8.7: Halogènes

Les halogènes sont un groupe de cinq éléments non métalliques fluor, chlore, brome, iode et astatine-appartenant au groupe 17. Les halogènes élémentaires existent sous forme de molécules diatomiques. À température ambiante, le fluor et le chlore sont des gaz, le brome est un liquide et l'iode est un solide.

On en sait moins sur les propriétés du cinquième élément, l'astate, qui est un solide rare et hautement radioactif. Les propriétés physiques des halogènes, telles que la couleur élémentaire, varient en descendant le groupe. Les rayons atomiques augmentent avec l'augmentation du nombre atomique, et le point de fusion et le point d'ébullition montrent une tendance à la hausse du fluor à l'iode.

En revanche, les propriétés périodiques telles que l'électronégativité, la réactivité et l'affinité électronique diminuent dans le groupe. Les configurations électroniques des halogènes indiquent qu'ils ont sept électrons de valence et qu'il leur manque un électron pour atteindre leurs configurations de gaz noble les plus proches. Par conséquent, les halogènes présentent des électronégativités élevées avec une forte tendance à gagner un électron supplémentaire pour compléter leur octet, ce qui en fait des agents oxydants hautement réactifs et puissants par rapport aux autres groupes.

Le fluor est l'agent oxydant le plus puissant parmi les halogènes et l'iode le moins. Les halogènes présentent également des affinités électron fortement négatives, qui est le changement d'énergie lorsqu'un électron est gagné par un atome neutre. Elle est exprimée en kilojoules par mole, et la valeur négative indique la nature exothermique de la réaction.

Les halogènes réagissent avec la plupart des métaux pour produire des halogénures métalliques. Par exemple, le chlore et le sodium réagissent pour produire du chlorure de sodium, qui est un composé ionique. Les halogènes réagissent avec l'hydrogène pour former des composés covalents polaires appelés halogénures d'hydrogène, qui se dissolvent souvent dans l'eau pour former des acides hydrohaliques.

Les halogènes réagissent également avec l'eau. La réaction du fluor avec l'eau est très exothermique, produisant du fluorure d'hydrogène un acide fort et de l'oxygène. Cependant, le chlore réagit plus lentement, produisant de l'acide chlorhydrique et de l'acide hypochloreux un puissant oxydant.

De plus, les halogènes peuvent réagir les uns avec les autres, produisant des composés covalents binaires appelés composés interhalogènes. Par exemple, le brome réagit avec le fluor en formant du trifluorure de brome.