Ce sunt halogenii? Proprietățile chimice și semnificația halogenilor. Halogeni: proprietăți fizice, proprietăți chimice. Utilizarea halogenilor și a compușilor acestora

Să vorbim despre ce sunt halogenii. Ele se află în a șaptea grupă (subgrupa principală) a tabelului periodic. Tradus din greacă, „halogen” înseamnă „nașterea sării”. Articolul va discuta ce este un halogen chimic, ce substanțe sunt combinate sub acest termen, care sunt proprietățile și caracteristicile lor de producție.

Particularități

Argumentând despre ce sunt halogenii, să notăm specificul structurii atomilor lor. Toate elementele au șapte electroni la nivelul energiei externe, iar unul dintre ei este nepereche (liber). Prin urmare, proprietățile de oxidare ale halogenilor sunt pronunțate, adică adăugarea unui electron în timpul interacțiunii cu diferite substanțe, ceea ce duce la completarea completă a nivelului de energie externă, formarea de configurații stabile de halogenuri. Cu metale, ele formează o legătură ionică puternică.

Reprezentanți ai halogenilor

Acestea includ următoarele elemente: fluor, clor, brom, iod. Astatin și Tennesin sunt în mod oficial legate de ele. Pentru a înțelege ce sunt halogenii, trebuie menționat că clorul, bromul, iodul au orbital liber. Ea este cea care explică diferitele stări de oxidare ale acestor elemente. De exemplu, clorul are următoarele valori: -1, + 1, + 3, +5, +7. Atunci când atomului de clor i se transmite energie suplimentară, are loc o tranziție treptată a electronilor, ceea ce explică modificările stărilor de oxidare. Dintre cele mai stabile configurații ale clorului se disting compușii acestuia, în care se manifestă stările de oxidare de -1 și +7.

Fiind în natură

Caracteristicile structurale explică prevalența lor în natură. Compușii halogeni din natură sunt prezentați sub formă de halogenuri, ușor solubile în apă. Odată cu creșterea razei atomice a halogenului, conținutul lor cantitativ în scoarța terestră scade. De exemplu, unii compuși de brom, clor, fluor sunt utilizați comercial.

Fluorura de calciu (fluoritul) poate fi remarcată ca principalul compus cu fluor găsit în natură.

Caracteristici de primire

Pentru a înțelege ce sunt halogenii, este necesar să vă dați seama cum să le obțineți. Opțiunea principală pentru separarea halogenilor puri de săruri este electroliza sărurilor topite. De exemplu, atunci când clorura de sodiu este expusă la un curent electric continuu, nu numai clorul gazos, ci și sodiul metalic pot fi considerati produse de reacție. Reducerea metalului are loc la catod, iar halogenul se formează la anod. Pentru a obține brom, apa de mare este folosită prin electroliza acestei soluții.

Proprietăți fizice

Să ne oprim asupra proprietăților fizice ale reprezentanților celui de-al șaptelea grup al subgrupului principal. Fluorul în condiții normale este o substanță gazoasă cu o culoare galben deschis, un miros înțepător și iritant. Clor gazos și galben-verzui, care are un chihlimbar ascuțit sufocant. Bromul este un lichid maro greu. Dintre toți halogenii, doar iodul este o substanță cristalină de culoare violetă.

Cel mai puternic agent oxidant este fluorul. În grup, capacitatea de a atașa un electron în timpul unei reacții chimice scade treptat de la fluor la astatin. Motivul slăbirii acestei proprietăți constă în creșterea razei atomice.

Caracteristicile proprietăților chimice

Fluorul, fiind cel mai puternic agent oxidant, este capabil să interacționeze cu aproape toate nemetalele fără încălzire suplimentară. Procesul este însoțit de eliberarea unei cantități mari de căldură. În cazul metalelor, procesul se caracterizează prin autoaprinderea fluorului.

Deoarece acest halogen este foarte reactiv, este capabil să interacționeze cu gazele nobile atunci când este iradiat.

Fluorul interacționează și cu substanțe complexe. Activitatea bromului este semnificativ mai scăzută. Este utilizat în principal în chimia organică pentru a efectua reacții calitative la compuși nesaturați.

Iodul interacționează cu metalele numai atunci când este încălzit, iar procesul se caracterizează prin absorbția de energie (reacție exotermă).

Caracteristici de utilizare

Care este semnificația halogenilor? Pentru a răspunde la această întrebare, să luăm în considerare principalele domenii de aplicare a acestora. De exemplu, criolitul mineral natural, care este un compus din aluminiu, fluor, sodiu, este folosit ca aditiv în pasta de dinți și ajută la prevenirea cariilor.

Clorul este utilizat în cantități mari la producerea acidului clorhidric. În plus, acest halogen este solicitat în fabricarea de materiale plastice, solvenți, coloranți, cauciucuri și fibre sintetice. Un număr mare de compuși care conțin clor sunt utilizați pentru a combate eficient diferiții dăunători ai culturilor agricole. Clorul, precum și compușii săi, sunt, de asemenea, necesari pentru procesul de albire a țesăturilor din bumbac și in, hârtie și dezinfectare a apei potabile. Bromul și iodul sunt folosite în industria chimică și farmaceutică.

Recent, ozonul a fost folosit în locul clorului pentru purificarea apei de băut.

Acțiune biologică

Reactivitatea ridicată a halogenilor explică faptul că toți acești compuși sunt otrăvuri care au efect asfixiant, capabile să dăuneze țesuturilor organice. În ciuda acestor caracteristici, aceste elemente sunt necesare pentru procesele vitale ale corpului uman.

De exemplu, fluorul este implicat în procesele metabolice ale celulelor nervoase, mușchilor și glandelor. În viața de zi cu zi, vasele din teflon sunt din ce în ce mai frecvente, una dintre componentele cărora este tocmai fluorul.

Clorul favorizează creșterea părului, stimulează procesele metabolice, dă organismului putere și vigoare. Cantitatea sa maximă sub formă de clorură de sodiu este inclusă în plasma sanguină. Dintre compușii acestui element, acidul clorhidric prezintă un interes deosebit din punct de vedere biologic.

Ea este cea care stă la baza sucului gastric, participă la procesele de descompunere a alimentelor. Pentru ca organismul să funcționeze normal, o persoană trebuie să consume cel puțin douăzeci de grame de sare de masă pe zi.

Toți halogenii sunt necesari oamenilor pentru viață și sunt, de asemenea, utilizați de aceștia în diverse domenii de activitate.

Halogeni - așa sunt desemnate elementele tabelului periodic chimic, situate în grupa al șaptesprezecelea. Particularitatea este că reacționează cu aproape toate substanțele de tip simplu, excluzând doar anumite nemetale. Deoarece acţionează ca oxidanţi energetici, în natură se amestecă cu alte substanţe. Activitatea chimică a halogenilor depinde direct de numărul de serie.

