1. Общая характеристика неметаллов седьмой группы

Строение и свойства атомов

В $VIIA$-группе находятся $p$-элементы: фтор $F$, хлор $Cl$, бром $Br$, иод $ I$, астат $At$ и теннессин $Ts$.

На внешнем электронном слое атомов всех этих элементов содержится $2$ $s$- и $5$ $p$-электронов. В атомах элементов (кроме фтора) на внешнем слое имеются вакантные орбитали.

Строение электронных оболочек атомов фтора и хлора представлено в таблице.

	Основное состояние	Возбуждённые состояния
Фтор	${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{5}$	Невозможны, так как в атоме нет вакантных орбиталей
Хлор	${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{2} {3 p}^{5}$	${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{2} {3 p}^{4} {3 d}^{1}$ ${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{2} {3 p}^{3} {3 d}^{2}$ ${1 s}^{2} {2 s}^{2} {2 p}^{6} {3 s}^{1} {3 p}^{3} {3 d}^{3}$

В $VIIA$-группе наблюдаются общие закономерности изменения свойств. С увеличением порядкового номера (по группе сверху вниз):

радиус атома увеличивается;
электроотрицательность снижается;
неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются.

Наибольшее значение электроотрицательности среди элементов $VIIA$-группы имеет фтор.

Степени окисления

Атомы галогенов могут принимать по одному электрону, низшая степень окисления для них равна $-1$:

\overset{- 1}{NaCl}

\overset{- 1}{{OF}_{2}}

\overset{- 1}{{CaBr}_{2}}

Положительные степени окисления проявляются всеми галогенами, кроме фтора, а высшая степень окисления для них совпадает с номером группы и равна $+7$:

\overset{+ 7}{{Cl}_{2} O_{7}}

\overset{+ 7}{{HBrO}_{4}}

\overset{+ 7}{{NaI O}_{4}}

Известно много соединений галогенов в промежуточных степенях окисления $+1$, $+3$, $+5$, например,

\overset{+ 1}{{Cl}_{2} O}

\overset{+ 3}{{HIO}_{2}}

\overset{+ 5}{{NaBrO}_{3}}

Возможные валентности

В основном состоянии атомы элементов имеют по одному неспаренному электрону и могут образовать одну ковалентную связь, т. е. проявляют валентность $I$.

Фтор в некоторых соединениях образует дополнительно одну, две или три связи по донорно-акцепторному механизму; для него возможны валентности $II$, $III$ и $IV$.

Для остальных галогенов возможно «распаривание» электронных пар и переход одного, двух или трёх электронов на $d$-орбитали (смотри таблицу выше). Атомы этих элементов могут образовать до семи ковалентных связей. В возбуждённом состоянии хлору, брому и иоду характерны валентности $III$, $V$ и $VII$.

Нахождение в природе

Галогены в природе встречаются только в виде соединений (галогенидов).

Природные галогениды:

флюорит (или плавиковый шпат) ${CaF}_{2}$ ;
галит $NaCl$ ;
сильвин $KCl$ ;
сильвинит $NaCl \cdot KCl$ ;
карналлит $KCl \cdot {MgCl}_{2} \cdot {6 H}_{2} O$ ;
криолит ${Na}_{3} {AlF}_{6}$ .

Галогены в виде соединений содержатся в морской воде, а бромиды и иодиды накапливаются в морских водорослях. Астат в природе почти не встречается.


Рис. $1$. Галит	Рис. $2$. Сильвин	Рис. $3$. Карналлит

Источники:

Рис. 1. Галит. Автор: Aram Dulyan (User:Aramgutang). Собственная работа. Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=478111. Дата обращения: 10.06.2023.

Рис. 2. Сильвин, https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/potassium-salt-on-white-background-lies-1589597632. Дата обращения: 31.05.2022.

Рис. 3. Карналлит. Автор: Peko. Собственная работа. Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3416643. Дата обращения: 10.06.2023.

Вернуться в тему

Следующая теория

1. Общая характеристика неметаллов седьмой группы

Теория: