|
Указанные
выше элементы VII группы главной подгруппы называют еще галогенами (к этой группе
входит также астату At). Такое название эта группа элементов получила вследствие того, что
большинство природных солей содержат в своем составе один из этих атомов, а их
название, галогены, в переводе с греч. означает «те, что рожают соль» (от
галос - соль и генос - происхождение). Способность
проявлять ту или иную валентность определяется числом электронных орбиталей,
способных образовывать химическую связь. Таким образом, атом Фтора проявляет
только одну валентность, между тем как остальные элементы проявляют переменную
валентность. Электронная
строение атомов Фтора и Хлора изображена на представленной далее схеме. У атомов Брома и
йода валентные уровне подобные конфигурации атома Хлора.
Для
образование химической связи Фтора имеет только один неспаренный электрон, поэтому Фтора
проявляет только одну валентность, равную единице.
В
третьем периоде и выше, где расположены атомы Хлора, Брома и Йода, возможен
электронный переход с р-подуровня на d-подуровень,
за счет этого проявляется большее число валентностей. Наглядно такой процесс
изображен на схемах, которые показывают образование различных валентных состояний атома
Хлора. Трехвалентный
состояние атома Хлора:
Пятивалентный
состояние атома Хлора:
Семивалентний
состояние атома Хлора:
Среди
всех элементов Периодической системы атом Фтора имеет наивысшую электроотрицательности,
поэтому при образовании связи в любых соединениях атом Фтора способен только
принимать электрон и проявлять степень окисления, равную -1:
По
аналогичным механизмом проявляют степень окисления -1 атомы Хлора, Брома и
Йода. Однако за счет больших размеров атомов и меньшей электроотрицательности,
чем у атома Фтора, остальные галогены могут проявлять восстановительные свойства. Атомы
Хлора, Брома и Йода способны отдавать 1, С, 5 или 7 электронов атомам-окислителям. Атомы
Фтора не могут отдавать электроны, потому что они имеют самую высокую электроотрицательности
среди всех существующих атомов. Распространенность
элементов-галогенов
на Земле Фтора
является довольно распространенным элементом на Земле. Массовая доля Фтора равна 6,6 ∙
10-2 %. На Фтора богаты такие растения, как лук и чечевица. В
организмах животных Фтора содержится главным образом в костях, зубах и
раковинах. Фтора - необходимый элемент для жизни человека. Содержание Фтора в зубах
человека поддерживается на определенном уровне, который равен 0,02 %. В природе Фтора
содержится в различных минералах, таких как флюорит (плавиковый шпат) CaF2, фторапатит Са5(РО4) В
земной коре содержится 0,05 % Хлора по массе. Хлор входит в состав большой
количества минералов, однако больше всего хлора в морской воде, где он входит в
состав растворенных солей, как NaCl, MgCl2 и некоторых других.
Одной из самых распространенных соединений хлора является минерал галит, или, как его еще
называют, каменная соль NaCl. Огромные
подземные залежи натрий хлорида является вблизи города Артемовска (Донецкая область),
а также в некоторых других районах. Элемент хлор образует простое вещество хлор,
встречается в некоторых вулканических газах. Этот элемент входит в состав
таких минералов, как сильвін КСl,
сильвинит NaCl ∙
KCl, карналлит KCl ∙ MgCl2 ∙
6Н2O,
каинит KCl ∙
MgSO4 ∙ 3Н2O, роговое серебро AgCl. Бром,
по сравнению с другими галогенами, еще менее распространен на Земле. Содержание Брома в земной
коре равен примерно 1,6 ∙ 10-4 %,
однако атомы Брома входят в состав одного-единственного очень редкого минерала
бромаргіриту AgBr. Он не образует распространенных минералов и достаточно равномерно
распределен по всей планете в виде незначительной примеси до многих минералов.
Учитывая это, получить этот элемент и его применение в промышленности достаточно
трудно. Некоторые растения, такие как фасоль, горох и чечевица, способны накапливать
бром. Много брома содержится в золе морских водорослей и морской воде. Йод
- довольно редкий и рассеянный элемент на Земле. Его содержание в земной коре по
массой составляет примерно 4 ∙ 10-5 % . Так же,
как и Бром, атомы Йода не образуют собственных минералов, а содержатся только в
виде примесей в других минералах. Больше всего йода содержится в водах некоторых
соленых озер и Мирового океана.
|
|
