Հալոգեններ

Մենդելեևի պարբերական համակարգի 7-րդ խմբի գլխավոր (Ա) ենթախմբի տարրերը՝ ֆտոր, քլոր, բրոմ, յոդ, աստատ: Այդ անունը ստացել են այն պատճառով, որ բազմաթիվ մետաղների հետ առաջացնում են մեծ գործածություն ունեցող աղեր:

Առաջինը հայտնաբերվել է քլորը` 1774, մյուսները` մի քանի տասնամյակ անց.

·         ֆտորը` 1886 թվականին

·         բրոմը` 1826 թվականին

·         յոդը` 1811 թվականին

Աստատը ռադիոակտիվ տարր է, գործնականում չի հանդիպում բնության մեջ, ստացվել է արհեստական ճանապարհով` միջուկային փոխարկման միջոցով, 1940 թվականին։

Բոլոր հալոգենները ոչ մետաղներ են, արտաքին էներգետիկ մակարդակում ունեն 7 էլեկտրոններ, ուժեղ օքսիդիչներ են։ Ամենաուժեղ օքսիդիչը ֆտորն է։ Բոլոր հալոգենները (բացի ֆտորը, որը ունի հաստատուն -1 օքսիդացման աստիճան) ունեն տարբեր օքսիդացման աստիճաններ (մինչև +7), որը բացատրվում է d ազատ օրբիտալով: Աստատը բնության մեջ չի հանդիպում, ստացվել է արհեստական եղանակով։

Վալենտային էլեկտրոնները ns²np⁵, հեշտությամբ միացնելով 1 էլեկտրոն ավարտուն են դարձնում իրենց արտաքին շերտը HaL+1e=Hal⁻¹։ Հալոգենների օքսիդիչ հատկությունները փոքրանում է F>Cl>Br>J>At այս շարքում յուրաքանչյուր նախորդ տարր դուրս է մղում հաջորդին իր միացությունից։

Ֆտորը և քլորը խեղդող հոտով թունավոր գազեր են։ Բրոմը գորշ գույնի գարշահոտ հեղուկ է։ Յոդն ու աստատը պինդ նյութեր են՝ որոշակի մետաղականհատկություններով: Յոդը բյուրեղային նյութ է, ունի սուբլիմվելու հատկություն։

Հալոգեններն օժտված են մեծ էլեկտրաբացասականությամբ, ունեն ուրիշ ատոմներից իրենց էլեկտրոն միացնելու մեծ հակում։ Ատոմների շառավիղի մեծացման հետ էլեկտրոն միացնելու ուժը որոշ չափով պակասում է, որն արտահայտվում է էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության էներգիայի արժեքների փոքրացմամբ։ Որը այն էներգիան է, որն անջատվում է, երբ ատոմն իրեն է միացնում մեկ էլեկտրոն։

Հալոգենները քիմիապես շատ ակտիվ նյութեր են, փոխազդում են բազմաթիվ պարզ և բարդ նյութերի հետ։ Նրանք բոլորը ցուցաբերում են բարձր օքսիդիչ հատկություն։ Ֆտորը ամենաէլեկտրաբացասկան տարրն է (ԷԲ = 3.98)։ Առանց բացառության փոխազդում է բոլոր մետաղների հետ:

2Аl + 3F₂ = 2АlF₃ + 2989 кДж,

2Fе + 3F₂ = 2FеF₃ + 1974 кДж.

Ցածր ջերմաստիճանում փոխազդում է ոչ մետաղների հետ:

Н₂ + F₂ = 2НF + 547 кДж, 

 Si + 2F₂ = SiF_4(г) + 1615 кДж.

Ֆտորն օքսիդացնում է նույնիսկ ազնիվ գազերը` Kr, Xe, Rn:

Տաքացնելիս ֆտորը օքսիդացնում է բոլոր հալոգեններին՝

Ֆտորը փոխազդում է նաը բարդ նյութերի հետ, որի արդյունքում մեծ քանակությամբ էներգիա է կորցնում: Նույնիսկ օքսիդացնում է ջուրը:

Քլորն ուժեղ օքսիդիչ է և եռանդուն կերպով փոխազդում է բոլոր մետաղների ու բազմաթիվ ոչմետաղների հետ։ Անմիջապես չի փոխազդում ածխածնի, N₃-ի, O₃-ի և ազնիվ գազերի հետ։ Մետաղներից շատերն այրվում են քլորի մթնոլորտում` առաջացնելով սպիտակ փոշի, որը կազմված է քլորիդների մանր բյուրեղներից:

Сl₂ + 2НВr = 2НСl + Вr_2,

Сl₂ + Н₂О  НСl + НСlO — 25 кДж.

Հալոգենները բնության մեջ հանդիպում են գերազանցապես միացությունների ձևով։

Ֆտորի ամենատարածված միացություններն են ֆլյուորիտը` CaF<sub>2</sub>, կիրոլիտը` Na₃AlF₆, ֆտորապատիտը` 3Ca₃(PO₄)·CaF₂: Ֆտորը ստանում են հիմնականում կալիումի ֆտորիդի հալույթի էլեկտրոլիզով:

Քլորի բնական միացություններից են կերակրի աղը` NaCl, սիլվինը` KCl, կառնալիտը` KCl·MgCl₂·6H₂O և այլն։ Արդյունաբերությունում քլորը ստանում են կերակրի աղի ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզով:

Լաբարատորիայում ստանում են աղաթթվի օքսիդացմամբվ MnO₂-ով կամ KMnO₄-ով:

Բրոմի և յոդի միացություններ են պարունակում բնական ջրերը, որոնցից էլ կորզում են այդ հալոգենները՝ օգտագործելով քլորի օքսիդիչ հատկությունը: