Gruppe 17: die Halogen-Spalte von oben nach unten
Die Gruppe 17 enthält Fluor, Chlor, Brom, Iod, Astat und das künstliche Element Tennessin. Jedem Atom fehlt ein Elektron zur vollen Außenschale, was das obere Ende der Spalte extrem reaktionsfreudig macht. Diese Seite behandelt die ganze Spalte, während die Seite zur Familie der Halogene die fünf gut erforschten Mitglieder ausführlicher vorstellt.
Sieben Außenelektronen: ns² np⁵
Jede Konfiguration endet auf ns² np⁵, von Fluor ([He] 2s² 2p⁵) bis Astat ([Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵). Ein weiteres Elektron vervollständigt das Oktett, daher ist die übliche Ladung −1, wie bei F⁻, Cl⁻ und I⁻, und in Molekülen bildet jedes Atom in der Regel eine kovalente Bindung.
Fluor, das elektronegativste Element, hat immer die Oxidationszahl −1. Gebunden an Sauerstoff, nehmen die schwereren Mitglieder positive Oxidationszahlen an: Chlor hat +1 im Hypochlorit von Bleichmitteln (ClO⁻) und +7 im Perchlorat (ClO₄⁻), und auch Iod erreicht +7.
Die Trends in Zahlen lesen
Die Elektronegativität sinkt in der Gruppe stetig: 3,98 bei Fluor, 3,16 bei Chlor, 2,96 bei Brom, 2,66 bei Iod und 2,2 bei Astat. Die erste Ionisierungsenergie fällt von 17,423 eV bei Fluor auf 10,451 eV bei Iod.
Schmelz- und Siedepunkte steigen, je größer die Moleküle werden, und sie sagen den Zustand jedes Elements bei Raumtemperatur voraus, etwa 298 K. Chlor siedet bei 239,11 K, ist also ein Gas. Brom schmilzt bei 265,8 K und siedet bei 332 K, ist also eine Flüssigkeit. Iod schmilzt erst bei 386,85 K, ist also ein Feststoff.
Wo dir die Gruppe 17 begegnet
Chlorid-Ionen helfen, die Flüssigkeiten deines Körpers im Gleichgewicht zu halten, und bilden die Salzsäure in deinem Magen, und deine Schilddrüse braucht Iod, um ihre Hormone herzustellen. Etwa ein Fünftel der modernen Medikamente enthält Fluor. FCKW, Chlor- und Fluorverbindungen, die früher in Spraydosen und Kühlschränken verwendet wurden, schädigten die Ozonschicht und wurden durch das Montrealer Protokoll von 1987 schrittweise verboten.
Gruppe 17 und die Halogene im Vergleich
Die Familie der Halogene auf dieser Website umfasst fünf Elemente, weil Tennessin (117) zu wenig bekannt ist, um es sicher einzuordnen. Es wurde erstmals 2010 hergestellt und nach dem US-Bundesstaat Tennessee benannt und existierte bisher nur in wenigen Atomen auf einmal, daher sind seine Eigenschaften vorhergesagt. Berechnungen legen nahe, dass Tennessin und vielleicht sogar Astat metallischer wären als ein typisches Halogen.
Gruppe 17: Eigenschaften in der Gruppe nach unten
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| 9 | Fluor | F | 7 | −1 | 3,98 | 135 | 53,48 K (-219,7 °C) | 1,696 g/L |
| 17 | Chlor | Cl | 7 | −1 | 3,16 | 175 | 171,6 K (-101,5 °C) | 3,214 g/L |
| 35 | Brom | Br | 7 | −1 | 2,96 | 183 | 265,8 K (-7,3 °C) | 3,103 g/cm³ |
| 53 | Iod | I | 7 | −1 | 2,66 | 198 | 386,85 K (113,7 °C) | 4,933 g/cm³ |
| 85 | Astat | At | 7 | −1 | 2,2 | 202 | 575 K (301,8 °C) | 7 g/cm³ |
| 117 | Tenness | Ts | 7 | — | — | — | — | — |