Informații generale despre halogeni

Aceste elemente se numesc halogeni: fluor, clor, brom, iod și astatin. Toate aparțin unor nemetale pronunțate. Numai în iod pot fi detectate, în anumite circumstanțe, proprietățile atribuite metalelor.

Inițial, termenul „halogen” a fost folosit în 1811 de omul de știință german I. Schweigger, care se traduce literalmente din greacă prin „soleod”.

Fiind în starea fundamentală, configurația electronică a atomilor de halogen este următoarea - ns 2 np 5, unde litera n denotă numărul sau perioada cuantică principală. Dacă comparăm atomul de clor cu restul halogenilor, se va observa că electronii săi sunt slab ecranați față de nucleu, motiv pentru care se caracterizează printr-o densitate specifică mare a electronilor și o rază mai mică și, de asemenea, are valori mari ​de energie de ionizare și electronegativitate.

Fluorul (F) este un element disponibil sub formă de săruri care sunt împrăștiate în diferite roci. Cei mai importanți compuși sunt fluoritul mineral și spatul fluor. De asemenea, un mineral binecunoscut este criolitul.

Clorul (Cl) este cel mai comun halogen. Cel mai important compus natural al său este clorura de sodiu, care este utilizată ca materie primă principală dacă se dorește obținerea altor compuși de clorură. Clorura de sodiu se găsește în masă mai mare în apele mărilor și oceanelor, dar poate fi găsită și în unele lacuri. Puteți găsi acest halogen în formă solidă, așa-numita sare gemă.

Bromul (Br) - in conditii naturale are forma de saruri de sodiu si potasiu asociate cu saruri clorurate. Se găsește de obicei în lacurile și mările sărate.

Iodul (J) este un element chimic care se găsește adesea și în apa de mare, dar în cantități foarte mici, așa că izolarea lui de umiditate este o procedură destul de dificilă. Rețineți că există un anumit tip de alge marine - alge, iodul se acumulează în țesuturile lor. Iodul este extras din cenușa acestor alge. De asemenea, puteți întâlni iodul în apele de foraj care curg sub pământ.

Astatina (At) este un element chimic practic care nu se găsește în condiții naturale. Pentru a-l obține, reacțiile nucleare sunt efectuate artificial. Astatina are cel mai longeviv izotop, cu un timp de înjumătățire de 8,3 ore.

Caracteristicile chimice ale halogenilor

Punând întrebarea, ce sunt halogenii, ar trebui să se răspundă că toate acestea sunt elemente ale tabelului Mendeleev, unde fiecare are propriul său indicator al activității chimice. Când luăm în considerare acesta din urmă în fluor, trebuie remarcat că este cât mai mare posibil. Academicianul A.E. Fersman numește fluor care mănâncă totul. Deci, dacă luați temperatura camerei, fierul, plumbul și metalele alcaline vor arde într-o atmosferă de fluor.

Important! Fluorul nu are efect asupra anumitor metale (cupru, nichel), pe suprafața cărora se formează un strat protector sub formă de fluor. Dar dacă încălzești fluor, reacția va începe să apară.

Să notăm reacția fluorului la multe nemetale, inclusiv hidrogen, iod, carbon, bor și altele. În condiții de frig, se formează compuși adecvați care pot duce la o explozie sau formarea unei flăcări. Fluorul nu poate reacționa doar la oxigen, azot și carbon (acesta din urmă trebuie să fie sub formă de diamant).

Se vede o reacție foarte viguroasă la substanțele complexe. Într-o atmosferă de fluor, chiar și substanțe destul de persistente sub formă de sticlă (vată) și vapori de apă sunt arse. Trebuie remarcat faptul că fluorul nu poate fi dizolvat în apă, deoarece este capabil să-l dizolve puternic.

Notă! Fluorul este cel mai puternic agent oxidant.

Fiecare compus halogen are propriile sale caracteristici, astfel încât clorul are și o activitate chimică ridicată, deși inferior fluorului. Acest element este capabil să afecteze toate substanțele simple, excluzând doar oxigenul, azotul și gazele nobile. În condiții de temperatură ridicată, următoarele nemetale: fosfor, arsen, siliciu și antimoniu, reacționând cu clorul, generează o cantitate mare de căldură. La temperatura camerei și fără lumină, clorul nu are aproape niciun efect asupra hidrogenului, dar dacă este încălzit sau adăugat la lumina puternică a soarelui, reacția poate duce la o explozie.

Reacția clorului la apă este următoarea: se formează acid clorhidric și hipocloros. Dacă se adaugă fosfor la clor, acesta din urmă se va aprinde, rezultând formarea de trei - și pentaclorură de fosfor.

Pentru a obține clor, este necesar să se efectueze electroliza soluțiilor apoase concentrate de NaCl. Clorul va începe să evolueze din partea anodului de carbon, iar hidrogenul va începe să evolueze la catod. Folosind clor, se obțin acid clorhidric și acid clorhidric, care se folosește la albirea hârtiei și a țesăturilor și, dacă este necesar, la dezinfectarea apei de băut.

Compușii halogeni cu brom au o reactivitate mai mică decât cu clorul. Bromul este combinat cu hidrogenul numai în condiții de încălzire. Pentru a obține brom, HBr trebuie oxidat. Bromurile și soluția de clorură sunt utilizate industrial. Pe teritoriul Rusiei, principala sursă de brom este apele de foraj subterane și soluțiile saturate ale anumitor lacuri sărate.

Iodul are un indicator și mai mic al activității chimice pe care o au alți compuși halogeni. În ciuda activității sale mai scăzute, acest element este, de asemenea, capabil să reacționeze cu multe nemetale în condiții normale, ducând la formarea de săruri (dacă ești atent, cuvântul „halogen” provine din cuvântul „naștere de sare”).

Reacția iodului cu hidrogenul necesită o încălzire destul de mare. Reacția în sine este incompletă, deoarece hidrogenul lichid începe să se descompună.

Comparând compușii halogen, se observă că activitatea lor scade de la fluor la astatin. Particularitatea halogenilor este că reacţionează cu multe substanţe simple. În cazul metalelor, se observă o reacție rapidă, în care se eliberează o cantitate mare de căldură.

