Halogeen

Naar beneden gaand in de groep neemt de elektronegativiteit en daarmee de sterkte van de oxidator af. De zwaardere elementen kunnen dan ook zelf geoxideerd worden en in hogere oxidatietoestanden voorkomen. Bijvoorbeeld:

Br₂ + 5 F₂ → 2 BrF₅

Broom heeft hier een oxidatiegetal +5. In perhalogenaten zoals kaliumperjodaat KIO₄ kan het oxidatiegetal zelfs +7 bedragen.

Behalve bij fluor zijn de oxiden van de halogenen alle zuurvormend. Een perchloraat kan bijvoorbeeld gezien worden als een zout van perchloorzuur KClO₄ dat gebaseerd is op het 7+ heptoxide Cl₂O₇ (Een vloeistof die kookt bij 82 °C en stolt bij −91,5 °C)

De vier stabiele halogenen vinden alle belangrijke technische en economische toepassingen; een voorbeeld is de halogeenlamp (zie ook de individuele elementen). De zwaarste halogeen (astaat) komt alleen als radioactief isotoop voor met een halveringstijd van ongeveer acht uur en is daarom niet geschikt voor zulke toepassingen.

Halonen of hcfk's zijn koolwaterstoffen die gehalogeneerd zijn, wat wil zeggen dat er een van de halogenen aan is toegevoegd op de plaats van een waterstofatoom. Halonen zijn bijzonder stabiele stoffen, bestand tegen zeer hoge temperaturen, zodat ze veel gebruikt werden in brandblusapparaten. Chloorfluorkoolstofverbindingen of cfk's zijn koolwaterstoffen waarvan alle waterstofatomen zijn vervangen door chloor en/of fluor. Cfk's werden in de jaren na 1950 ontwikkeld en gebruikt als koelmiddel en als drijfgas voor spuitbussen. Beide typen stoffen werden uitgefaseerd omdat ze de ozonlaag bleken aan te tasten.

Difluor is de krachtigste oxidator. De stof kan dan ook niet geproduceerd worden door oxidatie van een fluoride. Fluor wordt industrieel geproduceerd door de elektrolyse van een bij 80 °C smeltend mengsel van HF en KF, waarin HF₂⁻. Men gebruikt een koolstofanode en een ijzeren kathode:

HF₂⁻ - 2 e⁻ → F₂ + H⁺ (aan de anode)

2 H⁺ + 2 e⁻ → H₂ (aan de kathode);

De totale reactie is dan:

2 HF + energie → H₂ + F₂

Dit mengsel van diwaterstof en difluor is bij 80 °C erg explosief.

Chloorgas kan uit een chloride gevormd worden door het te oxideren met difluor of een andere sterke oxidator, zoals bruinsteen of kaliumpermanganaat. Net als fluor wordt het meeste chloorgas geproduceerd door elektrolyse.

De elementen in de halogeengroep zijn in het periodiek systeem hieronder gekleurd.

• Halomethaan
• Halogeenzuurstofzuur
• Interhalogeen
• Goudhalogenide

 

Zie de categorie Halogens van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.