5. Дайте сравнительную характеристику галогенов: сходства и различия. Сравнение химических свойств и химических реакций в молекулярной и ионной форме.

5. Сравнительная характеристика галогенов (F, Cl, Br, I, At):

Сходства:

• Все галогены являются неметаллами.
• Все галогены имеют 7 электронов на внешнем энергетическом уровне (ns²np⁵).
• Все галогены проявляют высокую химическую активность.
• Все галогены являются окислителями, т.е. принимают электроны в химических реакциях.
• Молекулы всех галогенов двухатомные (F₂, Cl₂, Br₂, I₂).
• Все галогены образуют кислоты с водородом (HF, HCl, HBr, HI).

Различия:

• Электроотрицательность: уменьшается от фтора к астату (F > Cl > Br > I > At).
• Реакционная способность: уменьшается от фтора к астату (F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂). Фтор - самый сильный окислитель.
• Агрегатное состояние при комнатной температуре: фтор и хлор - газы, бром - жидкость, йод и астат - твёрдые вещества.
• Цвет: фтор - бледно-жёлтый газ, хлор - жёлто-зелёный газ, бром - красно-бурая жидкость, йод - тёмно-фиолетовые кристаллы, астат - радиоактивный элемент.
• Температуры плавления и кипения увеличиваются от фтора к астату.

Сравнение химических реакций в молекулярной и ионной форме:

Молекулярная форма:

Галогены реагируют с металлами, образуя галогениды:

$$2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$$

Галогены реагируют с водородом, образуя галогеноводороды:

$$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$$

Более активный галоген вытесняет менее активный из его соли:

$$Cl_2 + 2NaBr \rightarrow 2NaCl + Br_2$$

Ионная форма:

В ионной форме реакции часто представляют собой обмен ионами в растворе. Например, реакция вытеснения брома хлором из бромида натрия в ионном виде:

$$Cl_2 + 2Br^- \rightarrow 2Cl^- + Br_2$$

Галогенид-ионы (F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻) могут образовывать осадки с ионами металлов, такими как серебро:

$$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$$

Ответ: Характеристика галогенов дана выше. Реакции в молекулярной и ионной форме описаны выше.