Группа 17: столбец галогенов сверху вниз
В группу 17 входят фтор, хлор, бром, иод, астат и синтетический элемент теннессин. Каждому атому не хватает одного электрона до полной внешней оболочки, из-за чего верхняя часть столбца чрезвычайно активна. Эта страница охватывает весь столбец, тогда как страница семейства галогенов подробнее описывает пять хорошо изученных его членов.
Положение в таблице Менделеева
Элементы этой группы
Семь внешних электронов: ns² np⁵
Каждая конфигурация заканчивается на ns² np⁵, от фтора ([He] 2s² 2p⁵) до астата ([Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵). Ещё один электрон завершает октет, поэтому обычный заряд равен −1, как у F⁻, Cl⁻ и I⁻, а в молекулах каждый атом, как правило, образует одну ковалентную связь.
Фтор, самый электроотрицательный элемент, всегда проявляет −1. В соединениях с кислородом более тяжёлые члены группы проявляют положительные степени окисления: хлор имеет +1 в гипохлорите отбеливателя (ClO⁻) и +7 в перхлорате (ClO₄⁻), а иод тоже достигает +7.
Читаем закономерности по числам
Электроотрицательность неуклонно падает вниз по группе: 3,98 у фтора, 3,16 у хлора, 2,96 у брома, 2,66 у иода и 2,2 у астата. Первая энергия ионизации снижается с 17,423 eV у фтора до 10,451 eV у иода.
Температуры плавления и кипения растут по мере увеличения молекул и позволяют предсказать состояние каждого элемента при комнатной температуре, около 298 K. Хлор кипит при 239,11 K, поэтому это газ. Бром плавится при 265,8 K и кипит при 332 K, поэтому это жидкость. Иод плавится только при 386,85 K, поэтому это твёрдое вещество.
Где вы встречаете группу 17
Хлорид-ионы помогают поддерживать баланс жидкостей в организме и образуют соляную кислоту в вашем желудке, а вашей щитовидной железе нужен иод для выработки гормонов. Около пятой части современных лекарств содержит фтор. Фреоны (ХФУ) — соединения хлора и фтора, когда-то применявшиеся в аэрозольных баллончиках и холодильниках, — разрушали озоновый слой, и от них отказались по Монреальскому протоколу 1987 года.
Группа 17 и галогены
Семейство галогенов на этом сайте включает пять элементов, потому что теннессин (117) слишком мало изучен, чтобы уверенно его классифицировать. Впервые полученный в 2010 году и названный в честь американского штата Теннесси, он существовал лишь по нескольку атомов за раз, поэтому его свойства предсказаны. Расчёты показывают, что теннессин, а возможно, даже астат были бы более металлическими, чем типичный галоген.
Группа 17: изменение свойств вниз по группе
Нажмите на заголовок столбца, чтобы отсортировать.
| 9 | Фтор | F | 7 | −1 | 3,98 | 135 | 53,48 K (-219,7 °C) | 1,696 g/L |
| 17 | Хлор | Cl | 7 | −1 | 3,16 | 175 | 171,6 K (-101,5 °C) | 3,214 g/L |
| 35 | Бром | Br | 7 | −1 | 2,96 | 183 | 265,8 K (-7,3 °C) | 3,103 g/cm³ |
| 53 | Иод | I | 7 | −1 | 2,66 | 198 | 386,85 K (113,7 °C) | 4,933 g/cm³ |
| 85 | Астат | At | 7 | −1 | 2,2 | 202 | 575 K (301,8 °C) | 7 g/cm³ |
| 117 | Теннессин | Ts | 7 | — | — | — | — | — |