18) ) Галогендер. Валенттілік мүмкіндіктері және галогендердің салыстырмалық қасиеттері. Қосылыстардағы химиялық байланыстардың сипаты. Фтордың ерекшеліктері.

VIIA топшада орналасқан, олар: фтор F, хлор С1, бром Вr, йод I, астат At. Астат - радиобелсенді элемент. Олардың валенттілік электрондарының жалпы формуласы ns² nр⁵ (n=2-6). Бұл элементтердің топтық атауы «тұз түзуші» деген түсінікке сәйкес келеді. Галогендердің соңғы электрондары р-деңгейшесіне түседі, сондықтан олар р элементтеріне жатады. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай олардың атом радиустары артады, қайнау температурасы мен тығыздықтары да осы бағытта өседі. Олардың агрегаттық күйлері газдан (F₂, С1₂) сұйықтыққа (Вr₂), ары қарай қатты (І₂) күйге өзгереді, түстері де біртіндеп қоюлана түседі.

Галогендер типтік бейметалдар, себебі олардың сыртқы валенттілік қабаттарының толысуына бір ғана электрон жетіспейді, оны қосқанда тотықтырғыштық қасиет көрсетіп, өзінен кейін тұрған бекзат газдардың электрондық кұрылысын алады.

Галогендердің тотықтырғыштық қасиеттері топ бойынша жоғарыдан төмен қарай кемиді, себебі атом радиустары артқандықтан ядроның электрон тарту күші азаяды.

Фтор қосылыстарында тек бір валенттілік қана көрсетеді, тотығу дәрежесі үнемі -1,0-ге тең, себебі ол электртерістіктілігі ең жоғары элемент; оның екінші энергетикалық деңгейінде екі ғана деңгейшесі бар, электрондардың дараланып көшетін орны болмағандықтан топ нөміріне сәйкес валенттілік көрсете алмайды. Қалғандары топ нөміріне жеткенше тақ мәнді валенттіліктерді (I, III, V, VII) көрсетеді, тотығу дәрежелері: -1, 0, +1, +3, +5, +7.

ФторТабиғатта фтор тұздар күйінде кездеседі. СаF₂ - флюорит, балқытқыш шпат, 3NaF • AlF₃ - криолит, ЗСа₃(РO₄)₂-СаF₂ - фторапатит. Адамдар мен жануарлардың сүйектерінің және тіс кіреукесінің құрамында да фтор бар.Фтор периодтық жүйенің II периодында VII топтың негізгі топшасында (VIIA) орналасқан. 919F, ядросында 9 протон, 10 нейтрон бар, ядроны екі электрондық қабатта 9 электрон айналады. Фтор атомының электрондық формуласы ls²2s²2p⁵, валенттілік электрондары 2s²2p⁵, олардың электронды -графикалық формуласы: Фтор атомының 2р-деңгейшесінде бір дара электроны болғандықтан ол қосылыстарында I валенттілік көрсетеді, ал тотығу дәрежелері — 1,0. Ол ең күшті тотықтырғыш, себебі оның электртерістілігінің мәні ең жоғары (4), сондықтан ол тек бір электронды өзіне оңай қосады:

Ғ⁰ + е --> Ғ^-

Фтор молекуласы екі атомнан тұрады Ғ2, атомдар арасында полюссіз ковалентті о-байланысы болады, оның түзілу табиғаты хлор молекуласындағыдай.

Фтордың грекше аты «фторос» - бүлдіру деген мағынаны білдіреді, ол өте агрессивті газ. Фторды бос күйінде алуға тырысқан көптеген ғалымдар оның осы қасиетінен зардап шекті. Фторды 1886 ж. Г. Муассон ашты, алғаш рет оны бос күйінде алды. Фтор бос күйінде белінуі үшін мына үдеріс жүру керек:

Ғ^- - е -->Ғ⁰

ал осыны жүзеге асыру тек электр тоғының әсерімен (электролиз) ғана жүреді.

F₂ - жасылтым-сары түсті, өткір иісті, өте улы газ, -181,1°С-да сұйық, ал - 219,5°С-да қатты күйге көшеді.

Химиялық қасиеттері. Фтор бос күйінде өте белсенді бейметалл, инертті газдардың ішінде гелий, неон, аргоннан басқа заттардың барлығымен әрекеттеседі. Электртерістілігі жоғары элементтердің бірі оттек (3,5) фтормен қосылысында оң тотығу дәрежесін көрсетеді. 0⁺²F₂ (оттектің фториді).

Кейбір жай заттармен әрекеттесуінің реакция теңдеулерін келтірейік:

F₂ + Н₂ = 2НF фторлы сутек

Фтор сутегімен тіпті караңғыда да шабытты әрекеттеседі. Металдармен әрекеттесіп фторидтер түзеді.

Ғ₂ + 2Li= 2LiF литий фториді

Ғ₂ + Cu = CuF₂ мыс (II) фториді

Бұл реакциялар осы заттардың (Li, Cu) оттегімен және хлормен жүретін реакцияларына қарағанда шабыттырақ өтеді.

Фторлы сутек (НҒ), бұл суда жақсы еритін зат, судағы ерітіндісі балқытқыш қышқыл деп аталады, өте улы зат, денеге тисе жазылмайтын жара қалдырады. Қышқылдың балқытқыш деп аталуы, оның шыны ыдыс құрамындағы кремний оксидімен әрекеттесуінен шынының бүлінуіне байланысты қойылған, сонда мына реакция жүреді.

4НҒ +Si0₂ = SiF₄+ 2Н₂0

Сондықтан бұл қышкылды шыны ыдыста сақтауға болмайды, ол үшін полиэтиленнен жасалған ыдыстар қолданылады.

Фтордың кейбір қосылыстары медицинада, тоңазытқыш заттар (фреон), өсімдік зиянкестеріне қарсы қолданылатын заттар(гербицидтер) синтезінде қолданылады. Балқытқыш қышқыл шыны заттардың бетіне өрнек салу үшін пайдаланылады