ハロゲン

ハロゲン
水素 ヘリウム リチウム ベリリウム ボロン 炭素 窒素 酸素 フッ素 ネオン ナトリウム マグネシウム アルミニウム シリコン リン 硫黄 塩素 アルゴン カリウム カルシウム スカンジウム チタン バナジウム クロム マンガン 鉄 コバルト ニッケル 銅 亜鉛 ガリウム ゲルマニウム 砒素 セレン 臭素 クリプトン ルビジウム ストロンチウム イットリウム ジルコニウム ニオブ モリブデン テクネチウム ルテニウム ロジウム パラジウム 銀 カドミウム インジウム 錫 アンチモン テルル ヨウ素 キセノン セシウム バリウム ランタン セリウム プラセオジム ネオジム プロメチウム サマリウム ユーロピウム ガドリニウム テルビウム ジスプロシウム ホルミウム エルビウム ツリウム イッテルビウム ルテチウム ハフニウム タンタル タングステン レニウム オスミウム イリジウム 白金 金 水銀（元素） タリウム 鉛 ビスマス ポロニウム アスタチン ラドン フランシウム ラジウム アクチニウム トリウム プロトアクチニウム ウラン ネプツニウム プルトニウム アメリシウム キュリウム バークリウム カリホルニウム アインシュタイニウム フェルミウム メンデレビウム ノーベリウム ローレンシウム ラザホーディウム ドブニウム シーボーギウム ボーリウム ハッシウム マイトネリウム ダルムシュタディウム レントゲン コペルニシウム ニホニウム フレロビウム モスコビウム リバモリウム テネシン オガネソン カルコゲン←   →希ガス
IUPACグループ番号 17 要素による名前 フッ素基 通称 ハロゲン CAS グループ番号 (米国、パターン ABA) VIIA 旧IUPAC番号 （ヨーロッパ、パターンAB） VIIB
↓ 期間
2	フッ素(F) 9 ハロゲン
3	塩素(Cl) 17 ハロゲン
4	臭素(Br) 35 ハロゲン
5	ヨウ素（I） 53 ハロゲン
6	アスタチン（At） 85 ハロゲン
7	テネシン（Ts） 117 ハロゲン
伝説 原始的要素 崩壊からの要素 合成

ハロゲン（/ ˈ h æ l ə dʒ ə n、ˈ h eɪ -、- l oʊ -、- ˌ dʒ ɛ n / ^{[1] [2] [3]}）は、周期表のグループであり、化学的に関連する6つの元素、フッ素（F）、塩素（Cl）、臭素（ Br）、ヨウ素（I）、および放射性元素のアスタチン（At）とテネシン（Ts）で構成されていますが、一部の著者^{[4]は、テネシンの化学的性質が不明であり、理論的には}ガリウムに似ていると予想されるため、テネシンを除外しています。現代のIUPAC命名法では、このグループは17族として知られています。^[5]

「ハロゲン」という言葉は「塩を作るもの」または「塩を作るもの」を意味します。ハロゲンが金属と反応すると、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム（一般的な食卓塩）、臭化銀、ヨウ化カリウムなど、さまざまな塩が生成されます。^[6]

ハロゲン族は、標準温度および圧力で物質の主要な3つの状態にある元素を含む唯一の周期表の族であるが、白リンを標準状態とすると、室温より少し高い温度では、族1および族15についても同じことが当てはまる。 ^{[n 1]}すべてのハロゲンは、水素と結合すると酸を形成する。ほとんどのハロゲンは通常、鉱物または塩から生成される。中間のハロゲンである塩素、臭素、およびヨウ素は、消毒剤としてよく使用される。有機臭化物は難燃剤の最も重要なクラスであるが、元素ハロゲンは危険であり、有毒である可能性がある。

フッ素鉱物の蛍石は、1529年には既に知られていました。初期の化学者は、フッ素化合物に未発見の元素が含まれていることを認識していましたが、それを単離することはできませんでした。1860年、イギリスの化学者ジョージ・ゴアは、フッ化水素酸に電流を流し、おそらくフッ素を生成しましたが、当時は結果を証明することができませんでした。^[要出典] 1886年、パリの化学者アンリ・モアッサンは、無水フッ化水素に溶解したフッ化カリウムの電気分解を行い、フッ素を単離することに成功しました。^[7]

