Essenzielle Cookies sind nötig. Analyse und Werbemessung nur mit deiner Zustimmung.
Chemie · Elemente und deren Verbindungen
Die Halogene der 7. Hauptgruppe: Aufbau und Aggregatzustände, Trends von Fluor zu Iod, Halogenwasserstoffe, Oxosäuren, Interhalogene und medizinische Nutzung.
Halogene haben sieben Valenzelektronen und holen sich das achte. Das macht sie zu starken Oxidationsmitteln und Salzbildnern, und von Fluor zu Iod nimmt diese Kraft ab.
Zu den Halogenen gehören Fluor, Chlor, Brom, Iod und das radioaktive Astat. „Halogen“ heißt Salzbildner: Mit Metallen entstehen Salze, in denen das Halogenid-Ion die Oxidationszahl −I hat (z. B. NaCl). Elementar sind Halogene zweiatomig (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) und nie einatomig. In der Natur kommen sie nur gebunden vor.
| Element | Zustand bei 20 °C | Farbe |
|---|---|---|
| Fluor F₂ | Gas | blassgelb |
| Chlor Cl₂ | Gas | gelbgrün |
| Brom Br₂ | Flüssigkeit | rotbraun |
| Iod I₂ |
| grauschwarz, violetter Dampf |
Iod sublimiert: Beim Erwärmen geht es direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über. Halogene leiten keinen Strom und lösen sich nur mäßig in Wasser; Fluor reagiert mit Wasser.
Von Fluor zu Iod kommen Elektronenschalen dazu, die Atome werden größer. Daraus folgen alle Trends:
| Eigenschaft | Von F zu I | Grund |
|---|---|---|
| Elektronegativität | sinkt | Kern hält Außenelektronen schwächer |
| Reaktivität, Oxidationskraft | sinkt | wie Elektronegativität |
| Siedepunkt | steigt | stärkere Dispersionskräfte |
| Dichte | steigt | größere Atommasse |
| Farbe | wird dunkler | Absorption rückt zu längeren Wellenlängen |
| Giftigkeit | sinkt | Fluor ist am giftigsten |
Fluor ist das elektronegativste Element und das stärkste Oxidationsmittel. Es kommt in Verbindungen nur mit −I vor und bringt sogar Edelgase wie Xenon zur Bindung. Ein stärkeres Halogen verdrängt ein schwächeres aus seinen Salzen: Cl₂ + 2 Br⁻ → 2 Cl⁻ + Br₂. Umgekehrt läuft nichts.
Halogenwasserstoffe HX sind farblose, stechende Gase, die sich in Wasser zu Säuren lösen. HCl, HBr und HI sind stark, die Stärke steigt zu HI hin, weil die H–X-Bindung länger und schwächer wird. HF ist schwach, ätzt aber Glas. → Ausführlich in: Mineralsäuren
Chlor bildet Oxosäuren. Je höher die Oxidationszahl, desto stärker die Säure. Brom und Iod bilden entsprechende Säuren; +VII ist das Maximum, denn Halogene haben sieben Valenzelektronen.
| Säure | Name | Oxidationszahl von Cl |
|---|---|---|
| HClO | hypochlorige Säure | +I |
| HClO₂ | chlorige Säure | +III |
| HClO₃ | Chlorsäure | +V |
| HClO₄ | Perchlorsäure | +VII |
Interhalogenverbindungen bestehen aus zwei verschiedenen Halogenen, z. B. ClF, ClF₃, BrF₅ und IF₇. Das größere, weniger elektronegative Atom sitzt im Zentrum. Je größer es ist, desto mehr Partner passen um es herum und desto höher ist seine Oxidationszahl (+VII im IF₇).
Beschriftbare Abbildung
Deine AufgabeVerfolge die Gruppe von oben nach unten: Wie ändern sich Atomgröße, Aggregatzustand und Elektronegativität?
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
