Halojenler (17. grup)

Yedi dış elektron

Her halojenin ns² np⁵ dizilimiyle yedi dış elektronu vardır; flor ([He] 2s² 2p⁵) ve klor ([Ne] 3s² 3p⁵) gibi. Bir elektron kazanmak onlara bir sonraki soy gazın kararlı düzenini verir, bu yüzden −1 yüklü halojenür iyonlarını kolayca oluştururlar: F⁻, Cl⁻, Br⁻ ve I⁻. İki halojen atomu bir elektron çiftini de paylaşabilir, bu yüzden elementler iki atomlu moleküller olarak bulunur: F₂, Cl₂, Br₂ ve I₂.

Fiziksel özellikler ve eğilimler

17. grup, oda sıcaklığında bir gaz, bir sıvı ve bir katının bulunduğu tek gruptur. Flor soluk sarı bir gaz, klor sarı-yeşil bir gaz, brom koyu kırmızı-kahverengi bir sıvı ve iyot ise ısıtıldığında mor bir buhara dönüşen parlak gri-siyah bir katıdır.

Grupta aşağı inildikçe moleküller büyür ve aralarındaki kuvvetler güçlenir, bu yüzden erime ve kaynama noktaları artar ve renkler koyulaşır. Elektronegatiflik ve tepkimeye yatkınlık azalır: flor en elektronegatif ve en tepkimeye yatkın elementtir, iyot ise çok daha ılımlıdır.

Tipik tepkimeler

Halojenler çoğu metalle doğrudan tepkimeye girerek halojenür denen iyonik tuzlar oluşturur: 2Na + Cl₂ → 2NaCl. Daha tepkimeye yatkın bir halojen, daha az tepkimeye yatkın olanı tuzlarından yerinden eder; bu yüzden klor potasyum bromür çözeltisini turuncuya çevirir: Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂.

Hidrojenle suda çözünerek asitler veren hidrojen halojenürleri oluştururlar (H₂ + Cl₂ → 2HCl); hidroflorik asit tek zayıf olandır. Suda klor, bakterileri öldüren hipokloröz asit oluşturur: Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HOCl.

Halojenlerin kullanım alanları

Klor içme suyunu ve yüzme havuzlarını dezenfekte eder, evde kullanılan çamaşır suyunun (sodyum hipoklorit) temelidir ve PVC plastiği yapmak için kullanılır. Diş macunundaki florür diş çürüğünü önlemeye yardımcı olur ve flor, yapışmaz kaplama PTFE'nin bir parçasıdır. Brom bileşikleri alev geciktirici olarak kullanılır; iyot ise bir antiseptiktir ve iyot eksikliğini önlemek için sofra tuzuna eklenir.

Astatin ve tennessin

Astatın tüm izotopları radyoaktiftir; en uzun ömürlüsünün yarı ömrü yaklaşık 8 saattir, bu yüzden Dünya'daki en nadir elementlerden biridir. Şimdiye kadar gözle görülür bir örneği elde edilememiştir, özellikleri çoğunlukla tahminlere dayanır ve bazı hesaplamalar astatın kütlesel halde bir metal olacağını gösterir. 2010'da ilk kez elde edilen tennessin astatın altında yer alır, ancak yalnızca birkaç atomu var olmuştur ve tipik bir halojen gibi davranması beklenmez.