塩酸は錬金術師や初期の化学者には知られていました。しかし、元素塩素は1774年、カール・ヴィルヘルム・シェーレが二酸化マンガンで塩酸を加熱するまで生成されませんでした。シェーレはこの元素を「脱フロジスティック塩酸」と呼び、33年間塩素はこのように知られていました。1807年、ハンフリー・デービーは塩素を調査し、それが実際の元素であることを発見しました。塩素ガスは第一次世界大戦中に有毒ガスとして使用されました。これは汚染された地域で酸素を置き換え、一般的な酸素を含んだ空気を有毒な塩素ガスに置き換えました。このガスは人体の外部および内部の組織、特に肺を燃やし、汚染レベルに応じて呼吸を困難または不可能にします。^[7]

臭素は1820年代にアントワーヌ・ジェローム・バラールによって発見されました。バラールは塩水のサンプルに塩素ガスを通すことで臭素を発見しました。彼は当初この新元素にムリドという名前を提案しましたが、フランス科学アカデミーは元素名を臭素に変更しました。^[7]

ヨウ素は、硝石製造工程で海藻灰を使用していたベルナール・クルトワによって発見されました。クルトワは通常、海藻灰を水で煮沸して塩化カリウムを生成していました。しかし、1811年にクルトワは硫酸を工程に加えたところ、紫色の煙が発生し、それが凝縮して黒い結晶になることを発見しました。クルトワはこれらの結晶が新元素ではないかと疑い、調査のために他の化学者にサンプルを送りました。ヨウ素が新元素であることは、ジョセフ・ゲイ＝リュサックによって証明されました。^[7]

1931年、フレッド・アリソンは磁気光学装置で元素85を発見したと主張し、その元素をアラバミンと名付けたが、これは間違いだった。1937年、ラジェンドララル・デは鉱物で元素85を発見したと主張し、その元素をダカインと名付けたが、これも間違いだった。1939年にホリア・フルベイとイヴェット・コーショワが分光法で元素85を発見しようとしたが、これも失敗に終わり、同じ年にウォルター・ミンダーがポロニウムのベータ崩壊でヨウ素に似た元素を発見したが、これも失敗に終わった。現在アスタチンと名付けられている元素85は、1940年にデール・R・コーソン、KRマッケンジー、エミリオ・G・セグレがビスマスにアルファ粒子を衝突させることで生成に成功した。^[7]

2010年、核物理学者ユーリ・オガネシアン率いる研究チームと、インド国立研究所、オークリッジ国立研究所、ローレンス・リバモア国立研究所、ヴァンダービルト大学の科学者らが協力し、バークリウム249原子とカルシウム48原子を衝突させてテネシンを生成することに成功した。^[8]

1811年、ドイツの化学者ヨハン・シュヴァイガーは、イギリスの化学者ハンフリー・デービーが提案した「塩素」という名前に代わる「ハロゲン」という名前を提案した。 「ハロゲン」は「塩を生成するもの」を意味し、「塩」を意味するαλς [hals] と「生み出す」を意味するγενειν [genein] を組み合わせた造語である。 ^[9] デービーの元素名が採用された。^[10]しかし、1826年、スウェーデンの 化学者イェンス・ヤコブ・ベルセリウス男爵は、アルカリ金属と化合物を形成すると海塩のような物質を生成するフッ素、塩素、ヨウ素という元素に「ハロゲン」という用語を提案した。^{[11] [12]}

これらの元素の英語名はすべて、語尾に-ineが付く。フッ素の名前はラテン語のfluereに由来し、「流れる」を意味する。これは、金属加工のフラックスとして使われていた鉱物の蛍石に由来するためである。塩素の名前はギリシャ語のchlorosに由来し、「緑がかった黄色」を意味する。臭素の名前はギリシャ語のbromosに由来し、「悪臭」を意味する。ヨウ素の名前はギリシャ語のiodesに由来し、「すみれ色」を意味する。アスタチンの名前はギリシャ語のastatosに由来し、「不安定」を意味する。^{[7]テネシンは、合成された米国の}テネシー州にちなんで名付けられた。

フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンは非金属です。17族元素の中で最も重い2つの化学特性は決定的に調査されていません。ハロゲンは化学結合エネルギーが周期表の上から下へ移動する傾向があり、フッ素はわずかにずれています。フッ素は他の原子との化合物で最も高い結合エネルギーを持つ傾向がありますが、二原子F ₂分子内では非常に弱い結合を持っています。これは、周期表の17族のさらに下に行くほど、原子のサイズが大きくなるため、元素の反応性が低下することを意味します。^[13]

