할로겐 원소의 성질

할로겐 원소의 성질      1) 할로겐 원소 : 17족 원소 (F, Cl, Br, I 등의 원소)      2) 물리적 성질         ① m.p , b.p 낮은 물질            m.p , b.p : F2 < Cl2 < Br2 < I2                        (→ 분자량이 증가 : 반데르 발스힘 증가)         ② 할로겐은 상온에서 이원자분자로 존재 : 옥텟 형성               X  +  X  → X X  (X2)  (비활성기체와 같은 전자배치)      3) 반응성        ① 원자가전자수 7 : -1의 음이온이 되기 쉽다        ② 전자친화도가 매우 큰 원소들 → 강한 산화력            X +  e-  →  X-  +  E (전자친화도)        ③ 비금속성이 큰 원소로 반응성이 큼          · 반응성의 크기 :  F2 > Cl2 > Br2 > I2                            [→ 비금속성 증가(산화력 증가) : 반응성 증가]          · 자신 보다 원자번호가 큰 원소를 산화시킬 수 있음              2 KBr  +  Cl2  →  2 KCl  +  Br2  (반응성 Cl2 > Br2)              2 KI  +  Cl2  →  2 KCl  +  I2     (반응성 Cl2 > I2)              2 KI  +  Br2  →  2 KBr  +  I2     (반응성 Br2 > I2)              2 KCl  +  Br2  → 반응하지 않음              2 KBr  +  I2  →  반응하지 않음          ④ 알칼리 금속 및 수소와도 반응 화합물 형성     <A name="할로겐 원소">할로겐 원소</A><A name="할로겐 원소"> </A>     1) 플루오르 (F2)        ① 상온에서 담황색의 자극성 기체        ② 비금속 원소중 가장 반응성이 큼 → 가장 강한 산화제        ③ 플루오르 수지 : 후라이펜, 전기밥솥의 코팅재료        ④ 플루오르 화합물(KHF2)을 용융, 전기 분해하여 얻음        ⑤ 물과 격렬히 반응 → 산소 발생     2) 염소        ① 제법          * 염화나트륨 수용액의 전기분해 (공업적)          * 이산화망간에 진한 염산을 가하고 가열하여 얻음             MnO2(s) +  4HCl(aq) →  MnCl2(aq) +  2H2O(l)  +  Cl2(g)②③④⑤          * 표백분에 염소를 가하여 얻음            CaCl(ClO) H2O + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + Cl2        ② 공기보다 무거운 황록색의 기체로 독성이 강함        ③ 반응성이 커서 거의 모든 원소와 염화물을 생성        ④ 염소는 물과 반응하여 HClO를 생성 살균 및 표백 작용           Cl2 +  H2O → HCl  + HClO           HClO → HCl  +[O] 발생기 산소  (강한 산화력)        ⑤ 염소를 석회수에 통과 시키면 하이포아염소산칼슘(표백분) 생성            Ca(OH)2  + Cl2  →  CaCl(OCl)  + H2O     3) 브롬        ① 적갈색의 액체로 증기는 심한 자극성의 냄새가  매우 유독        ② 물에 약간 녹아 브롬수 : 물과의 반응성은 아주 약함     4) 요오드        ① 흑자색의 광택이 있는 고체로 승화성이 있음      ② 물에는 거의 녹지 않으나 요오드화 칼륨 용액에는 잘 녹아 I3- 이온 생성            KI(aq)  +  I2 (s)  →  K+(aq)  +  I3-(aq)        ③ 사염화탄소 와 벤젠 용매(무극성 용매)에는 잘 녹음        ④ 요오드와 요오드화칼륨을 에탄올에 용해 : 소독약으로쓰임 (요오드팅크)        ⑤ 요오드 녹말 반응 : 요오드와 녹말이 만나면 청자색으로 변함                            : 요오드와 녹말의 검출        ⑥ 갑상선 호르몬인 티록신의 주성분 원소 : 해초를 태운 재로부터 얻음      할로겐화수소      1) 모두 상온에서 기체 , 물에 녹아 할로겐화 수소산 → 산성        ① 산성의 세기 : HF << HCl < HBr < HI                         약산       강산                         (HF는 안정한 분자로 이온화가 잘 안됨)        ② 끓는점 : HCl < HBr < HI <<HF                    HF 는 분자간 수소 결합 때문      2) HF        ① 무색의 자극성 기체 , 물에 약간 녹아 약한 산성        ② 형석에 진한 황산을 넣고 가열하여 얻음           CaF2  +  H2SO4  →  CaSO4  +  2 HF        ③ 석영이나 유리를  부식 시킴 → 유리에 글씨를 새김           SiO2  +  4HF  →  SiF4↑(휘발성)  +  2 H2O      3) 염화수소        ① 무색의 자극성 기체로 공기 보다 무겁다        ② 제법 : 소금물에 진한황산을 넣고 가열                NaCl  +  H2SO4  →  NaHSO4  +  HCl (그림42)        ③ 물에 잘 녹으며 수용액은 강한 산성        ④ 암모니아의 검출 : 암모니아와 만나면 흰연기(NH4Cl) 발생                NH3(g)  +  HCl(g)  →  NH4Cl(s)      할로겐화 은      1) 물에 잘 녹지 않음 : 용해도  AgF >> AgCl > AgBr > AgI      2) AgBr, AgI는 햋빛에 의해 분해 은을 유리 → 검은섹                                                   → 사진의 필름에 이용      할로겐의 산소산 : 산소의 수가 증가하면 산성의 세기 증가        산성의 세기 : HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4                       약산   중간정도   강산    최강산