Міцність зв'язку Х-Х і хімічні властивості простих речовин.
Галогени є типовими неметалами. Серед елементів кожного періоду атоми галогенів мають максимальне спорідненість до електрону і найбільше значення електронегативності (табл. 17). Тому при протіканні хімічних реакцій вони легко приєднують один відсутній до октету електрон і проявляють окисні властивості: Г0 + 1 # 275; = Г-1 Г02 + 2 # 275; = 2М-1 атом галогену (окислювач), молекула галогену (окислювач) В утворюються галогенид-іонна батарея проявляється характерна для галогенів ступінь окислення, що дорівнює -1. такий ступінь окислення атоми галогенів виявляють в з'єднаннях з воднем і металами: +1 -1 +1 -1 +2 -1 +1 -1 HF NaF CaBr2 HBr Окислювальна здатність атомів і молекул галогенів зверху вниз в підгрупі зменшуватися від фтору до йоду (F02 - Cl02 - Br02 - I02), так як зі збільшенням радіуса атома здатність галогену приєднувати електрони зменшується, тобто зменшуються неметалічні властивості галогенів.
Фтор - найсильніший окислювач, так як атом фтору має найменший радіус в порівнянні з атомами інших галогенів.
Іони галогенів (крім F-) здатні віддавати електрони, тому вони є відновниками.
Відновлювальна здатність галогенид-іонів збільшується від хлорид-іона в йодид-іона. Всі галогени легко взаємодіють з воднем. За Кратність зв'язку в молекулах галогенів дорівнює одиниці. Їх хімічні властивості пов'язані з особливостями розриву зв'язку з цим. Вона може розірватися гомо- чи гетеролітичні. У першому випадку електронна щільність розподіляється порівну між частинками Х. Х = Х. + Х. (1), так, що утворюються два атома Х. з неспареним електроном. У другому випадку електронна щільність зміщується до одного з атомів Х. Х = + (2), так що утворюються позитивна і негативна частки.
Енергія гомолитического розпаду (H гом), або енергія зв'язку Х-Х змінюється немонотонно: збільшується від фтору до хлору, а від хлору до йоду зменшується (см.2 і табл.2). Енергію гетеролітичні розпаду (H гетер) Х2 = + + H гетер (3) можна обчислити комбінуванням енергії H гом (табл.2), енергії іонізації (табл.1) Х - = + Еіон (4) і енергії спорідненості до електрону (табл .1) Х + = - Еср (5) H гетер = H гом + Еіон - Еср (6) Величини H гетер (табл.2) монотонно зменшуються в ряду фтор-хлор-бром-йод. Це пояснюється тим, що найбільший внесок в неї вносять енергії іонізації (Еіон), які в групі галогенів зменшуються монотонно (табл.1). Найбільш вірогідний гетеролітічекій розпад для йоду, оскільки енергія, що витрачається в такому процесі найменша і може бути скомпенсирована енергією кристалічної решітки або енергією сольватації і т.д. Наприклад, виділено з'єднання, в якому енергетичні витрати компенсовані освітою сильної ковалентного зв'язку між катіонами I + і підставою Льюїса (донором електронної пари) - пиридином C5H5N. При взаємодії з неметалами і металами зв'язок в молекулах Х2 найчастіше розривається по гомолитически механізму. Цьому сприяють нагрівання, освітлення, каталізатори. Основні хімічні властивості простих речовин представлені в табл.3. Таблиця 3.Хіміческіе властивості простих речовин.
Неметали Фтор Хлор Бром Йод He, Ne, Ar Чи не взаємодіють.
Kr, Xe ЕFn, n = 2,4,6. Чи не взаємодіють.
За хімічними властивостями галогени - найактивніші неметали. Через низьку енергії дисоціації (табл.2) і високої енергії гідратації іона найбільш реакційно-здатним з галогенів виявляється фтор. Він взаємодіє безпосередньо з усіма елементами Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, крім He, Ne, Ar. В атмосфері фтору згоряють вода 2H2O + 2F2 = 4HF + O2 і скляна вата SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2. Якщо ж елемент може проявляти декілька ступенів окислення, то, як правило, утворюються вищі можливі фториди (SF6. VF5, XeF6 і т.д.). Взаємодія фтору з деякими перехідними металами, наприклад, нікелем, протікає вкрай повільно через утворення на їх поверхні тонкої захисної плівки відповідного фториду металу.