ハロゲンは反応性が非常に高く、十分な量であれば生物に有害または致命的となる可能性があります。この反応性の高さは、原子の有効核電荷が高いため、原子の電気陰性度が高いためです。ハロゲンは最外殻エネルギー準位に 7 つの価電子を持っているため、他の元素の原子と反応して電子を獲得し、オクテット則を満たすことができます。フッ素はすべての元素の中で最も反応性が高く、酸素よりも電気陰性度が高い唯一の元素であり、ガラスなどの不活性な材料を攻撃し、通常は不活性な希ガスと化合物を形成します。フッ素は腐食性があり、非常に有毒なガスです。フッ素の反応性は、実験室のガラス器具で使用または保管された場合、少量の水の存在下でガラスと反応して四フッ化ケイ素(SiF ₄ )を形成する可能性があるほどです。したがって、フッ素は、表面にフッ素の保護層を形成するテフロン（それ自体が有機フッ素化合物）、非常に乾燥したガラス、銅や鋼などの金属などの物質と一緒に取り扱わなければなりません。

フッ素の反応性が高いため、特に炭素との結合は極めて強力です。たとえば、テフロンは炭素と結合したフッ素で、熱や化学的な攻撃に対して非常に耐性があり、融点も高いです。

安定したハロゲンは等 核二原子 分子を​​形成します。比較的弱い分子間力のため、塩素とフッ素は「元素ガス」として知られるグループの一部を形成します。

原子番号が大きくなるにつれて、元素の反応性は低下し、融点は高くなります。融点が高くなるのは、電子が増えることで ロンドン分散力が強くなるためです。

すべてのハロゲンは水素と反応してハロゲン化水素を形成することが観察されています。フッ素、塩素、臭素の場合、この反応は次のようになります。

H ₂ + X ₂ → 2HX

しかし、ヨウ化水素とアスタチン酸水素は分解して元の構成要素に戻ることができる。^[15]

水素-ハロゲン反応は、より重いハロゲンに向かって徐々に反応性が低くなります。フッ素-水素反応は暗くて寒いときでも爆発します。塩素-水素反応も爆発しますが、光と熱がある場合のみです。臭素-水素反応はさらに爆発性が低く、炎にさらされたときのみ爆発します。ヨウ素とアスタチンは水素と部分的にのみ反応し、平衡を形成します。^[15]

すべてのハロゲンは水素と二成分化合物を形成し、ハロゲン化水素として知られています。フッ化水素(HF)、塩化水素(HCl)、臭化水素(HBr)、ヨウ化水素(HI)、アスタチン酸(HAt) です。これらの化合物はすべて水と混合すると酸を形成します。フッ化水素は水素結合を形成する唯一のハロゲン化水素です。塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アスタチン酸はすべて強酸ですが、フッ化水素酸は弱酸です。 [ ^16]

ハロゲン化水素はすべて刺激物です。フッ化水素と塩化水素は酸性が強いです。フッ化水素は工業用化学物質として使用され、非常に有毒で、肺水腫を引き起こし、細胞を損傷します。^[17]塩化水素も危険な化学物質です。塩化水素が50ppmを超えるガスを吸い込むと、人間は死に至る可能性があります。^[18]臭化水素は塩化水素よりもさらに有毒で刺激性があります。臭化水素が30ppmを超えるガスを吸い込むと、人間は死に至る可能性があります。^[19]ヨウ化水素は、他のハロゲン化水素と同様に有毒です。^[20]

すべてのハロゲンはナトリウムと反応して、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、アスタチン酸ナトリウムを形成することが知られています。加熱されたナトリウムとハロゲンの反応では、明るいオレンジ色の炎が発生します。ナトリウムと塩素の反応は次のようになります。

2Na + Cl ₂ → 2NaCl ^[15]

鉄はフッ素、塩素、臭素と反応して鉄(III)ハロゲン化物を形成します。これらの反応は次の形式をとります。

2Fe + 3X ₂ → 2FeX ₃ ^[15]

