ساختمان اتمی فلوئور

عناصر گروه VIIA یعنی فلوئور ، بروم ، ید و استتین ، هاالوژن نامیده می‌شوند.

ریشه لغوی

نام هالوژنها از یونانی گرفته شده و به معنی نمک‌ساز است.

اطلاعات کلی

این عناصر به استثنای آستاتین ، به‌صورت هالید نمکها بطور فراوان در طبیعت وجود دارند. آستاتین احتمالا در طبیعت ، به مقادیر فوق‌العاده کم به‌صورت ماده حد واسطی با طول عمر کوتاه یافت می‌شود که از فرایندهای تجزیه مواد رادیواکتیو طبیعی حاصل می‌گردد. اما بیشتر اطلاعات ناقص ما درباره شیمی آستاتین ، حاصل مطالعه مقادیر جزئی ایزوتوپ رادیواکتیو این عنصر است که از طریق واکنشهای هسته‌ای تهیه می‌شود.

خواص گروهی

هر اتم هالوژن از گاز نجیبی که پس از آن ، در جدول تناوبی عناصر قرار گرفته است، یک الکترون کمتر دارد. هر اتم هالوژن ، تمایل زیادی دارد که با تشکیل یک یون با یک بار منفی یا یک پیوند کووالانسی ، آرایش الکترونی یک گاز نجیب را به خود بگیرد. هر یک از عناصر این گروه به استثنای فلوئور ، حالت اکسایش مثبت دارد. نماد X ، مشخص کننده هر هالوژنی در ترکیب است.

در سری هالوژنهایی که بر حسب عدد اتمی در این جدول مرتب شده‌اند، اغلب خواص به‌طور منظم افزایش یا کاهش می‌یابند. اتم هالوژن در هر تناوب دوره بعد از گاز نجیب آن دوره دارای بالاترین پتانسیل یونش است و پتانسیل یونش در هر گروه با افزایش شعاع اتمی کاهش می‌یابد.

ساختمان اتمی کلر

پیوندهای بین اتمها و مولکولها

هالوژنها در شرایط معمولی به‌صورت مولکولهای دو اتمی‌اند و اتمهای این مولکولها بوسیله یک پیوند کووالانسی ساده به یکدیگر متصل می‌شوند. این مولکولها در حالت جامد و مایع بوسیله نیروهای لاندن به یکدیگر می‌پیوندند. بین مولکول هالوژنها ، I₂ بزرگترین آنها بوده ، بیشترین تعداد الکترونها را دارد و قطبش پذیرترین آنهاست. به همین علت ، I₂ در مقایسه با سایر هالوژنها ، دارای قویترین نیروهای جاذبه بین مولکولی ، بالاترین نقطه ذوب و جوش است. در دما و فشار معمولی I₂ جامد ، Br₂ مایع ، Cl₂ و F₂ گاز است.

فعالیت

هر یک از هالوژنها ، فعالترین غیر فلز در دوره خود در جدول و فلوئور ، فعالترین غیر فلزات است. الکترونگاتیوی فلوئور ، بالاتر از هر عنصر دیگر است. این عنصر قویترین اکسنده است که تاکنون شناخته شده است. الکترونگاتیوی هالوژنها به‌ترتیب F>Cl>Br>I کاهش می‌یابد و کاهش قدرت اکسندگی آنها نیز به همین ترتیب است. مقادیر الکترونخواهی و انرژی پیوند از F₂ تا I₂ بطور منظم تغییر نمی‌کنند.

برم

با توجه به روال تغییرات الکترونگاتیوی و.پتانسیلهای الکترود ، انتظار می‌رود که بزرگترین مقادیر یاده شده ، مربوط به فلوئور باشد. علت پایین بودن نسبی الکترونخواهی فلوئور و پایین بودن نسبی انرژی پیوند F-F هنوز کاملا معلوم نشده است. تصور می‌رود که این اثرها ، ناشی از دافعه ابر الکترونی کوچک و بسیار متراکم اتم فلوئور باشد. به خاطر داشته باشید که پتانسیلهای الکترود ، مربوط به فرآیندهایی است که در محلولهای آبی انجام می‌شوند.

براین اساس ، توانایی اکسندگی زیاد فلوئور در مقایسه با سایر هالوژنها (علیرغم الکترونخواهی نسبتا کم فلوئور) را می‌توان با توجه به اینکه تبدیل هالوژنهای آزاد به یونهای هالید در محلولهای آبی ، طی چند مرحله صورت می‌گیرد، بیان نمود.

مباحث مرتبط با عنوان

• استتین
• بروم
• ترکیبات هالوژندار
• تهیه هالوژنها
• جدول تناوبی
• فلوئور
• کلر
• ید

منبع

• شیمی عمومی ، جلد اول ؛ تالیف: چارلز مرتیمر ؛ مرکز نشر دانشگاهی.