Caracteristici ale extracției și utilizării halogenilor

În condiții naturale, halogenii sunt anioni, de aceea, pentru a obține halogeni liberi, se folosește metoda oxidării prin electroliză sau folosind oxidanți. De exemplu, pentru a obține clor, este necesară hidrolizarea unei soluții de clorură de sodiu. Compușii halogeni sunt utilizați în multe industrii:

• Fluor. În ciuda reactivității sale ridicate, acest element chimic este adesea folosit în industrie. De exemplu, fluorul este un element cheie în teflon și alți fluoropolimeri. De asemenea, sub formă de substanțe chimice organice, reprezentăm clorofluorocarburile, utilizate anterior ca agenți frigorifici și propulsori în aerosoli. Ulterior, acestea au fost întrerupte, deoarece era probabil să aibă un impact asupra mediului. Fluorul se găsește adesea în pasta de dinți pentru a păstra integritatea dinților. De asemenea, acest halogen poate fi găsit în argilă, unde este relevant pentru producția de ceramică;
• Clor. Cea mai frecventă utilizare a clorului este în dezinfecția apei potabile și a piscinelor. Și un compus precum hipocloritul de sodiu este ingredientul principal al înălbitorului. Structurile industriale și laboratoarele nu se pot descurca fără utilizarea acidului clorhidric. Compoziția clorurii de polivinil include și fluor, ca și alți polimeri, cu ajutorul căruia sunt izolate țevile, cablurile și alte comunicații. Clorul a fost folosit și în produse farmaceutice, unde este folosit pentru a produce medicamente care pot fi folosite pentru a trata infecții, alergii și diabet. După cum sa menționat mai sus, clorul dezinfectează bine, prin urmare, este utilizat pentru sterilizarea echipamentelor spitalicești;
• Brom. Caracteristica principală a acestui element chimic este că nu este inflamabil. Din acest motiv, a fost folosit cu succes pentru a suprima arderea. Bromul din compoziția cu alte elemente a mers la un moment dat în producția de mijloace speciale pentru grădină, datorită cărora toate bacteriile au fost ucise. Dar, de-a lungul timpului, instrumentul a fost interzis cu pretextul că acesta din urmă are un efect negativ asupra stratului de ozon al planetei. De asemenea, bromul este relevant în astfel de domenii: producția de benzină, producția de filme fotografice, stingătoare și unele medicamente;
• Iod. Un element chimic esențial de care depinde buna funcționare a glandei tiroide. Din cauza lipsei de iod din organism, acesta din urmă poate începe chiar să crească în dimensiune. Iodul s-a dovedit a fi un antiseptic. Iodul se găsește în soluțiile folosite pentru curățarea rănilor;
• Astatin. Acest halogen nu este doar pământ rar, ci și radioactiv, din acest motiv nu își găsește o utilizare specială.

Halogeni și proprietățile lor fizice

Prezența anumitor proprietăți chimice și fizice depinde direct de structura atomului elementului. În cea mai mare parte, toți halogenii au proprietăți similare, dar au totuși anumite caracteristici:

• Fluor. Element sub formă de gaz verde deschis cu proprietăți toxice;
• Clor. Un gaz galben-verzui, de asemenea otrăvitor, cu miros înțepător, sufocant și neplăcut. Elementul este capabil să se dizolve ușor în apă, motiv pentru care se formează apa cu clor;
• Brom. Acționează ca singurul nemetal lichid. Este un element greu într-o culoare maro roșcat. Dacă puneți brom în orice vas, pereții acestuia din urmă vor deveni roșu-brun, eliberați cu vapori de halogen. Mirosul de brom este greu și neplăcut. Pentru depozitarea bromului se folosesc baloane speciale cu dopuri și capace de împământare. Este important de reținut că acesta din urmă nu ar trebui să fie din cauciuc, deoarece elementul poate coroda cu ușurință acest material;
• Iod. Substanță cristalină de culoare gri închis, în vapori de culoare violetă. Condițiile normale nu fac posibilă aducerea iodului într-o stare de topire, darămite de fierbere, deoarece chiar și încălzirea slabă a unui element duce la sublimarea acestuia: atunci când acesta trece de la o stare solidă la o stare gazoasă. Această proprietate este deținută nu numai de iod, ci și de alte substanțe. Această proprietate este utilă la curățarea substanțelor de impurități. Iodul este unul dintre acele elemente care sunt slab solubile în apă. Acesta din urmă capătă o culoare galben deschis. Mai ales bine iodul este capabil să se dizolve în alcool, drept urmare au început să facă o soluție de iod 5-10%, numită tinctură de iod.

Compușii halogeni și rolul lor în corpul uman

Atunci când aleg o pastă de dinți, mulți acordă atenție compoziției: dacă conține fluor. Această componentă este adăugată dintr-un motiv, deoarece el este cel care contribuie la construcția smalțului și a oaselor dinților și, de asemenea, este capabil să facă dinții mai rezistenți la carii. De asemenea, procesele metabolice nu sunt complete fără ajutorul fluorului.

În corpul uman, clorul joacă, de asemenea, un rol important, participând activ la menținerea echilibrului apă-sare, precum și la menținerea presiunii osmotice. Datorită clorului, metabolismul și formarea țesuturilor funcționează mai eficient. Este acidul clorhidric care contribuie la o digestie mai buna, fara de care ar fi imposibil de digerat alimentele.

Clorul este esențial pentru organismul uman și trebuie furnizat acestuia în anumite cantități. Dacă neglijați rata de intrare a elementului în organism, puteți întâlni edem, dureri de cap și alte senzații neplăcute.

Bromul se găsește în cantități mici în creier, rinichi, sânge și ficat. În medicină, bromul este un excelent tip sedativ. Cu toate acestea, trebuie administrat în proporții stricte, deoarece consecințele unui supradozaj nu sunt cele mai bune: o stare depresivă a sistemului nervos.

Iodul este strict necesar glandei tiroide, ajutând-o pe aceasta din urmă să lupte activ cu bacteriile care intră în organism. Dacă nu există suficient iod în corpul uman, boala tiroidiană poate începe.

În concluzie, observăm că halogenii sunt necesari nu numai pentru implementarea multor lucruri de zi cu zi, ci și pentru funcționarea eficientă a organismului nostru. Aceste elemente chimice au anumite caracteristici care își găsesc aplicarea în diverse ramuri ale vieții umane.

