ハロゲン
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「化学」の内容 (3) ア (ｱ) ㋐「典型元素」。
解説は同族元素としてハロゲン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）を取り上げ、
「ハロゲン単体の酸化力の違いを調べる実験」を扱う例として挙げている。
0. どういう論点か
17 族＝ハロゲン。価電子 7 個で、電子を 1 個受け取って 1 価の陰イオンになります。
この範囲は 上ほど強いが合言葉で、単体の酸化力・電気陰性度がすべて上ほど大きくなります。
| F₂ | Cl₂ | Br₂ | I₂ | |
|---|---|---|---|---|
| 常温の状態 | 気体（淡黄） | 気体（黄緑） | 液体（赤褐） | 固体（黒紫） |
| 酸化力 | 最強 | 強 | 中 | 弱 |
| 水との反応 | 水を分解して O₂ | 一部溶けて塩素水 | 少し溶ける | ほとんど溶けない |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 酸化力は上ほど強い（融点・沸点は逆に下ほど高い。分子量が大きいため）
- フッ化水素酸だけが弱酸（HCl・HBr・HI は強酸）
- ハロゲン化銀は水に溶けない（AgF を除く）。感光性がある
1. 単体の性質
根拠: 学習指導要領 化学-(3)-ア-(ア)-㋐
ハロゲンの単体はどんな分子でできている？
二原子分子（F₂・Cl₂・Br₂・I₂）
いずれも有色で、有毒。
ハロゲン単体の酸化力の強さの順は？
F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂
上ほど電子を奪う力が強い。
臭化カリウム水溶液に塩素水を加えるとどうなる？
臭素が遊離して赤褐色になる
塩素のほうが酸化力が強いため。Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂
ハロゲン単体の融点・沸点の順は？
I₂ > Br₂ > Cl₂ > F₂（下ほど高い）
分子量が大きいほどファンデルワールス力が強い。酸化力とは逆順。
フッ素を水に入れるとどうなる？
水を酸化して酸素を発生する
酸化力が強すぎて、水と反応してしまう。
ヨウ素の結晶を加熱するとどうなる？
昇華して紫色の蒸気になる
デンプンと反応して青紫になる（ヨウ素デンプン反応）。
塩素を実験室で作るには？
酸化マンガン(Ⅳ)に濃塩酸を加えて加熱する
さらし粉に塩酸を加える方法もある。
2. ハロゲン化水素
根拠: 学習指導要領 化学-(3)-ア-(ア)-㋐
ハロゲン化水素の水溶液のうち、弱酸なのはどれ？
フッ化水素酸（HF）
HCl・HBr・HI は強酸。
フッ化水素の沸点が、同族の中で異常に高いのはなぜ？
分子間に水素結合が働くから
HCl・HBr・HI は分子量の順に沸点が高くなる。
フッ化水素酸がガラスを溶かすのはなぜ？
二酸化ケイ素と反応するから
ガラス容器に保存できず、ポリエチレン容器を使う。
塩化水素を実験室で作るには？
塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱する
揮発性の酸は、不揮発性の濃硫酸で追い出せる。
塩化水素とアンモニアを近づけると何が起こる？
白煙（塩化アンモニウムの微粒子）が生じる
どちらの検出にも使える。
3. ハロゲン化銀と塩素の化合物
根拠: 学習指導要領 化学-(3)-ア-(ア)-㋐
ハロゲン化銀のうち、水に溶けるのはどれ？
フッ化銀 AgF だけ
AgCl（白）・AgBr（淡黄）・AgI（黄）は沈殿する。
ハロゲン化銀に光を当てるとどうなる？
分解して銀が析出し、黒くなる（感光性）
写真フィルムに利用されてきた。
塩素を水に溶かすと生じる、殺菌作用をもつ物質は？
次亜塩素酸 HClO
強い酸化作用をもつ。水道水の消毒に使われる。
さらし粉はどうやって作る？
水酸化カルシウムに塩素を吸収させる
漂白剤・殺菌剤に使われる。
塩素系漂白剤と酸性洗剤を混ぜてはいけないのはなぜ？
有毒な塩素が発生するから
「混ぜるな危険」の表示はこの反応による。