しかし、鉄がヨウ素と反応すると、ヨウ化鉄(II)のみが形成されます。

Fe + I ₂ → FeI ₂

鉄ウールは、低温でもフッ素と急速に反応して白色化合物のフッ化鉄(III)を形成する。塩素が加熱された鉄と接触すると、反応して黒色の塩化鉄(III)を形成する。しかし、反応条件が湿っている場合、この反応は赤褐色の生成物をもたらす。鉄は臭素と反応して臭化鉄(III)を形成する。この化合物は乾燥状態では赤褐色である。鉄と臭素の反応は、フッ素や塩素との反応よりも反応性が低い。高温の鉄はヨウ素とも反応するが、ヨウ化鉄(II)を形成する。この化合物は灰色である可能性があるが、反応は常に過剰なヨウ素で汚染されているため、確実には分からない。鉄とヨウ素の反応は、より軽いハロゲンとの反応よりも激しくない。^[15]

_{ハロゲン間化合物はXYn}の形をとり、XとYはハロゲン、nは1、3、5、または7です。ハロゲン間化合物には最大2つの異なるハロゲンが含まれています。ClF ₃などの大きなハロゲン間化合物は、純粋なハロゲンとClFなどの小さなハロゲン間化合物との反応によって生成されます。IF 7を除くすべてのハロゲン間化合物は、_さまざまな条件で純粋なハロゲンを直接組み合わせることで生成できます。^[21]

ハロゲン間化合物は、ハロゲン間結合が弱いため、一般的に F ₂を除くすべての二原子ハロゲン分子よりも反応性が高い。しかし、ハロゲン間化合物の化学的性質は、二原子ハロゲンとほぼ同じである。多くのハロゲン間化合物は、より重いハロゲンに結合した 1 つ以上のフッ素原子で構成される。塩素と臭素は最大 5 個のフッ素原子と結合でき、ヨウ素は最大 7 個のフッ素原子と結合できる。ほとんどのハロゲン間化合物は共有結合性ガスである。しかし、一部のハロゲン間化合物は BrF ₃のように液体であり、多くのヨウ素含有ハロゲン間化合物は固体である。^[21]

プラスチックポリマーなどの多くの合成有機化合物や、少数の天然化合物にはハロゲン原子が含まれています。これらはハロゲン化化合物または有機ハロゲン化物として知られています。塩素は海水中のハロゲンの中で圧倒的に多く、人間が比較的大量に（塩化物イオンとして）必要とする唯一のものです。例えば、塩化物イオンは抑制性伝達物質GABAの作用を媒介することで脳機能に重要な役割を果たしており、また体内で胃酸を生成するためにも使用されます。ヨウ素はチロキシンなどの甲状腺ホルモンの生成に微量必要です。有機ハロゲンは求核抽出反応によっても合成されます。^[22]

ポリハロゲン化合物は、複数のハロゲンで置換された工業的に製造された化合物です。それらの多くは非常に有毒で、人体に蓄積し、非常に広範囲に応用されています。それらには、PCB、PBDE、および過フッ素化合物（PFC）のほか、多数の化合物が含まれます。

フッ素は水と激しく反応して酸素（O2 _）とフッ化水素（HF）を生成する。^[23]

2 F ₂ (g) + 2 H ₂ O(l) → O ₂ (g) + 4 HF(aq)

塩素の最大溶解度は、常温（21℃）で水1kgあたり約7.1g Cl2です_。^[24] 溶解した塩素は反応して塩酸（HCl）と次亜塩素酸を形成し、消毒剤や漂白剤として使用できる溶液になります。

Cl ₂ (g) + H ₂ O(l) → HCl(水溶液) + HClO(水溶液)

臭素の溶解度は100gの水に対して3.41gであるが^[25]、ゆっくりと反応して臭化水素（HBr）と次亜臭素酸（HBrO）を形成する。

Br ₂ (g) + H ₂ O(l) → HBr(aq) + HBrO(aq)

しかし、ヨウ素は水にほとんど溶けず（20℃で水100gあたり0.03g）、水と反応しません。^{[26]しかし、ヨウ素は、}ヨウ化カリウム（KI） の添加などによりヨウ化物イオンが存在すると、三ヨウ化物イオンが形成されるため、水溶液を形成します。

以下の表は、ハロゲンの主要な物理的および原子的特性をまとめたものです。疑問符の付いたデータは不確実であるか、または観測値ではなく周期的な傾向に部分的に基づいた推定値です。