Video

SUBGRUPA VIIA. HALOGENI
FLUOR, CLOR, BROM, IOD, ASTAT
Halogenii și în special fluorul, clorul și bromul sunt de mare importanță pentru industrie și practica de laborator atât în ​​stare liberă, cât și sub formă de diverși compuși organici și anorganici. Fluorul este un gaz galben pal, foarte reactiv, care irită tractul respirator și corodează materialele. Clorul este, de asemenea, coroziv, gazul agresiv chimic de culoare galben-verzui închis este mai puțin reactiv decât fluorul. Este utilizat pe scară largă în concentrații mici pentru dezinfectarea apei (clorare), iar în concentrații mari este otrăvitor și provoacă iritații severe ale căilor respiratorii (clorul gazos a fost folosit ca armă chimică în primul război mondial). Bromul este un lichid greu de culoare brun-roșcat în condiții normale, dar se evaporă ușor, transformându-se într-un gaz corosiv. Iodul este un solid violet închis care se sublimează cu ușurință. Astatina este un element radioactiv, singurul halogen care nu are un izotop stabil.
În familia acestor elemente, în comparație cu alte subgrupe A, proprietățile nemetalice sunt cele mai pronunțate. Chiar și iodul greu este un nemetal tipic. Primul membru al familiei, fluorul, prezintă proprietăți „super-metalice”. Toți halogenii sunt acceptori de electroni și au o tendință puternică de a completa un octet de electroni acceptând un electron. Reactivitatea halogenilor scade odată cu creșterea numărului atomic și, în general, proprietățile halogenilor se modifică în funcție de poziția lor în tabelul periodic. Masa 8a prezintă unele proprietăți fizice care fac posibilă înțelegerea diferențelor și regularității modificărilor proprietăților în seria halogenilor. Fluorul prezintă multe proprietăți neobișnuite. De exemplu, s-a constatat că afinitatea electronică a fluorului nu este la fel de mare ca cea a clorului, iar această proprietate ar trebui să indice capacitatea de a accepta un electron, de exemplu. pentru activitatea chimică. Fluorul, pe de altă parte, datorită razei foarte mici și a proximității învelișului de valență față de nucleu, ar trebui să aibă cea mai mare afinitate pentru electron. Această discrepanță, cel puțin parțial, este explicată de energia de legare neobișnuit de scăzută FF în comparație cu cea pentru ClCl (a se vedea entalpia de disociere în Tabelul 8a). Pentru fluor, este de 159 kJ / mol, iar pentru clor, 243 kJ / mol. Datorită razei covalente mici a fluorului, proximitatea perechilor singure din structură: F: F: determină ușurința ruperii acestei legături. Într-adevăr, fluorul este mai activ din punct de vedere chimic decât clorul datorită ușurinței cu care se formează fluorul atomic. Valoarea energiei de hidratare (vezi Tabelul 8a) indică reactivitatea ridicată a ionului fluor: ionul F este hidratat cu un efect energetic mai mare decât alți halogeni. O rază mică și, în consecință, o densitate de sarcină mai mare explică energia mare de hidratare. Multe dintre proprietățile neobișnuite ale ionilor de fluor și fluor devin clare atunci când sunt luate în considerare dimensiunea și încărcarea ionului.
Primirea. Marea importanță industrială a halogenilor impune anumite cerințe asupra metodelor de producere a acestora. Având în vedere varietatea și complexitatea metodelor de producție, consumul și costul energiei electrice, materiilor prime și nevoia de subproduse sunt esențiale.
Fluor. Datorită agresivității chimice a ionilor de fluor și clorură, aceste elemente se obțin electrolitic. Fluorul se obtine din fluorit: CaF2, cand este tratat cu acid sulfuric, formeaza HF (acid fluorhidric); KHF2 este sintetizat din HF și KF, care este supus oxidării electrolitice într-o celulă electrolitică cu spații separate pentru anod și catod, cu un catod de oțel și un anod de carbon; fluorul F2 este eliberat la anod, iar hidrogenul este un produs secundar la catod, care trebuie izolat de fluor pentru a preveni o explozie. Pentru sinteza unor compuși atât de importanți precum polifluorocarburile, compușii organici sunt fluorurati în electrolizor cu fluor, care nu necesită izolarea și acumularea de fluor în recipiente separate.
Clor produs în principal din saramură NaCl în electrolizoare cu un spațiu anodic separat pentru a preveni reacția clorului cu alți produși de electroliză: NaOH și H2; astfel, electroliza produce trei produse industriale importante, clor, hidrogen și alcali. Pentru a efectua acest proces, se folosesc diverse modificări ale electrolizoarelor. De asemenea, clorul se obține ca produs secundar în producția electrolitică de magneziu din MgCl2. Majoritatea clorului este folosit pentru a sintetiza HCl prin reacția cu gazul natural, în timp ce HCl este consumat pentru a obține MgCl2 din MgO. În metalurgia sodiului se formează și clorul din NaCl, dar metoda de electroliză din saramură este mai ieftină. În laboratoarele țărilor industrializate se produc multe mii de tone de clor prin reacția 4HCl + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2.
Brom sunt obținute din puțuri cu saramură, care conțin mai mulți ioni de bromur decât apa de mare, care este a doua cea mai importantă sursă de brom. Ionul de bromură este mai ușor transformat în brom decât ionii de fluor și clor în reacții similare. Prin urmare, pentru a obține brom, în special, clorul este utilizat ca agent de oxidare, deoarece activitatea halogenilor dintr-un grup scade de sus în jos și fiecare halogen aflat anterior îl înlocuiește pe următorul. În producția de brom, saramurele sau apa de mare sunt acidulate preliminar cu acid sulfuric și apoi tratate cu clor în funcție de reacție.
2Br + Cl2 -> Br2 + 2Cl
Bromul este recuperat din soluție prin evaporare sau purjare, urmată de absorbția acestuia de către diferiți reactivi, în funcție de aplicarea ulterioară. De exemplu, la reacția cu o soluție de carbonat de sodiu încălzită, se obțin NaBr și NaBrO3 cristalin; la acidificarea unui amestec de cristale, bromul este regenerat, oferind nu o metodă directă, ci convenabilă de acumulare (depozitare) a acestui lichid otrăvitor corosiv cu un miros neplăcut. Bromul poate fi absorbit și în soluție de SO2, în care se formează HBr. Bromul poate fi izolat cu ușurință din această soluție prin trecerea clorului (de exemplu, pentru a reacționa bromul cu etilena C2H4 pentru a obține dibromoetilena C2H4Br2, care este folosită ca agent antidetonant pentru benzine). Producția mondială de brom este de peste 300.000 de tone/an.
Iod obtinut din cenusa de alge marine, tratandu-l cu un amestec de MnO2 + H2SO4, si purificat prin sublimare. Ioduri se găsesc în cantități semnificative în apele de foraj subterane. Iodul se obține prin oxidarea ionului de iodură (de exemplu, ionul de nitrit NO2 sau clor). Iodul poate fi, de asemenea, precipitat ca AgI, din care argintul este regenerat prin interacțiunea cu fierul pentru a forma FeI2. Iodul este deplasat din FeI2 cu clor. Nitratul chilian, care conține un amestec de NaIO3, este procesat pentru a produce iod. Ionul de iod este o componentă importantă a hranei umane, deoarece este necesar pentru formarea hormonului tiroxină care conține iod, care controlează creșterea și alte funcții ale corpului.
Reactivitate și compuși. Toți halogenii reacționează direct cu metalele pentru a forma săruri, al căror caracter ionic depinde atât de halogen, cât și de metal. Astfel, fluorurile metalice, în special metalele din subgrupele IA și IIA, sunt compuși ionici. Gradul de ionicitate al legăturii scade odată cu creșterea masei atomice a halogenului și scăderea reactivității metalului. Halogenurile cu legături ionice cristalizează în rețele cristaline tridimensionale. De exemplu, NaCl (sare de masă) are o rețea cubică. Odată cu o creștere a covalenței legăturilor, proporția structurilor stratificate crește (ca în CdCl2, CuCl2, CuBr2, PbCl2, PdCl2, FeCl2 etc.). În stare gazoasă, halogenurile covalente formează adesea dimeri, de exemplu Al2Cl6 (dimer AlCl3). Cu nemetale, halogenii formează compuși cu o legătură aproape pur covalentă, de exemplu, halogenuri de carbon, fosfor și sulf (CCl4 etc.). Stările maxime de oxidare ale nemetalelor și metalelor sunt prezentate în reacțiile cu fluor, de exemplu SF6, PF5, CuF3, CoF3. Încercările de a obține ioduri cu o compoziție similară eșuează din cauza razei atomice mari a iodului (factor steric) și din cauza tendinței puternice a elementelor aflate într-o stare de oxidare ridicată de a oxida I la I2. Pe lângă sinteza directă, halogenurile pot fi obținute prin alte metode. Oxizii metalici în prezența carbonului reacţionează cu halogenii pentru a forma halogenuri (de exemplu, Cr2O3 este transformat în CrCl3). Este imposibil să se obțină CrCl3 din CrCl3CH6H2O prin deshidratare, ci doar clorura bazică (sau hidroxoclorura). Halogenurile se obțin și prin tratarea oxizilor cu vapori HX, de exemplu:

