Halogeny

skupina prvků v periodickém systému
Na tento článek je přesměrováno heslo Halogen. Možná hledáte: Halogenová žárovka.

Halogeny jsou členy 17. skupiny periodické tabulky (také 7. hlavní skupina nebo halové prvky). Název halogen je odvozen z řečtiny a znamená solitvorný nebo sůl tvořící. Mezi halogeny patří fluor (F), chlor (Cl), brom (Br) a jod (I). Do stejné skupiny patří také astat (At), který by se podle vazebných a ionizačních vlastností řadil spíše k polokovům. Dále je to objevený prvek tennessin (Ts), jehož chemické vlastnosti nejsou známy.

Halogeny
  ns2 np5
 
 
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
IUPAC skupina17
CAS skupinaVII. A
Typická elektronová konfiguracens2 np5
Počet valenčních elektronů7

Všechny halogeny mají ve své valenční elektronové vrstvě sedm elektronů. Mají elektronovou konfiguraci valenční sféry ns2np5. Nazývají se proto také prvky p5, protože mají pět valenčních elektronů v orbitalech p.

Fluor a chlor jsou za normální teploty plyny, brom je kapalina a jód je pevná látka, která velmi snadno sublimuje. Fluor má ze všech známých prvků nejvyšší hodnotu elektronegativity (4,0-4,1).

Halogeny jsou nekovy (kromě astatu a tennessinu) a jsou velmi reaktivní, proto se vyskytují pouze vázané ve sloučeninách. Tvoří dvouatomové sloučeniny s elektropozitivnějšími prvky ve všech skupenských stavech. Sloučeniny halogenů s elektropozitivními kovy jsou iontové. S vodíkem za normálních podmínek reagují za vzniku halogenovodíků. Soli halogenovodíků se nazývají halogenidy.

Nejrozšířenějším halogenem je chlor. Fluor, chlor, brom a jod hrají důležitou roli v chemii, biologii a medicíně.

Etymologie

editovat
  •  
    Zleva chlor, brom a jod při pokojové teplotě. Chlor je plyn, brom je kapalina a jod je pevná látka.
    Název halogeny pochází z řeckých slov ἅλς (háls) - česky sůl a moře, dále γεν- (gen-) - česky stávat se. Volně přeloženo to znamená solitvorný nebo sůl tvořící. Název vychází z vlastnosti halogenů vytvářet společně s kovy především mořské soli.
  • Název fluoru (chemická značka F, latinsky fluorum) pochází z latinského slova fluere, což znamená proudit. Název byl odvozen od minerálního fluoritu, který byl používán jako tavidlo při zpracování kovů.
  • Název chloru (chemická značka Cl, latinsky chlorum) pochází z řeckého slova chlóros, což znamená zelenožlutý.
  • Název bromu (chemická značka Br, latinsky bromum) pochází z řeckého slova bromos, což znamená zápach.
  • Název jodu (chemická značka I, latinsky iodum) pochází z řeckého slova iodes, což znamená fialový.
  • Název astat (chemická značka At, latinsky astatinum) pochází z řeckého slova astatos, což znamená nestabilní.  
  • Název tennessin (chemická značka Ts) je transuran s protonovým číslem 117 a je pojmenován po americkém státě Tennessee, kde byl objeven.

Historie

editovat

Fyzikální vlastnosti

editovat

Základní fyzikální vlastnosti halogenů jsou uvedeny v tabulce. Údaje označené otazníky jsou odhady založené na chemické periodické tabulce.

Halogen Bod

tání (°C)

Bod

varu (°C)

Hustota

(g /cm3při 25 °C)

Elektronegativita

(Pauling))

První ionizační energie

(kJ·mol−1)

Fluor −219,62 −188,12 0,0017 3,98 1681,0
Chlor −101,5 −34,04 0,0032 3,16 1251,2
Brom −7,3 58,8 3,1028 2,96 1139,9
Jod 113,7 184,3 4,933 2,66 1008,4
Astat 302 ? 337 ? 6,2–6,5 2,2 899,0
Tennessin ? 350-550 ? 610 ? 7.1-7.3 - ? 743

Chemické vlastnosti

editovat

Vazebné možnosti

editovat

Konfigurace ns2np5 valenční sféry atomu halogenů umožňuje dva způsoby stabilizace při vytváření vazeb s jinými atomy.

  1. Při tvorbě vazby je do atomu halogenu přijímán další elektron a elektronová hustota na atomu limituje ke stavu konfigurace ns2np6 a atom halogenu získává oxidační číslo -I.
  2. Při druhém způsobu stabilizace se spíše zmenšuje elektronová hustota atomu halogenu. Vazebnou situaci pak popisujeme pomocí přisouzení dosažení kladného oxidačního stavu.

Vazebné trendy

editovat

Halogeny vykazují řadu trendů při pohybu dolů skupinou, například klesající elektronegativitu a reaktivitu a zvýšení bodu tání a bodu varu.

Z Prvek Počet elektronů v obalu
9 fluor 2, 7
17 chlór 2, 8, 7
35 brom 2, 8, 18, 7
53 jód 2, 8, 18, 18, 7
85 astat 2, 8, 18, 32, 18, 7

Sloučeniny halogenů

editovat

Nejmenší možnosti pro tvorbu sloučenin má fluor, protože se vyskytuje pouze v jediném oxidačním čísle, a to -I. To znamená, že tvoří pouze fluorovodík, jeho vodný roztok nazývaný kyselina fluorovodíková a její soli fluoridy a také kyselinu fluornou a její soli. Navíc se vyskytuje v organických sloučeninách, například dichlordifluormethan.

Zbylé tři halové prvky mají oproti fluoru relativně velké možnosti vazeb. Chlor, brom i jod se vyskytují v těchto oxidačních číslech: -I, +I, +III, +V a +VII, chlor a brom navíc +IV, chlor dokonce i +VI. V chloridech, bromidech, jodidech, chlorovodíku, bromovodíku a jodovodíku a jejich vodných roztocích mají oxidační číslo -I.

Kladné hodnoty oxidačního čísla halogenů jsou například v jejich oxidech (oxid chlorný Cl2O, oxid chloristý Cl2O7, oxid bromitý Br2O3 nebo oxid jodičný I2O5). Všechny oxidy těchto tří halogenů jsou kyselinotvorné, protože při jejich reakci s vodou vznikají příslušné kyseliny (například kyselina jodičná nebo i bromná). Všechny tyto kyseliny jsou jednosytné, tudíž tvoří jednu řadu solí, například kyselina chlorná tvoří chlornany, bromitá bromitany a jodičná jodičnany.

Navíc jsou chlor, brom a jod vázány také v organických sloučeninách (například vinylchlorid, brommethan, trichlorethylen).

Výskyt v přírodě

editovat

Související články

editovat

Reference

editovat

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Halogen na anglické Wikipedii a Halogene na německé Wikipedii.

Externí odkazy

editovat