8.7: Halojenler

Halojenler olarak bilinen 7A grubu elementleri ametallerdir. Oda sıcaklığında flor ve klor gazdır, brom sıvıdır ve iyot katıdır. Astatin oldukça kararsız bir radyoaktif elementtir, bu nedenle şu anda kısa yarı ömrü nedeniyle özelliklerinin çoğu bilinmemektedir. Tennessine de bu grupta yer aldığı tahmin edilen sentetik bir elementtir. 

Halojenler tek atom olarak bulunmaz, ancak iki atomlu moleküller olarak bulunur. Atom yarıçapı florinden iyota doğru artar. Halojenlerin değerlik kabuğu elektron konfigürasyonu ns²np⁵'tir ve soy gaz konfigürasyonunu elde etmek için bir elektron kabul etme eğilimindedirler. Halojenlerin çeşitli özellikleri tablo 1'de listelenmiştir.

Table 1: Halojenlerin Özellikleri.

Halojenlerin elektron afiniteleri büyük negatif değerlere sahiptir; bu nedenle halojenler güçlü oksitleyici ajanlardır. Flor, grubun en negatif elektron ilgisine sahip en güçlü oksitleyici maddesidir. Halojenler, elektron kazanmak ve karşılık gelen metal halojenürü üretmek için metallerle reaksiyona girer. Örneğin, klor demir ile reaksiyona girerek demir klorür oluşturur ve sodyum ile sodyum klorür oluşturur. Halojenler hidrojen halojenürlerin suda çözünerek hidrohalik asit üretmek için hidrojen ile reaksiyona girer. Hidroflorik asit, en zayıf haloasittir. Flor, su ile kuvvetli bir şekilde reaksiyona girer. Reaksiyon oldukça ekzotermiktir ve oksijen üretir. Klorun su ile reaksiyonu daha az kuvvetlidir. Bu reaksiyonda üretilen hipokloröz asit, güçlü bir oksitleyici ajandır.

Halojenler, çoğu ikili bileşik olan interhalojen bileşikler oluşturmak için birbirleriyle reaksiyona girerler. İnterhalojen bileşikler için genel moleküler formül AB_n'dir; burada A daha yüksek atom numaralı halojendir ve tek bir sayıdır. Birkaç interhalojen bileşik örneği ICl, IBr, BrF, BrCl, ClF'dir. Halojenler, ticari açıdan önemli bileşikler oluşturmak için karbon ile reaksiyona girer.  Örneğin, etilen flor ile reaksiyona girerek perfloroetilen verir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 6.5: Periodic Variations in Element Properties.

Halojenler, Grup 17'ye ait beş ametalik element olan flor, klor, brom, iyot ve astatinden oluşan bir gruptur. Halojen elementleri diatomik moleküller olarak bulunur. Oda sıcaklığında flor ve klor gazdır, brom sıvıdır ve iyot katıdır.

Nadir ve oldukça radyoaktif bir katı olan beşinci element olan astatinin özellikleri hakkında çok fazla özellik bilinmemektedir. Element rengi gibi halojenlerin fiziksel özellikleri, grup içinde aşağı indikçe farklılık gösterir. Atom yarıçapı artan atom numarasıyla birlikte artar ve erime noktası ve kaynama noktası flordan iyoda doğru yükselme eğilimi gösterir.

Bunun aksine, elektronegatiflik, reaktivite ve elektron afinitesi gibi periyodik özellikler grupta aşağı doğru azalır. Halojenlerin elektron konfigürasyonları, yedi valans elektronuna sahip olduklarını ve en yakın asal gaz konfigürasyonlarına ulaşmak için bir elektron eksik olduklarını gösterir. Bu nedenle, halojenler, oktetlerini tamamlamak için ek bir elektron kazanma eğilimi ile yüksek elektronegatif özellik sergilerler, bu da onları diğer gruplara kıyasla oldukça reaktif ve güçlü oksitleyici maddeler haline getirir.

Halojenler arasında en güçlü oksitleyici flor ve en düşük olan iyottur. Halojenler ayrıca, oldukça negatif elektron ilgisi sergiler. Bu durum mol başına kilojul olarak ifade edilir ve negatif değer, reaksiyonun ekzotermik doğasını gösterir.

Halojenler çoğu metalle reaksiyona girerek metal halojenürler verir. Örneğin, klor ve sodyum, iyonik bir bileşik olan sodyum klorürü üretmek üzere reaksiyona girer. Halojenler, genellikle hidrohalik asitler oluşturarak suda çözünen hidrojen halojenürler olarak adlandırılan polar kovalent bileşikler oluşturmak üzere hidrojen ile reaksiyona girer.

Halojenler ayrıca suyla reaksiyona girer. Florun su ile reaksiyonu yüksek derecede ekzotermiktir ve hidrojen florür güçlü bir asit ve oksijen üretir. Ancak klor daha yavaş reaksiyona girerek hidroklorik asit ve güçlü bir oksitleyici ajan olan hipokloröz asit üretilir.

Ek olarak, halojenler birbirleriyle reaksiyona girerek interhalojen bileşikler adı verilen ikili, kovalent bileşikler oluşturabilir. Örneğin brom, flor ile reaksiyona girerek brom triflorür oluşturur.