Pierwiastki $17.$ grupy układu okresowego – fluor, chlor, brom i jod, są typowymi niemetalami. Występują w temperaturze pokojowej w różnych stanach skupienia – fluor i chlor są gazami, brom cieczą, a jod krystalicznym ciałem stałym.

RXO8kKdAKE6Bm

Ilustracja przedstawia podłużną ampułę w przeźroczystym sześcianie. Ampuła wypełniona jest żółto‑zielonym gazem. Obok znajduje się zapis: 9 F.

R6xJaaShjiEp0

Ilustracja przedstawia podłużną ampułę w przeźroczystym sześcianie. Ampuła wypełniona jest żółtym gazem. Obok znajduje się zapis: 17 C l

R1K2Muy9hpLrF

Ilustracja przedstawia podłużną ampułę w przeźroczystym sześcianie. Ampuła wypełniona brunatną cieczą, widoczne są brązowe opary nad roztworem. Obok znajduje się zapis: 35 B r

Rdyxg1JzNrqpD

Ilustracja przedstawia podłużną ampułę w przeźroczystym sześcianie. Ampuła wypełniona jest srebrzystoszarym ciałem stałym, czyli próbką jodu. Obok znajduje się zapis: 53 I

O ich aktywności chemicznej decyduje obecność siedmiu elektronów na powłoce walencyjnej. Poniżej przedstawiono skrócony (zaw. rdzeń gazu szlachetnego) podpowłokowy zapis konfiguracji elektronowej atomów tych pierwiastków.

• ${}_9\text{F:} \left[\text{He}\right] 2s^{2}2p^5$

• ${}_{17}\text{Cl:} \left[\text{Ne}\right] 3s^{2}3p^5$

• ${}_{35}\text{Br:} \left[\text{Ar}\right] 3d^{10}4s^{2}4p^5$

• ${}_{53}\text{I:} \left[\text{Kr}\right] 4d^{10}5s^{2}5p^5$

Przyłączenie jednego elektronu do obojętnych atomów fluoru, chloru, bromu i jodu sprawia, że stają się one jednoujemnymi anionami i zyskują trwałe konfiguracje gazów szlachetnych. Stąd również najczęściej spotykanym stopniem utlenienia fluorowców jest stopień $-\text{I}$. Dla fluoru jest to jedyny stopień utlenienia, zaś pozostałe fluorowce mogą występować także na dodatnich stopniach utlenienia.

Ciekawostka

Fluorowce nazywane są także halogenami. Nazwa ta w języku greckim oznacza „tworzący sól” gr. αalfaλlambdaσsigma γgammaεepsilonνnuεepsilonιiotaνnu (als genein). Głównie dlatego, że zarówno chlor, brom, jak i jod tworzą zawiązki, które wchodzą w skład soli morskiej.

R8BCUMgl0owd4

Zdjęcie przedstawia skały na wybrzeżu wyspy. W zagłębieniach obserwuje się kryształy soli morskiej. W oddali znajduje się morze oraz wyspa.

Dla zainteresowanych

Kwas chlorowy($\text{VII}$) ${\text{HClO}}_4$ i jego sole – chlorany($\text{VII}$) – są wyjątkowo silnymi utleniaczamiutlenianieutleniaczami. Są także substancjami wybuchowymi – mała eksplozja może wystąpić nawet podczas ucierania w moździerzu.

Chloran($\text{V}$) potasu ${\text{KClO}}_3$, ogrzewany powyżej temperatury topnienia ($356°\text{C}$), rozkłada się do chlorku potasu oraz chloranu($\text{VII}$) potasu. Powstający chloran($\text{VII}$) potasu ${\text{KClO}}_4$ jest jedną z niewielu trudno rozpuszczalnych soli potasu.

$$4 {\text{KClO}}_3\stackrel{380°\text{C}}{\to }\text{KCl}+3 {\text{KClO}}_4$$

RnY6IFGTOXmz3

Zdjęcie przedstawia ciemne pomieszczenie, w którym znajduje się świecący płomień zamknięty w szklanym naczyniu. Płomień jest wynikiem reakcji spalania mieszaniny chloranu(<math aria‑label="pięć">V) potasu i cukru.

Fluorowce tworzą zarówno kwasy beztlenowe $\text{HX}$, jak i wiele kwasów tlenowych (część z nich jest nietrwała).

Moc kwasów beztlenowych fluorowców
RitAmWH0uEpDl Ilustracja przedstawiająca strzałkę skierowaną w dół, obrazującą moc kwasów beztlenowych w zależności od halogenu. Wzrost mocy kwasów beztlenowych następuje w dół grupy, w szeregu od najsłabszego fluorowodoru, poprzez silniejszy kwas chlorowodorowy, kwas bromowodorowy i najsilniejszy kwas jodowodorowy.	$\text{HF}$
	$\text{HCl}$
	$\text{HBr}$
	$\text{HI}$

Wszystkie kwasy beztlenowe fluorowców są kwasami mocnymi (wyjątkiem jest kwas fluorowodorowy), a ich moc rośnie w dół grupy.

Moc kwasów tlenowych fluorowców
R18t4CPpTMAPP Ilustracja przedstawiająca strzałkę skierowaną w górę, obrazującą moc kwasów tlenowych w zależności od atomu halogenu. Wzrost mocy kwasów tlenowych występuje w szeregu od najsłabszego kwasu jodowego, poprzez bromowy, aż do najmocniejszego kwasu chlorowego.	$\text{HClO}$
	$\text{HBrO}$
	$\text{HIO}$

Moc kwasu rośnie wraz ze wzrostem elektroujemności pierwiastka centralnego.

Moc kwasów tlenowych fluorowców
R1ID5CWCtxYxc Ilustracja przedstawia strzałkę skierowaną w prawą stronę obrazującą moc kwasów tlenowych danego fluorowca w zależności od stopnia utlenienia. Moc kwasów tlenowych chloru rośnie w szeregu wraz ze wzrostem stopnia utlenienia.
$\stackrel{\text{I}}{\text{HClO}}$	$\stackrel{\text{III}}{{\text{HClO}}_2}$	$\stackrel{\text{V}}{{\text{HClO}}_3}$	$\stackrel{\text{VII}}{{\text{HClO}}_4}$

Moc kwasów tego samego fluorowca rośnie wraz ze wzrostem stopnia utlenienia.

Słownik

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemia ogólna, Warszawa 2004, s. 951‑967.

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 1987.

Czerwińska A., Jelińska‑Kazimierczuk M., Kuśmierczyk K., Chemia 1. Podręcznik, Warszawa 2002, s. 335‑346.

Kałuża B., Kamińska F., Chemia. Podręcznik. Zakres rozszerzony, cz. 1, Warszawa 2013, s. 297‑336.

Litwin M., Styka‑Wlazła Sz., Szymońska J., Chemia ogólna i nieorganiczna. Podręcznik dla liceum, cz. 1, Warszawa 2004, s. 296‑306.