CCl4 este un bun agent de clorinare, de exemplu pentru transformarea BeO în BeCl2. SbF3 este adesea folosit pentru fluorurarea clorurilor (vezi SO2ClF mai sus).
Polihalogenuri. Halogenii reacţionează cu multe halogenuri metalice pentru a forma polihalogenuri ale compuşilor care conţin specii Xn1 anionice mari. De exemplu:

Prima reacție oferă o metodă convenabilă pentru obținerea unei soluții foarte concentrate de I2 prin adăugarea de iod la o soluție concentrată de KI. Poliiodurile păstrează proprietățile lui I2. De asemenea, se pot obține polihalogenuri mixte: RbI + Br2 -> RbIBr2 RbIСl2 + Cl2 -> RbICl4
Solubilitate. Halogenii au o anumită solubilitate în apă, totuși, așa cum era de așteptat, datorită naturii covalente a legăturii XX și a încărcăturii mici, solubilitatea lor este scăzută. Fluorul este atât de activ încât trage o pereche de electroni din oxigenul apei, în timp ce se eliberează O2 liber și se formează OF2 și HF. Clorul este mai puțin activ, dar reacționează cu apa pentru a produce niște HOCl și HCl. Hidrații de clor (de exemplu Cl2 * 8H2O) pot fi separați din soluție la răcire.
Iodul prezintă proprietăți neobișnuite atunci când este dizolvat în diverși solvenți. Când cantități mici de iod sunt dizolvate în apă, alcooli, cetone și alți solvenți care conțin oxigen, se formează o soluție maro (soluția 1% de I2 în alcool este un antiseptic medical comun). O soluție de iod în CCl4 sau alți solvenți fără oxigen are culoarea violetă. Se poate presupune că moleculele de iod dintr-un astfel de solvent se comportă în mod similar cu starea lor în faza gazoasă, care are aceeași culoare. În solvenții care conțin oxigen, perechea de electroni de oxigen este atrasă către orbitalii de valență ai iodului.
Oxizi. Halogenii formează oxizi. Nu se observă un model sistematic sau periodicitate în proprietățile acestor oxizi. Asemănările și diferențele, precum și principalele metode de obținere a oxizilor de halogen sunt prezentate în tabel. 8b.
Oxoacizi halogeni. Odată cu formarea oxoacizilor, natura sistematică a halogenilor se manifestă mai clar. Halogenii formează acizi halogeni HOX, acizi halogeni HOXO, acizi halogeni HOXO2 și acizi halogeni HOXO3, unde X este halogen. Dar numai clorul formează acizi din toate compozițiile indicate, iar fluorul nu formează deloc oxoacizi, bromul nu formează HBrO4. Compozițiile acizilor și principalele metode de preparare a acestora sunt prezentate în tabel. 8c.

Toți acizii halogenați sunt instabili, dar HOClO3 pur este cel mai stabil (în absența oricăror agenți reducători). Toți oxoacizii sunt agenți oxidanți puternici, dar viteza de oxidare nu depinde neapărat de starea de oxidare a halogenului. Astfel, HOCl (ClI) este un agent de oxidare rapid și eficient, în timp ce HOClO3 diluat (ClVII) nu este. În general, cu cât este mai mare starea de oxidare a unui halogen într-un oxo acid, cu atât este mai puternic acidul; prin urmare, HClO4 (ClVII) este cel mai puternic oxo acid cunoscut în soluție apoasă. Ionul ClO4, format în timpul disocierii unui acid în apă, este cel mai slab dintre ionii negativi, un donor de pereche de electroni. Hipocloriții de Na și Ca găsesc aplicații industriale în albire și tratarea apei. Compușii interhalogeni sunt compuși ai diferiților halogeni între ei. Un halogen cu raza mare are intotdeauna o stare de oxidare pozitiva intr-un astfel de compus (sufera oxidare), iar cu o raza mai mica, una mai negativa (sufera reducere). Acest fapt rezultă din tendința generală de modificare a activității în seria halogenilor. Masa 8d prezintă compozițiile compușilor interhalogeni cunoscuți (un halogen cu o stare de oxidare mai pozitivă).
Compușii interhalogeni sunt formați prin sinteza directă din elemente. Starea de oxidare 7, care este neobișnuită pentru iod, este realizată în compusul IF7, în timp ce alți halogeni nu pot coordona 7 atomi de fluor. BrF3 și ClF3 sunt substanțe lichide similare chimic cu fluorul, dar mai convenabile pentru fluorizare. În același timp, BrF3 este mai eficient. Deoarece trifluorurile sunt agenți oxidanți puternici și sunt în stare lichidă, ele sunt utilizate ca oxidanți ai combustibilului pentru rachete.
Compuși cu hidrogen. Halogenii reacționează cu hidrogenul, formând HX, iar reacția cu fluor și clor se desfășoară exploziv cu o ușoară activare. Interacțiunea cu Br2 și I2 decurge mai lent. Pentru ca reacția să continue cu hidrogen, este suficient să activați o mică parte din reactivi folosind iluminare sau încălzire. Particulele activate interacționează cu cele neactivate, formând HX și noi particule activate, care continuă procesul, iar reacția a două particule activate în funcție de reacția principală se termină cu formarea unui produs. De exemplu, formarea HCl din H2 și Cl2:

