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Nimmst du gerade im Chemieunterricht das Periodensystem durch, aber verstehst noch nicht genau was Halogene eigentlich sein sollen? Dann ist dieser Artikel das Richtige für dich. Besonders die ersten vier Elemente der Halogene spielen eine wichtige Rolle in der Chemie, deshalb erklären wir dir, was Halogene sind, welche Eigenschaften sie besitzen, wie du sie nachweisen und wo du sie überall finden kannst. Am Ende findest du noch eine kurze Zusammenfassung über die wichtigsten Inhalte des Kapitels. Das Thema gehört erweitert zum Unterthema Periodensystem.
Halogene sind die Elemente der 7. Hauptgruppe des Periodensystems. Zu der Gruppe der Halogene gehören Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Iod (I), sowie Astat (As). Wenn Halogene mit Metallen reagieren bilden sich Salze, was ihnen auch den Namen Halogene (griechisch: "Salzbildner") einbrachte.
Die Halogene gehören allesamt zu den Nichtmetallen.
Quelle: Gerd Altmann via Pixabay (edited)
Halogene sind sehr reaktionsfreudige Elemente, da sie bereits sieben Außenelektronen besitzen. Damit fehlt ihnen nur ein Valenzelektron um die Valenzschale voll zu besetzen und damit einen stabilen Zustand, also eine Edelgaskonfiguration zu erreichen.
Die Halogene sind aus diesem Grund auch sehr instabil, weshalb sie in der Natur nur in Verbindungen vorkommen. Sie treten meist in Form von zweiatomigen Molekülen auf, z.B. F2 und Cl2.
Dazu habt ihr von eurem Chemielehrer bestimmt schon einmal den Merksatz ‚HONClBrIF – der Brief vom Onkel‘ vorgeschlagen bekommen, um euch die betreffenden Elemente besser einprägen zu können.
Von Fluor zu Iod ändern sich die Eigenschaften der Halogene:
Fluor | Chlor | Brom | Iod | Astat | |
Kürzel | F | Cl | Br | I | As |
Farbe | schwach gelbgrün | grünlich | braun | grauschwarz | radioaktiv, daher keine zuordnungsbare Farbe |
Aggregatzustand | gasförmig | gasförmig | flüssig | fest | fest + sehr instabil |
Besonders häufig werden die Halogene durch eine Elektrolyse aus Natriumsalzen gewonnen. Fluor wird aufgrund seines großen Redox-Potentials hauptsächlich durch elektrochemische Vorgänge hergestellt. Bei der Elektrolyse von Fluor verwendet man Fluorwasserstoff und Kaliumfluorid:
Zur Gewinnung von Chlor wird häufig die Chloralkali-Elektrolyse eingesetzt. Dabei geschieht eine Oxidation einer Natriumchlorid-Lösung (NaCl) zu Wasser und Chlorgas:
Die anderen Halogene lassen sich zusätzlich auch durch chemische Vorgänge herstellen. Eine Möglichkeit ist die Gewinnung von Brom und Iod durch Chlorgas (Cl) aus Bromid- und Iodid-Lösungen:
Wenn du herausfinden möchtest, welche Halogene in einem Salz vorhanden sind, kannst du einen Halogennachweis durchführen.
Die bekannteste Methode ist die Beilsteinprobe. Dabei wird ein Kupferdraht am Ende zu einer Öse geformt. Wenn er nun in eine Flamme gehalten wird, kann eine grünliche Färbung entstehen. Das bedeutet, dass halogenhaltige Verbindungen vorhanden sind.
Neben der Beilsteinprobe, kann auch eine Silbernitratprobe angewendet werden. Dabei kannst du auch herausfinden, um welche Art von Halogen es sich handelt.
Bei der Silbernitratprobe werden die Salze in Wasser aufgelöst und Salpetersäure hinzugefügt. Bei Zugabe von Silbernitratlösung wird sich die Mischung schließlich weiß färben, da sich die Lösung mit den Ionen verbindet. Dabei entstehen Silbersalze. Je nachdem wie stark dieser Vorgang abläuft kann man die Konzentration der Halogenverbindungen abschätzen. Die Färbung gibt dagegen vor, um welche Art von Halogen es sich handelt:
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