К  галогенам  относят  фтор,  хлор,  бром,  йод  и  астат.  Они  образуют  VIIА-группу Периодической системы химических элементов.

Рис. 1. Химические элементы-галогены и образованные ими простые вещества

На внешнем электронном слое атомов галогенов находятся 7 электронов.

Наименьший радиус атома среди всех галогенов имеет фтор, поэтому у него самая высокая (даже среди всех химических элементов) относительная электроотрицательность. По этой причине не существует веществ, в которых фтор имел бы положительную степень окисления, не говоря о высшей степени окисления, соответствующей номеру группы (+7). Для фтора возможны степени окисления только –1 и 0. Остальные галогены в соединении с более электроотрицательным кислородом могут образовывать вещества, в которых степень окисления их атомов положительна. Таким образом, для Cl, Br, I характерны степени окисления -1, 0, +1, +3, +5, +7.

Содержание галогенов в земной коре снижается от фтора к астату. Причем, если фтор, бром и йод можно отнести к распространенным химическим элементам, то содержание астата в земной коре крайне мало. Галогены входят в состав многих минералов.  Исключение составляет астат. Астат обнаружен в продуктах радиоактивного распада урана.

Соли галогенов (галогениды) входят в состав морской воды.

Молекулы простых веществ — галогенов состоят из двух атомов.

Фтор F₂ при нормальных условиях представляет собой светло-зелёный газ с очень резким запахом. Чрезвычайно ядовит.

Хлор  Cl₂  —  жёлто-зелёный  газ  с  резким  запахом.  Ядовит .  Во  время Первой мировой войны армия Германии применила хлор как боевое отравляющее вещество. В результате многие тысячи солдат армий Антанты получили отравление.

Хлор растворяется в воде. При нормальных условиях в одном объёме воды может раствориться до двух объёмов хлора. Раствор хлора в воде называется  хлорной водой. 

Рис. 2. Взаимодействие хлора с водой

Бром Br₂ — красно-бурая жидкость с резким запахом. Пары брома ядовиты.

Йод I₂ — твёрдое вещество. При нормальных условиях представляет собой кристаллы тёмно-серого цвета с металлическим блеском, которые при нагревании легко переходят в газообразное состояние, практически минуя жидкое (возгоняются). Раствор йода (5%-ный) в спирте применяется в медицине для обеззараживания ран (йодная настойка).

Свойства простого вещества астата практически не изучены, так как его атомы короткоживущие.

Рассмотрим химические свойства галогенов.

Галогены – типичные неметаллы. Они реагируют с металлами и водородом, выступая в роли окислителей. При взаимодействии галогенов с металлами образуются соли – галогениды.

Например, при взаимодействии меди с хлором образуется хлорид меди(II):

Cu + Cl₂ = CuCl₂

Кристаллический йод бурно реагирует с алюминием при добавлении капли воды (вода в данной реакции – катализатор):

2Al + 3I₂ = 2AlI₃

Рассмотрим  реакции  галогенов  с  водородом. Фтор реагирует с водородом со взрывом. В результате образуется фтороводород:

F₂ + H₂ = 2HF +  Q

Водород  может  гореть  в  атмосфере хлора.  Эта  реакция  интересна  тем,  что водород и хлор в темноте не взаимодействуют, но их смесь взрывается от вспышки света:

H₂ + Cl₂ = 2HCl +  Q

Бром и иод с водородом реагируют не так энергично, как фтор и хлор.

Окислительная способность галогенов в ряду F₂ – Cl₂ – Br₂ – I₂  убывает. Это закономерность могут подтвердить и другие экспериментальные факты. Более активный галоген может вытеснить менее активный из его соли. Например, фтор вытесняет хлор, бром, йод из соответствующих галогенидов:

F₂ + 2NaCl = 2NaF + Cl₂

F₂ + 2NaBr = 2NaF + Br₂

F₂ + 2NaI= 2NaF + I₂

Хлор может вытеснять только бром и йод, а бром вытесняет из солей только йод.