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Die Halogene

Informationen:

Elemente

^{^18,998}₉F

Fluor

^{^35,453}₁₇Cl

Chlor

^{^79,904}₃₅Br

Brom

^{^126,9}₅₃I

Iod

^{^[209,99]}₈₅At

Astat

[8,3 h]

Metall

Nichtmetall

Halbmetall

Lanthanoide

Actinoide

Künstliche Elemente

Feststoff (bei 20 °C)

Flüssigkeit (bei 20 °C)

Gas (bei 20 °C)

[Halbwertszeit]

Zu den Halogenen gehören die Elemente Fluor, Chlor, Brom, Iod und das äußerst seltene radioaktive Element Astat. Die erstgenannten vier stabilen Elemente spielen wichtige Rollen in Chemie, Biologie und Medizin. Astat dient in organischen Verbindungen in der Nuklearmedizin zur Bestrahlung bösartiger Tumore. Die Elemente der direkten Nachbargruppen werden einerseits als Chalkogene und andererseits als Edelgase bezeichnet.

Herkunft des Namens

Als Halogene (Salzbildner, von agr. halos = Salz und gennáo = erzeugen) werden die Elemente der 7. Hauptgruppe (17. Gruppe) des Periodensystems der chemischen Elemente bezeichnet. Diese Nichtmetalle sind im elementaren Zustand sehr reaktionsfreudig (Fluor kann Brände auslösen), farbig und reagieren mit Metallen zu Salzen (Namensherkunft) und mit Wasserstoff unter Normalbedingung zu Halogenwasserstoffen (gasförmige, einprotonige Säuren).

Physikalische Eigenschaften

Elementare Halogene sind farbige, leicht flüchtige bis gasförmige Substanzen, die in Wasser löslich sind (Fluor reagiert). Ihre Farbkraft, Siedetemperatur und Dichte nehmen mit der Ordnungszahl zu, die Giftigkeit (Toxizität) ab. Sie liegen in Form von zweiatomigen Molekülen der Form X₂ vor (z. B. F₂ und Cl₂) und sind daher Nichtleiter (Isolatoren).

Chemische Eigenschaften

Halogene sind sehr reaktionsfreudige Nichtmetalle, da ihnen nur noch ein einziges Valenzelektron zur Vollbesetzung der Valenzschale fehlt. Da die Halogen-Halogen-Bindung nicht sehr stabil ist, reagieren auch Halogenmoleküle heftig; die Reaktivität nimmt, wie die Elektronegativität, von Fluor zu Iod ab. Gleichzeitig steigt die 1. Ionisierungsenergie nach oben hin an. Die Eigenschaften von Astat sind jedoch größtenteils unerforscht, wahrscheinlich ist es aber aus chemischer Sicht dem Iod sehr ähnlich.

Halogene reagieren mit Metallen unter Bildung von Salzen, was ihnen ihren Namen einbrachte.
Beispiel: Bildung von Kochsalz (NaCl): 2 Na + Cl₂ --> 2 NaCl
Halogene reagieren exotherm mit Wasserstoff unter Bildung von Halogenwasserstoffen, die, in Wasser gelöst, mehr oder weniger starke Säuren sind. Die Heftigkeit der Reaktion nimmt von Fluor zu Iod ab.
Beispiel: Chlorknallgasreaktion: H₂ + Cl₂ --> 2 HCl
Die Wasserlöslichkeit der Halogene nimmt von Fluor zu Iod ab, wobei Fluor mit Wasser unter Bildung von Fluorwasserstoff und Sauerstoff reagiert.
F₂ + 2 H₂O --> 4 HF + O₂
Die Farbintensität im gasförmigen Aggregatzustand steigt mit zunehmender Ordnungszahl.
Dichte, Schmelz- und Siedepunkt nehmen aufgrund der Zunahme der Molmasse von oben nach unten zu. Bei Standardbedingungen sind Fluor und Chlor Gase, Brom ist eine Flüssigkeit und Iod fest.