Fluor w związkach występuje wyłącznie na –I stopniu utlenienia; jest najaktywniejszym niemetalem. Pozostałe fluorowce mogą występować również na dodatnich stopniach utlenienia.
Fluor gwałtownie reaguje z wodą. Powstaje wtedy HF i wydziela się tlen.
Chlor otrzymuje się w laboratorium w następujących reakcjach chemicznych:
Na skalę przemysłową chlor otrzymywany jest w wyniku elektrolizy roztworu wodnego NaCl lub jego formy stopionej.
Chlor i brom dobrze rozpuszczają się w wodzie, tworząc wodę chlorową Cl2(aq) (bezbarwna) oraz wodę bromową Br2(aq) (o brunatnej barwie). Jod nie rozpuszcza się w wodzie, ale np. w alkoholu. 3% roztwór jodu w alkoholu etylowym to jodyna.
Rozpuszczające się w wodzie chlor i brom wchodzą z nią w reakcje chemiczne, które przebiegają obok procesu rozpuszczania, a w roztworze ustala się równowaga.
W wyniku rozpuszczania powstają kwasy chlorowodorowy (HCl) i bromowodorowy (HBr) oraz kwasy tlenowe: kwas chlorowy(I) (HClO) i bromowy(I) (HBrO). Pod wpływem światła kwasy HClO i HBrO ulegają rozkładowi, w wyniku którego powstaje atomowy tlen.
Chlor jak i fluor reagują z wodorem po zainicjowaniu reakcji przez światło, np.:
Gazowy chlorowodór jest gazem cięższym od powietrza, o charakterystycznym, drażniącym zapachu. Gaz ten dobrze rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas chlorowodorowy (solny). Kwas solny należy do kwasów mocnych. Ma zastosowanie w przemyśle włókienniczym, spożywczym, a także do produkcji barwników. W przemyśle chemicznym służy m.in. do produkcji chlorków metali, a także do syntez wybranych związków organicznych.
HCl jest substancją obecną w organizmie człowieka.Wydzielany w żołądku ma znaczenie we wstępnych fazach trawienia pokarmu. Nadmiar kwasu chlorowodorowego powoduje tzw. zgagę.
Brom i jod również reagują z wodorem, tworzą czwiązki, które po rozpuszczeniu w wodzie tworzą mocne kwasy. Wśród kwasów beztlenowych w grupie fluorowców tylko kwas HF jest słabym kwasem, pozostałe są mocne. Moc tych kwasów rośnie w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej fluorowca.
Chlor reaguje z wieloma pierwiastkami. Między innymi z sodem, który spalany w chlorze tworzy chlorek sodu. Popularny chlorek sodu (NaCl, sól kuchenna) jest używany w wielu gałęziach przemysłu i gospodarki. Chlor w pewnych warunkach tworzy tlenki, w których występuje na I, III, IV, VI i VII stopniu utlenienia.
Tlenki chloru mają charakter kwasowy i stąd w określonych warunkach reagują z zasadami, np.:
Spośród związków tlenu z fluorowcami na uwagę zasługują także tlenowe kwasy tych związków, np. kwasy tlenowe chloru, bromu:
nazwa systematyczna | wzór sumaryczny |
kwas chlorowy(I) | HClO |
kwas chlorowy(III) | HClO2 |
kwas chlorowy(V) | HClO3 |
kwas chlorowy(VII) | HClO4 |
kwas bromowy(I) | HBrO |
kwas bromowy(III) | HBrO2 |
kwas bromowy(V) | HBrO3 |
kwas bromowy(VII) | HBrO4 |
Kwasy chloru i bromu, w których pierwiastki te występują na I i III stopniu utlenienia, są nietrwałymi, słabymi kwasami istniejącymi tylko w roztworach wodnych. Praktyczne zastosowanie mają jedynie niektóre sole tych kwasów, np. chloran(I) sodu stosowany jest jako środek bielący. Podczas ogrzewania chlorany(I) i bromiany(I)ulegają dysproporcjonowaniu:
Kwasy tlenowe z chlorem i bromem na V stopniu utlenienia są mocnymi, ale nietrwałymi kwasami. Trwałe są sole tych kwasów, które podczas ogrzewania ulegają rozkładowi:
Ogrzewane w obecności katalizatora, służą do otrzymywania tlenu:
Mocne i trwałe kwasy to kwas chlorowy(VII) i kwas bromowy(VII). Kwas chlorowy(VII) jest oleistą cieczą, łatwo wybuchającą. Otrzymywany jest w wyniku działania kwasem siarkowym(VI) na chlorany(VII).