Halogeny – p5 prvky a jejich sloučeniny

Prvky VII.A skupiny, halogeny, jsou F, Cl, Br, I, At. Mají sedm valenčních elektronů o konfiguraci ns2np5. V přírodě se vyskytují v halogenidech nejrozšířenějších prvků (Na, K, Mg, Ca); např.: CaF2, NaCl. Značné množství rozpustných halogenidů se vyskytuje v mořské vodě.
Atomy halogenů mají největší elektronegativity. Přijímají snadno elektron a tvoří halogenidové anionty X- nebo jednu kovalentní vazbu v kovalentních sloučeninách a získávají tak stálejší konfiguraci následného vzácného plynu. Jsou proto velmi reaktivní. Ze všech prvků největší elektronegativitu má fluor a je proto velmi silným oxidačním činidlem. Jeho atomy přijímají po jednom elektronu a mají ve sloučeninách jen oxidační číslo –I. Ostatní halogeny však mohou využívat nd orbitaly na vytváření více vazeb s prvky s větší elektronegativitou, zejména s kyslíkem. Mají proto také kladná oxidační čísla.
Za standardních podmínek existují jako dvouatomové molekuly X2 s jednoduchými vazbami. S protonovým číslem Z stoupají ve skupině teploty tání a varu, F a Cl jsou plyny, Br kapaliny a I je pevná látka. F je nejtypičtější nekov ze všech prvků. V VII.A skupině se elektronegativita a nekovový charakter zmenšuje se stoupajícím Z. Slučují se s většinou kovů i nekovů na halogenidy, s vodíkem vznikají halogenovodíky. Stálost halogenidových aniontů klesá se stoupajícím Z. Průmyslově se vyrábějí vesměs oxidací halogenidů. Jsou důležitou surovinou při výrobě četných anorganických i organických látek (např.: Cl v PVC). Jsou jedovaté a jsou součástí různých bojových chemických látek.

Halogenovodíky a halogenidy
Halogenovodíky jsou pronikavě páchnoucí bezbarvé plyny. V molekulách HX se polárnost kovalentní vazby výrazně zmenšuje od fluorovodíku k jodovodíku. Všechny halogenovodíky lze připravit přímou syntézou z prvků.
Halogenovodíkové kyseliny – vodné roztoky halogenovodíků – jsou s vyjímkou kyseliny fluorovodíkové HF velmi silné kyseliny, ve zředěném vodném roztoku zcela disociované.
Kyselina fluorovodíková HF je středně silná kyselina, leptá sklo, přechovává se proto v nádobách z plastů.
Kyselina chlorovodíková HCl (kyselina solná) se používá v chemickém průmyslu a v laboratořích. Jako složka žaludečních šťáv má významnou funkci při trávení.
Halogenidy jsou sloučeniny halogenů a prvků s menší elektronegativitou.

Iontové halogenidy jsou sloučeniny s typickými kovy (NaCl, KBr, MgCl2), kovalentní halogenidy (s atomovou strukturou) jsou sloučeniny s kovy ze střední časti periodické soustavy, molekulové halogenidy se skládají z jednotlivých molekul. Molekulové halogenidy tvoří hlavně nekovy, polokovy a některé kovy, jejichž atomy mají velké oxidační číslo (PCl5 nebo UF6). Halogenidy se připravují přímým slučováním z prvků nebo reakcí neušlechtilých kovů, oxidů, hydroxidů nebo uhličitanů kovů s příslušnými halogenovodíkovými kyselinami. Většina halogenidů se dobře rozpouští ve vodě, mnohé se však částečně nebo úplně hydrolyzují. Interhalogenové sloučeniny vznikají vzájemným slučováním halogenů s rozdílnou elektronegativitou (ClF, BrCl, IF7). Halogen s větší elektronegativitou oxiduje ten s menší elektronegativitou.
Fluorouhlíky jsou zvláštní skupina kovalentních fluoridů. Odvozují se od uhlovodíků náhradou všech vodíkových atomů fluorem. Teflon –polytetrafluoretylen.
Freony jsou chlorofluorouhlíky. Užívají se jako chladící kapaliny v chladících a mrazících zařízeních a jako hnací plyny ve sprejích. Ohrožují stratosférický ozon.

Kyslíkaté sloučeniny halogenů
Oxidy halogenů jsou vesměs nestálé, rozkládají se za obyčejné teploty (např.: ClO2 explozivně). Nejstálejší je oxid jodičný I2O5. Většina oxokyselin halogenů existuje pouze ve vodném roztoku; v bezvodém stavu jsou známé pouze kyselina chloristá HClO4 (kyselina) a pevné kyseliny – jodičná HIO3, pentahydrogeniodistá H5IO6 a jodistá HIO4. Soli oxokyselin jsou pevné krystalické látky. Oxidační schopnost oxokyselin s rostoucím oxidačním číslem vesměs klesá, síla kyseliny však roste.
Kyselina chlorná HClO v malé míře vzniká při zavádění chloru do vody (chlorování vody). Je nestálá a za běžné teploty se rozkládá. Uvolněný atomový kyslík ·O· (biradikál s dvěma nepárovými elektrony) ničí svou aktivitou baktérie, a má tedy dezinfekční účinky, které se mylně připisují přímo chloru.
Chlornany vznikají reakcí chloru s hydroxidy s-prvků ve vodném prostředí. Směs chloridu a chlornanu sodného se nazývá bělící louh. Slouží k bělení vláken stejně jako směs chloridu a chlornanu vápenatého –chlorové vápno. Tepelným rozkladem chlornanů nebo reakcí chloru s hydroxidy alkalických kovů v roztoku za zvýšené teploty vznikají chlorečnany.
Chlorečnany se používají k výrobě třaskavin, střelivin a zápalek. Jejich směsi s organickými látkami jsou explozivní.
Kyselina chloristá HClO4 je jednou z nejsilnějších kyselin.

V koncentrovaném stavu je práce s ní nebezpečná, neboť ve styku s organickými látkami se explozivně rozkládá; zředěné roztoky však oxidační vlastnosti ztrácejí.
Chloristany kovů jsou vesměs ve vodě dobře rozpustné látky, výjimkou je málo rozpustný chloristan draselný KClO4. Chloristany se používají v pyrotechnice místo nebezpečnějších chlorečnanů.