата).

У прыродзе галагены існуюць у выглядзе злучэнняў з іншымі элементамі (табл. 21, мал. 68). Фтор і хлор належаць да дваццаці самых распаўсюджаных элементаў у зямной кары.

Табліца 21. Хімічныя элементы галагены

Элемент Радыус атама, нм χ Ступені акіслення Прыродныя злучэнні
Фтор 9F 0,071 4,0 –1, 0 CaF2 (флюарыт, плавіковы шпат);
Na3[AlF6] (крыяліт););
Са5[РО4]3F (фторапатыт))
Хлор 17Cl 0,099 3,0 –1, 0, +1, +3, +5, +7 NaCl (каменная соль, галіт);
KCl (сільвін););
Смесь NaCl и KCl (сільвініт);
KMgCl3 · 6H2O (карналіт)
Бром 35Br 0,114 2,8 –1, 0, +1, +3, +5, +7 NaBr, KBr, MgBr2 — у адкладах хларыдаў; у марской вадзе ў выглядзе брамід-іонаў
Ёд 53I 0,133 2,5 –1, 0, +1, +3, +5, +7 KIO3 (ёдат калію) — у адкладах чылійскай салетры, у падземных буравых водах, у марскіх водарасцях
img
Мал. 68. Найважнейшыя прыродныя злучэнні галагенаў