학문
할로겐 원소들이 산화제로 작용할 때 세기가 서로 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 17족 할로겐 원소들은 모두 전기 음성도도 높은 편이고 전자 하나를 쉽게 얻는 원자들에 속하는데요, 할로겐 원소들이 산화제로 작용할 때 세기가 서로 다른 이유는 무엇인가요?
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안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 17족 할로겐 원소(F, Cl, Br, I)가 모두 전자를 얻기 쉬운 산화제지만, 원소별 산화력이 다릅니다. 할로겐 원소는 외곽 전자배치가 ns²np⁵이기 때문에 전자를 하나만 얻으면 안정한 8전자의 옥텟구조를 만족할 수 있습니다. 이때 전기음성도가 높을수록 전자를 강하게 끌어당기기 때문에 산화제로서의 세기가 증가하게 됩니다. 따라서 플루오린(F₂)가 가장 강한 산화제, 아이오딘(I₂)은 가장 약한 산화제라고 할 수 있습니다.
또한 이를 결합에너지로도 설명이 가능한데요, 할로겐 X₂ 분자는 X–X 단일결합으로 연결되어 있는데, 이때 X–X 결합이 강하면 분자가 깨지기 어려워 전자 흡수가 덜 일어나며 산화제 세기가 약화됩니다.
또한 원자가 클수록 전자를 얻는 에너지(EA)가 감소하기 때문에 산화력이 약화되며 F, Cl, Br, I 순서로 전자 친화도 감소 하기 때문에 산화력이 감소한다고 보셔도 됩니다. 감사합니다.