Metode mai convenabile pentru obținerea halogenurilor de hidrogen decât sinteza directă dau, de exemplu, următoarele reacții:

În stare gazoasă, HX sunt compuși covalenti, dar în soluție apoasă (cu excepția HF) devin acizi puternici. Acest lucru se explică prin faptul că moleculele de apă trage eficient hidrogenul departe de halogen. Toți acizii sunt foarte solubili în apă datorită hidratării: HX + H2O -> H3O + + X
HF este mai predispus la complexare decât alte halogenuri de hidrogen. Sarcinile de pe H și F sunt atât de mari, iar acești atomi sunt atât de mici încât formarea de HX-asociați ai tipului de polimeri cu compoziția (HF) x, unde x і 3. Într-o astfel de soluție, disocierea sub acțiune al unei molecule de apă nu este mai mult de câteva procente din numărul total de ioni de hidrogen. Spre deosebire de alte halogenuri de hidrogen, fluorura de hidrogen reacţionează activ cu SiO2 şi silicaţi, eliberând SiF4 gazos. Prin urmare, o soluție apoasă de HF (acid fluorhidric) este utilizată în gravarea sticlei și este depozitată nu în sticlă, ci în recipiente de parafină sau polietilenă. HF pur fierbe chiar sub temperatura camerei (19,52 ° C), așa că este depozitat ca lichid în cilindri de oțel. O soluție apoasă de HCI se numește acid clorhidric. O soluție saturată care conține 36% (greutate) HCI este utilizată pe scară largă în industria chimică și laboratoare (vezi și HIDROGEN).
Astatin. Acest element chimic din familia halogenului are simbolul At și numărul atomic 85, există doar în urme în unele minerale. În 1869, D.I. Mendeleev a prezis existența sa și posibilitatea descoperirii sale în viitor. Astatina a fost descoperită de D. Corson, K. Mackenzie și E. Segre în 1940. Sunt cunoscuți mai mult de 20 de izotopi, dintre care cei mai longevivi 210At și 211At. Conform unor rapoarte, izotopul astatin-211 se formează în timpul bombardării lui 20983Bi cu nuclee de heliu; s-a raportat că astatina este solubilă în solvenți covalenți, poate forma At, ca și alți halogeni, și este probabil că ionul AtO4 poate fi obținut. (Aceste date au fost obținute pe soluții cu o concentrație de 1010 mol/L.)

Chimia Elementelor

Nemetale din subgrupa VIIA

Elementele subgrupului VIIA sunt nemetale tipice cu un nivel ridicat

electronegativitate, au un nume de grup - „halogeni”.

Principalele probleme discutate în prelegere

Caracteristicile generale ale nemetalelor din subgrupa VIIA. Structura electronică, cele mai importante caracteristici ale atomilor. Cel mai caracteristic ste-

spuma de oxidare. Caracteristici ale chimiei halogenilor.

Substanțe simple.

Compuși naturali.

Compuși halogeni

Acizi hidrohalici și sărurile lor. Sare și acid fluorhidric

sloturi, obținerea și aplicarea.

Complexe de halogenuri.

Compuși binari de oxigen ai halogenilor. Instabilitate ok-

Proprietățile redox ale substanțelor simple și co-

sindicatele. Reacții de disproporționare. Diagrame latimer.

Chimia elementelor subgrupei VIIA

caracteristici generale

Grupa VIIA este formată din elemente p: fluor F, clor

Cl, brom Br, iod I și astatin At.

Formula generală pentru electronii de valență este ns 2 np 5.

Toate elementele grupei VIIA sunt nemetale tipice.

pentru a forma un sistem stabil de opt electroni

lacuri, deci au există o tendinţă puternică spre

atașarea unui electron.

Toate elementele formează cu ușurință o singură încărcare simplă

anioni ny Г -.

Sub formă de anioni simpli, elementele grupei VIIA se găsesc în apa naturală și în cristale de săruri naturale, de exemplu, halit NaCl, silvin KCl, fluorit

CaF2.

Numele comun al grupului elementelor VIIА-

grupul „halogeni”, adică „darea nașterii sărurilor”, se datorează faptului că majoritatea compușilor lor cu metale sunt

este o sare tipică (CaF2, NaCl, MgBr2, KI), care

care poate fi obţinută prin interacţiune directă

acţiunea metalului cu halogenul. Halogenii liberi sunt obținuți din săruri naturale, prin urmare denumirea de „halogeni” este tradusă și ca „născut din săruri”.

Starea minimă de oxidare (–1) este cea mai stabilă

toți halogenii.

Unele caracteristici ale atomilor elementelor grupului VIIA sunt date în

Cele mai importante caracteristici ale atomilor elementelor grupei VIIA

Halogenii au o afinitate electronică mare (maximum pentru

Cl) și energie de ionizare foarte mare (maxim pentru F) și maxim

posibil în fiecare dintre perioadele electronegativitatea. Fluorul este cel mai mult

electronegativ al tuturor elementelor chimice.

Prezența unui electron nepereche în atomii de halogen a cauzat

unirea atomilor din substanţele simple în molecule biatomice Г2.

Pentru substanțele simple de halogeni, agenții de oxidare sunt cei mai caracteristici.

proprietăți, cele mai puternice pentru F2 și slăbitoare la trecerea la I2.

Halogenii sunt cele mai reactive dintre toate elementele nemetalice. Fluorul, chiar și printre halogeni, este

este extrem de activ.

Elementul din a doua perioadă - fluorul este cel mai puternic diferit de celălalt

elementele lor de subgrup... Acesta este un model comun pentru toate nemetalele.

Fluorul, ca element cel mai electronegativ, nu arata

stari de oxidare... În orice conexiuni, inclusiv cu

hidrogen, fluorul este în stare de oxidare (-1).

Toți ceilalți halogeni prezintă stări de oxidare pozitive.

lenea pana la maxim +7.

Cele mai tipice stări de oxidare ale halogenilor sunt:

F: -1, 0;

CI, Br, I: -1, 0, +1, +3, +5, +7.

Se știe că Cl are oxizi în care se află în stările de oxidare: +4 și +6.

Cei mai importanți compuși halogeni, în pozitiv

spumele de oxidare sunt acizi oxigenați și sărurile acestora.

