Les éléments du groupe 17, connus sous le nom d’halogènes, sont des non-métaux. À température ambiante, le fluor et le chlore sont des gaz, le brome est un liquide et l’iode un solide. L’astate est un élément radioactif très instable, de sorte qu’actuellement, la plupart de ses propriétés sont inconnues en raison de sa courte demi-vie. Le tennesse est un élément synthétique qui devrait également faire partie de ce groupe.
Les halogènes ne se trouvent pas sous la forme d’atomes simples mais existent en tant que molécules diatomiques. Le rayon atomique augmente du fluor à l’iode. La configuration électronique de la couche de valence des halogènes est ns2np5, et ils ont tendance à accepter un électron pour atteindre la configuration d’un gaz noble. Les différentes propriétés des halogènes sont indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1 : propriétés des halogènes.
| Élément | Configuration électronique | Rayon atomique (pm) | Ei1 (kJ/mol) | Ae (kJ/mol) | Densité à 25 °C. | Point de fusion (°C) |
| F | [He] 2s22p5 | 71 | 1680 | -328 | 1,70 g/l | -219 |
| Cl | [Ne] 3s23p5 | 99 | 1250 | -348 | 3,12 g/l | -101 |
| Br | [Ar] 4s24p5 | 114 | 1140 | -324 | 3,19 g/cm3 | -7 |
| I | [Kr] 5s25p5 | 133 | 1010 | -295 | 3,96 g/cm3 | 114 |
Les affinités électroniques des halogènes ont des valeurs négatives élevées ; ainsi, les halogènes sont de puissants agents oxydants. Le fluor est l’agent oxydant le plus puissant du groupe avec l’affinité électronique la plus négative. Les halogènes réagissent avec les métaux pour gagner l’électron et produire l’halogénure de métal correspondant. Par exemple, le chlore réagit avec le fer pour donner du chlorure de fer et avec le sodium pour donner du chlorure de sodium. Les halogènes réagissent avec l’hydrogène pour former des halogénures d’hydrogène qui se dissolvent dans l’eau pour produire des acides halogénohydriques. L’acide fluorhydrique est l’haloacide le plus faible. Le fluor réagit vigoureusement avec l’eau. La réaction est hautement exothermique et produit de l’oxygène. La réaction du chlore est moins vigoureuse avec l’eau. L’acide hypochloreux produit dans cette réaction est un puissant agent oxydant.
Les halogènes réagissent les uns avec les autres pour former des composés inter-halogénés, dont beaucoup sont des composés binaires. La formule moléculaire générale pour les composés inter-halogénés est ABn, où A est l’halogène avec un numéro atomique plus élevé et c’est un nombre impair. Quelques exemples de composés inter-halogénés sont ICl, IBr, BrF, BrCl, ClF. Les halogènes réagissent avec le carbone pour former des composés importants sur le plan commercial. Par exemple, l’éthylène réagit avec le fluor pour donner du perfluoroéthylène.
Ce texte est adapté de Openstax, Chimie 2e, Section 6.5 : Variations périodiques dans les propriétés des éléments.
