I bob. Gologenlar haqida ma’lumot gologenlarning umumiy harakteristikasi 5

I BOB. GOLOGENLAR HAQIDA MA’LUMOT

1.1 Gologenlarning umumiy harakteristikasi

Galogenlar gruppasiga ftor, xlor, brom, yod va astat kiradi (astat — radioaktiv element, kam o‘rganilgan). Bular D.I. Mendeleyev davriy sistemasining VII gruppasidagi p- elementlardir. Ular atomlarining tashqi energetik pog‘onasida 7 tadan elektron bo‘ladi. Ularning xossalarida umumiylik borligiga sabab ana shudir (8.4-jadval).Shu sababli, ular bittadan elektronni osonlik bilan qo’shib oladi va bir valentli manfiy ionlarga aylanadi, bu hodisa ularning tipik metlloid ekanligini ko’rsatadi. Shunday qilib, galogenlarning manfiy valentligi nolga tengdir. Galogenlarda musbat valentlik ham namoyon bo’lishi mumkin. Shu bilan birga, ularning maksimal musbat valentligi, ravshanki, yettiga teng bo’lishi kerak. Biroq galogenlardan xozirgi vaqtda faqat xlor va yodnigina shunday valentlikka ega bo’lgan birikmalari ma’lum. Bromda eng yuqori valentlik beshga teng. Ftorda esa faqat bitta manfiy valentlik bo’ladi. Tarkibidagigalogen musbat valentli bo’lgan birikmalar ( galogenlarning kislorod bilan hosil qilgan birikmalari) tarkibidagi galogen manfiy valentli bo’lgan birikmalariga qaraganda, umuman, beqaror bo’ladi va tabiatda deyarli uchramaydi. Sirtqi elektron qavatining tuzilishi bir xil bo’lgani uchun galogenlar bir biriga juda o’xshashdir. Bu o’xshashlikni ularning kimyoviy xossalarida ham, ulardan hosil bo’lgan birikmalarning tipi va xossalarida ham ko’rish mumkin. Galogenlarda shunday o’xshashlik bo’lgani bilan, ularda sifat jihatidan farq ham bor.

Ular bittadan elektronni oson biriktirib, –1 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Galogenlar vodorod va metallar bilan hosil qilgan birikmalarida ana shunday oksidlanish darajasiga ega bo‘ladi. Ftordan boshqa galogenlarning atomlari +1, +3, +5 va +7 ga teng musbat oksidlanish darajalarini ham namoyon qiladi. Oksidlanish darajalarining mumkin bo‘lgan qiymatlari atomlarning elektron tuzilishi bilan izohlanadi; ftor atomining elektron tuzilishini ushbu sxema bilan ifodalash mumkin:

Ftor eng elektrmanfiy element bo‘lganligi sababli bitta elektronni 2p - pog‘onachasiga biriktirib olishi mumkin, xolos. Uning bitta juftlashmagan elektroni bor, shu sababli ftor faqat bir valentli, uning oksidlanish darajasi esa –1 bo‘ladi. Xlor atomining elektron tuzilishi ushbu sxema bilan ifodalanadi:

Xlor atomining 3p -pog‘onachasida bitta juftlashmagan elektroni bor va odatdagi (qo‘zg‘almagan) holatda xlor bir valentli bo‘ladi. Lekin xlor III davrda joylashganligi sababli uning 3d -pog‘onachasida yana beshta bo‘sh orbital bor va ularga qo‘zg‘algan elektronlar joylashishi mumkin.
Xlor atomining qo‘zg‘algan holatida elektronlar 3p - va 3s - pog‘onachalaridan 3d-pog‘onachaga o‘tadi (sxemada strelkalar bilan ko‘rsatilgan). Bitta orbitalda turgan elektronlarning bir-biridan ajralishi (toqlashishi) valentlikni ikki birlikka oshiradi. Ravshanki, xlor va uning analoglari (ftordan tashqari) faqat toq o‘zgaruvchan valentlik, 1, 3, 5, 7 va shularga muvofiq keladigan musbat oksidlanish darajalarini namoyon qilishi mumkin. Ftorda erkin d-orbitallar yo‘q, demak, kimyoviy reaksiyalarda uning atomida juftlashgan elektronlarning ajralishi sodir bo‘lmaydi (ftor atomining elektron tuzilishiga q.). Shu sababli galogenlarning xossalarini ko‘rib chiqishda ftorning va ftor birikmalarining o‘ziga xos xususiyatlarini doimo e’tiborga olish lozim. Galogenlarning vodorodli birikmalarini suvdagi eritmalari kislotalar hisoblanadi: HF–ftorid kislota, HCl–xlorid kislota, HBr–bromid kislota, HI–yodid kislota.

Shuni nazarda tutish kerakki, galogenlarning umumiy xossalari bilan bir qatorda bir-biridan farqi ham bor. Bu, ayniqsa, ftor va uning birikmalari uchun xosdir. HF–HCl–HBr–HI qatorda kislotalarning kuchi ortib boradi, bunga sabab HG ning (bunda G— galogen) bog‘lanish energiyasi xuddi shu yo‘nalishda kamayib borishidir.Bu qatorda ftorid kislota boshqalaridan kuchsizroq, chunki qatorda H–F bog‘lanish energiyasi eng kattadir.NG molekulasining mustahkamligi ham xuddi shu tartibda kamayib boradi, bunga sabab yadrolararo masofaning kattalashuvidir.Kam eriydigan tuzlarning eruvchanligi AgCl–AgBr–AgI qatorda kamayib boradi; ulardan farqli ravishda AgF suvda yaxshi eriydi.
Boshqa galogenlarga qaraganda ftor elektronlarini mahkam tutib turadi, uning bitta (–1) oksidlanish darajasi bor. Ftor suv bilan xlorga qaraganda boshqacharoq reaksiyaga kirishadi: suvni parchalab, vodorod ftorid, kislorod (II) ftorid, vodorod peroksid, kislorod va ozon hosil qiladi:
F₂+H₂O=2HF+O; 2O=O₂; 3O=O₃;
O+F₂=OF₂; H₂O+O=H₂O₂.
Atom radiusi kattalashib, ionlanish energiyasi kamayib borganligi sababli F–At qatorda metallmaslik xossalari kamayib boradi. Metallmaslik xossalari ftorda eng kuchli ifodalangan. 
Galogenlarning reaksiyaga kirishish xususiyati F–Cl–Br–I qatorda pasayib boradi. Shu sababli oldingi element keyingisini NG tipidagi (G–galogen) kislotalardan va ularning tuzlaridan siqib chiqaradi. Bu holda aktivlikni quyidagi tartibda yozish mumkin:
F₂ >Cl₂>Br>I₂
Galogenlar kimyoviy jihatdan aktiv elementlar bo‘lgani uchun tabiatda hamisha birikma holida, asosan, galogenid kislotalarning tuzlari holida uchraydi.