Toți compușii halogeni în stări pozitive de oxidare sunt

sunt agenți oxidanți puternici.

starea medie de oxidare. Disproporționarea este facilitată de un mediu alcalin.

Aplicarea practică a substanțelor simple și a compușilor oxigenului

de halogeni este asociată în principal cu acţiunea lor oxidativă.

Cea mai largă aplicație practică se găsește pentru substanțele simple Cl2

și F2. Cea mai mare cantitate de clor și fluor este consumată în industrie

sinteza ganică: în producția de materiale plastice, agenți frigorifici, solvenți,

pesticide, medicamente. O cantitate semnificativă de clor și iod este utilizată pentru producerea metalelor și pentru rafinarea lor. Se folosește și clorul

pentru albirea celulozei, pentru dezinfectarea apei de băut și în producție

apă în înălbitor și acid clorhidric. Sărurile de oxoacizi sunt folosite la fabricarea explozivilor.

Acizi - acizii clorhidric și de topire sunt folosiți pe scară largă în practică.

Fluorul și clorul sunt printre cele mai comune douăzeci de elemente

există mult mai puțin brom și iod în natură. Toți halogenii se găsesc în mod natural în stare de oxidare(-unu). Doar iodul se găsește sub formă de sare KIO3,

care, ca impuritate, este inclusă în nitratul chilian (KNO3).

Astatina este un element radioactiv obținut artificial (nu se găsește în natură). Instabilitatea lui At se reflectă în nume, care provine din greacă. „Astatos” - „instabil”. Astatina este un emițător convenabil pentru radioterapia tumorilor canceroase.

Substanțe simple

Substanțele simple de halogeni sunt formate din molecule diatomice G2.

În substanțele simple, în trecerea de la F2 la I2 cu creșterea numărului de elec-

straturi de tron ​​și o creștere a polarizabilității atomilor, o creștere a

interacțiunea intermoleculară, conducând la o modificare a co-agregatului

stând în condiții standard.

Fluorul (în condiții normale) este un gaz galben, la -181 ° C se transformă în

stare lichida.

Clorul este un gaz galben-verzui care se transformă într-un lichid la -34o С.

numele Cl este asociat, provine din grecescul „chloros” – „galben-

verde". O creștere bruscă a punctului de fierbere al Cl2 în comparație cu F2,

indică o creștere a interacțiunii intermoleculare.

Bromul este un lichid roșu închis, foarte volatil, fierbe la 58,8 ° C.

titlul elementului este asociat cu un miros puternic neplăcut de gaz și este format din

Bromos înseamnă fetid.

Iod - cristale violet închis, cu o strălucire slabă „metalice”.

skom, care, la încălzire, se sublimează ușor, formând vapori violet;

punctul de fierbere al iodului este de 183o C. Numele lui vine de la culoarea vaporilor de iod -

„Iodos” - „violet”.

Toate substanțele simple au un miros înțepător și sunt otrăvitoare.

Inhalarea vaporilor acestora provoacă iritarea mucoaselor și a organelor respiratorii, iar la concentrații mari, sufocare. În timpul Primului Război Mondial, clorul a fost folosit ca substanță otrăvitoare.

Fluorul gazos și bromul lichid provoacă arsuri ale pielii. Lucrul cu ha-

logens, trebuie luate măsuri de precauție.

Întrucât substanțele simple ale halogenilor sunt formate din molecule nepolare

kulami, se dizolvă bine în solvenți organici nepolari:

alcool, benzen, tetraclorură de carbon etc. Clorul, bromul și iodul au o solubilitate limitată în apă, soluțiile lor apoase se numesc clor, brom și apă iodată. Br2 se dizolvă mai bine decât altele, concentrația de brom în saturație

Într-o soluție fermentată, ajunge la 0,2 mol / l, iar clorul - 0,1 mol / l.

Fluorul descompune apa:

2F2 + 2H2O = O2 + 4HF

Halogenii prezintă activitate oxidativă ridicată și tranziție

se dopează în anioni halogenuri.

Г2 + 2e–  2Г–

Fluorul are o activitate oxidativă deosebit de mare. Fluorul oxidează metalele prețioase (Au, Pt).

Pt + 3F2 = PtF6

Interacționează chiar și cu unele gaze inerte (cripton,

xenon și radon), de exemplu,

Xe + 2F2 = XeF4

Mulți compuși foarte stabili ard în atmosfera F2, de exemplu,

apă, cuarț (SiO2).

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

În reacțiile cu fluor, chiar și oxidanți puternici precum azotul și sulful-

acidul naya, acționează ca agenți reducători, în timp ce fluorul oxidează intrarea

dând în componenţa lor O (–2).

2HNO3 + 4F2 = 2NF3 + 2HF + 3O2 H2 SO4 + 4F2 = SF6 + 2HF + 2O2

Reactivitatea ridicată a F2 creează dificultăți în alegerea con-

materiale structurale pentru lucrul cu el. De obicei, în aceste scopuri este folosit

nichel și cupru, care, fiind oxidate, formează pe suprafața lor pelicule protectoare dense de fluoruri. Numele F este asociat cu acțiunea sa agresivă

mănâncă, vine din greacă. „Fluoros” - „distructiv”.

În seria F2, Cl2, Br2, I2, capacitatea de oxidare scade din cauza creșterii

o creștere a dimensiunii atomilor și o scădere a electronegativității.

În soluții apoase, proprietățile oxidante și reducătoare ale

substanțele sunt de obicei caracterizate folosind potențialele electrozilor. Tabelul prezintă potențialele standard ale electrodului (Eo, V) pentru semireacțiile de reducere

formarea halogenilor. Pentru comparație, valoarea lui Eo este dată și pentru

dioxid de carbon - cel mai comun agent oxidant.

Potențialele electrodului standard pentru substanțe simple cu halogen

Scăderea activității oxidative

După cum puteți vedea din tabel, F2 - agent oxidant mult mai puternic,

decât O2, prin urmare F2 nu există în soluții apoase , oxidează apa,

revenind la F–. Judecând după valoarea Eo, capacitatea de oxidare a Cl2

de asemenea mai mare decât cea a O2. Într-adevăr, în timpul depozitării pe termen lung a apei cu clor, aceasta se descompune odată cu eliberarea de oxigen și cu formarea de HCl. Dar reacția este lentă (molecula Cl2 este vizibil mai puternică decât molecula F2 și

energia de activare pentru reacțiile cu clor este mai mare), disproporție mai rapidă

portionare:

Cl2 + H2 O HCl + HOCl

În apă, nu ajunge la capăt (K = 3,9. 10–4), prin urmare Cl2 există în soluții apoase. Br2 și I2 sunt și mai stabile în apă.

Disproporționarea este un oxidant foarte caracteristic

reacție reductivă pentru halogeni. Câștig disproporționat

se clătește într-un mediu alcalin.

