6 Elemente
Halogene
Die Halogene bilden die Gruppe 17. Ihnen fehlt ein Elektron zur vollen Außenschale; sie sind sehr reaktiv und bilden leicht Salze mit Metallen — „Halogen“ bedeutet „Salzbildner“. Die Reaktivität nimmt in der Gruppe nach unten ab, von Fluor, dem reaktivsten Element, bis zu Astat.
- Mitglieder
- 6
- Bei Raumtemp.
- 3 fest, 1 flüssig, 2 gasförmig
- Schmelzbereich
- -220 bis 450 °C
- Elektronegativität
- 2.2 – 3.98
Alle: halogene
- 9FFluor18,9984 u · 1886
- 17ClChlor35,45 u · 1774
- 35BrBrom79,9 u · 1826
- 53IIod126,9045 u · 1811
- 85AtAstat[210] u · 1940
- 117TsTennessin[294] u · 2010
Die Salzbildner
Halogen bedeutet auf Griechisch „Salzbildner“. Jedes Halogen hat sieben Elektronen in seiner Außenschale, eines weniger als eine volle Besetzung, und schnappt sich von fast jedem Metall, auf das es trifft, ein Elektron. Das Ergebnis ist ein Salz: Natriumchlorid, also Kochsalz, ist das bekannteste Beispiel, doch Fluoride, Bromide und Iodide entstehen auf dieselbe Weise.
Gas, Flüssigkeit und Feststoff in einer Spalte
Die Halogene sind die einzige Gruppe des Periodensystems, in der bei Raumtemperatur alle drei Aggregatzustände vorkommen. Fluor ist ein blassgelbes Gas, Chlor ein gelbgrünes Gas, Brom eine dunkelrote Flüssigkeit, die orangefarbene Dämpfe abgibt, und Iod ein glänzender, violettschwarzer Feststoff, der beim Erwärmen direkt in violetten Dampf übergeht.
Der Wandel rührt von der Größe der Moleküle her. Größere Halogenmoleküle haben mehr Elektronen, deshalb werden die schwachen Anziehungskräfte zwischen ihnen innerhalb der Gruppe von oben nach unten stärker, und Schmelz- und Siedepunkte steigen.
Trends in Gruppe 17 von oben nach unten
Mit jedem Schritt nach unten kommt eine Elektronenschale hinzu. Die Spalten von oben nach unten lesen.
Die Reaktivität nimmt nach unten ab
Fluor ist das reaktivste aller Elemente. Es greift Glas an, reagiert heftig mit Wasser und verbindet sich sogar mit dem Edelgas Xenon. Chlor ist weniger aggressiv, Brom noch weniger, und Iod ist so mild, dass man es auf Schnittwunden tupfen kann. Ein reaktiveres Halogen verdrängt ein weniger reaktives aus seinen Salzen: Leitet man Chlor durch eine Kaliumbromidlösung, färbt sich die Lösung orange, weil Brom freigesetzt wird.
Im Wasser, in den Zähnen und in der Schilddrüse
Halogene spielen auch in der Geschichte der Umweltzerstörung eine Rolle. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), früher in Kühlschränken und Spraydosen verwendet, setzten hoch in der Atmosphäre Chlor frei, das die Ozonschicht zerstörte. Das Montrealer Protokoll von 1987 leitete ihren Ausstieg ein, und die Ozonschicht erholt sich langsam.
- Chlor desinfiziert Trinkwasser und Schwimmbäder und wird zur Herstellung von PVC verwendet
- Fluorid härtet den Zahnschmelz und wird Zahnpasta zugesetzt
- Iod ist für Schilddrüsenhormone unentbehrlich; iodiertes Speisesalz beugt einem Mangel vor
- Bromverbindungen dienen als Flammschutzmittel und kommen in einigen Arzneimitteln vor
Häufig gestellte Fragen
Warum ist Fluor das reaktivste Halogen?
Seine Atome sind winzig, sodass der Kern ein hinzukommendes Elektron sehr stark anzieht, und die Fluor-Fluor-Bindung ist ungewöhnlich schwach. Zusammen machen diese Eigenschaften Fluor äußerst reaktionsfreudig gegenüber fast allem.
Ist Astat ein Halogen?
Es steht in Gruppe 17 und wird meist dazugezählt, doch seine Chemie ist weniger gesichert, weil es extrem radioaktiv und selten ist. Möglicherweise verhält es sich teilweise wie ein Metall.
Sind Halogene gefährlich?
Als Elemente ja: Fluor, Chlor und Brom sind giftig und ätzend, und Chlor wurde im Ersten Weltkrieg als Giftgas eingesetzt. Als Fluorid-, Chlorid- und Iodidionen in Verbindungen sind sie dagegen unbedenklich, und viele davon sind lebenswichtig.