Disproporționarea Cl2 în alcali duce la formarea de anioni

Cl– și ClO–. Constanta de disproporționare este 7,5. 1015.

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O

Când iodul este disproporționat în alcalii, se formează I- și IO3 -. Ana-

logic iodul disproportioneaza Br2. Schimbarea produsului este disproporționată

Acest lucru se datorează faptului că anionii GO– și GO2 - din Br și I sunt instabili.

Reacția de disproporționare a clorului este utilizată în industrie

pentru a obține un agent oxidant puternic și cu acțiune rapidă, hipoclorit,

var de albire, sare berthollet.

3Cl2 + 6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2 O

Interacțiunea halogenilor cu metalele

Halogenii interacționează puternic cu multe metale, de exemplu:

Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2  TiI4

Halogenuri de Na +, în care metalul are o stare de oxidare scăzută (+1, +2),

Sunt compuși asemănătoare sării cu o legătură predominant ionică. Ca o regula

Iată, halogenurile ionice sunt solide cu o temperatură de topire ridicată

Halogenuri metalice în care metalul are o stare de oxidare ridicată

ție, sunt compuși cu o legătură predominant covalentă.

Multe dintre ele în condiții normale sunt gaze, lichide sau solide cu punct de topire scăzut. De exemplu, WF6 este gaz, MoF6 este lichid,

TiCl4 este un lichid.

Interacțiunea halogenilor cu nemetale

Halogenii interacționează direct cu multe nemetale:

hidrogen, fosfor, sulf etc. De exemplu:

H2 + Cl2 = 2HCl 2P + 3Br2 = 2PBr3 S + 3F2 = SF6

Legătura în halogenurile nemetalice este predominant covalentă.

De obicei, acești compuși au puncte de topire și de fierbere scăzute.

Trecând de la fluor la iod, caracterul covalent al halogenurilor crește.

Halogenurile covalente ale nemetalelor tipice sunt compuși acizi; atunci când interacționează cu apa, se hidrolizează pentru a forma acizi. De exemplu:

PBr3 + 3H20 = 3HBr + H3PO3

PI3 + 3H2O = 3HI + H3PO3

PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3 POinterga-

Oportunitati. În acești compuși, halogenul mai ușor și mai electronegativ este în stare de oxidare (–1), iar cel mai greu este în stare pozitivă.

spuma de oxidare.

Datorită interacțiunii directe a halogenilor la încălzire, se obțin următoarele: ClF, BrF, BrCl, ICl. Există, de asemenea, interhalogenuri mai complexe:

CIF3, BrF3, BrF5, IF5, IF7, ICl3.

Toate interhalogenurile în condiții normale sunt substanțe lichide cu puncte de fierbere scăzute. Interhalogenurile au un nivel oxidativ ridicat

tivitate. De exemplu, substanțe stabile din punct de vedere chimic precum SiO2, Al2O3, MgO etc., ard în vapori de ClF3.

2Al2 O3 + 4ClF3 = 4 AlF3 + 3O2 + 2Cl2

Fluorura ClF 3 este un agent de fluorurare agresiv care acționează rapid

mai puțin F2. Se foloseste in sinteze organice si pentru obtinerea de pelicule protectoare pe suprafata echipamentelor cu nichel pentru lucrul cu fluor.

În apă, interhalogenurile sunt hidrolizate pentru a forma acizi. De exemplu,

ClF5 + 3H20 = HCIO3 + 5HF

Halogeni în natură. Obținerea de substanțe simple

În industrie, halogenii sunt obținuți din compușii lor naturali. Tot

procesele de obţinere a halogenilor liberi se bazează pe oxidarea halogenului

nid-ioni.

2Г -  Г2 + 2e–

O cantitate semnificativă de halogeni se găsește în apele naturale sub formă de anioni: Cl–, F–, Br -, I–. Apa de mare poate conține până la 2,5% NaCl.

Bromul și iodul se obțin din apa puțului de petrol și apa de mare.

Cercetare nucleară Dubna. Fluorul este un gaz galben pal toxic și reactiv. Clorul este un gaz verde deschis greu, otrăvitor, cu un miros neplăcut de înălbitor. Bromul este un lichid otrăvitor brun-roșcat, capabil să afecteze nervul olfactiv. are proprietatea de volatilitate. Iodul este ușor de sublimat cristale otrăvitoare violet-negru. Astatina este un cristal radioactiv albastru-negru, perioada celui mai lung izotop este de 8,1 ore.Toți halogenii reacționează cu aproape toate substanțele simple, cu excepția câtorva. Sunt agenți oxidanți puternici, deci se găsesc doar sub formă de compuși. Activitatea chimică a halogenilor scade odată cu creșterea numărului de serie. Halogeni au o activitate de oxidare mare, care scade la trecerea de la fluor la iod. Cel mai activ este fluorul, care reacționează cu toate metalele. Multe dintre metalele din atmosfera acestui element se aprind spontan și degajă cantități mari de căldură. Fără încălzire, fluorul poate reacționa cu multe nemetale și toate reacțiile sunt. Fluorul reacționează cu gazele nobile () când este iradiat.Clorul liber, deși mai puțin activ decât fluorul, este, de asemenea, foarte reactiv. Clorul poate reacționa cu toate substanțele simple, cu excepția oxigenului, azotului și gazelor inerte. Acest element reacționează cu multe substanțe complexe, înlocuind și adăugând hidrocarburi. Când este încălzit, clorul înlocuiește bromul, precum și iodul, din compușii lor cu metale sau hidrogen.Activitatea chimică este, de asemenea, destul de mare, deși mai mică decât cea a fluorului sau a clorului, prin urmare bromul este utilizat în principal în stare lichidă și concentrațiile sale inițiale. , toate celelalte lucruri fiind egale mai mult decât clorul. Acest element, în mod similar, se dizolvă în apă și, reacționând parțial cu acesta, creează „apă bromată”.Iodul diferă ca activitate chimică de alți halogeni. Nu poate reacționa cu majoritatea nemetalelor și reacționează cu metalele numai atunci când este încălzit și foarte lent. Reacția este foarte reversibilă și endotermă. Iodul, pe de altă parte, este insolubil în apă și, chiar și atunci când este încălzit, nu îl va putea oxida, prin urmare „apa cu iod” nu există. Iodul se poate dizolva in solutii de iodura pentru a forma anioni complecsi.Astatul reactioneaza cu hidrogenul si metalele.Activitatea chimica a halogenilor de la fluor la iod scade treptat. Fiecare halogen îl înlocuiește pe următorul din compușii săi cu metale sau hidrogen, adică. fiecare halogen ca substanță simplă poate oxida ionul de halogen al oricăruia dintre următorii halogeni.