フッ素には、フッ素 19 という安定した自然発生同位体が 1 つあります。ただし、プロトアクチニウム 231のクラスター崩壊によって発生する放射性同位体フッ素 23 も自然界に微量存在します。フッ素の同位体は合計 18 種類発見されており、原子質量は 13 から 31 の範囲です。

塩素には、塩素35と塩素37という2つの安定した天然同位体があります。しかし、アルゴン36の破砕によって生じる塩素36という同位体は自然界に微量存在します。塩素の同位体は合計24個発見されており、原子質量は28から51の範囲です。^[7]

臭素には、臭素-79と臭素-81という 2つの安定した天然同位体があります。臭素の同位体は合計33個発見されており、原子質量は66から98の範囲です。

ヨウ素には、安定して自然に発生する同位体であるヨウ素127が1つあります。しかし、放射性同位体であるヨウ素129も微量に自然界に存在し、これは核破砕や鉱石中のウランの放射性崩壊によって発生します。ヨウ素の他の放射性同位体も、ウランの崩壊によって自然に生成されています。ヨウ素の同位体は合計38種類発見されており、原子質量は108から145の範囲です。^[7]

アスタチンには安定同位体は存在しない。しかし、ウラン、ネプツニウム、プルトニウムの放射性崩壊によって生成されるアスタチンの天然放射性同位体は4つ存在する。これらの同位体はアスタチン-215、アスタチン-217、アスタチン-218、アスタチン-219である。アスタチンの同位体は合計31種発見されており、原子質量は191から227の範囲である。^[7]

テネシンには安定同位体は存在しません。テネシンには、テネシン-293 とテネシン-294 という 2 つの合成放射性同位体のみが知られています。

フッ素鉱物の蛍石は、毎年約600万トン生産されています。フッ化水素酸は、毎年40万トン生産されています。フッ素ガスは、リン酸製造の副産物として生成されるフッ化水素酸から作られています。フッ素ガスは、毎年約15,000トン生産されています。^[7]

塩素採取のために最も多く採掘される鉱物は岩塩ですが、カーナライトやシルバイトも塩素採取のために採掘されています。毎年4000万トンの塩素が塩水の電気分解によって生産されています。^[7]

臭素は毎年約45万トン生産されています。生産される臭素の50%は米国、 35%はイスラエル、残りの大部分は中国で生産されています。歴史的には、臭素は天然の塩水に硫酸と漂白剤を加えて生産されていました。しかし、現代では、臭素はハーバート・ダウが発明した電気分解によって生産されています。また、海水に塩素を通し、次に海水に空気を通すことで臭素を生産することも可能です。^[7]

2003年には22,000トンのヨウ素が生産された。生産されるヨウ素の40%はチリ、 30%は日本が生産しており、ロシアと米国でも少量生産されている。1950年代までは、ヨウ素は昆布から抽出されていた。しかし、現代ではヨウ素は他の方法で生産されている。ヨウ素を生産する方法の1つは、ヨウ素酸塩をいくらか含む硝酸塩鉱石と二酸化硫黄を混合する方法である。ヨウ素は天然ガス田からも抽出される。 ^[7]

アスタチンは天然に存在するが、通常はビスマスにアルファ粒子を照射することによって生成される。^[7]

テネシンはサイクロトロンを使用してバークリウム 249 とカルシウム 48 を融合し、テネシン 293 とテネシン 294 を生成することによって製造されます。

塩素と臭素はどちらも、飲料水、プール、新鮮な傷、温泉、食器、表面の消毒剤として使用されています。これらは、殺菌と呼ばれるプロセスを通じて、細菌やその他の潜在的に有害な微生物を殺します。また、それらの反応性は漂白にも利用されています。塩素から生成される次亜塩素酸ナトリウムは、ほとんどの布地用漂白剤の有効成分であり、塩素由来の漂白剤は一部の紙製品の製造に使用されています。

ハロゲンランプは、ヨウ素や臭素などのハロゲンを少量加えた電球にタングステンフィラメントを使用した白熱電球の一種です。これにより、同じワット数の非ハロゲン白熱電球よりもはるかに小さなランプを製造できます。ガスはフィラメントの細化と電球内部の黒化を軽減し、電球の寿命を大幅に延ばします。ハロゲンランプは、他の白熱電球よりも高温（2800～3400ケルビン）で白く輝きます。ただし、破損を減らすために、電球はシリカガラスではなく溶融石英から製造する必要があります。 ^[38]

創薬においては、リード薬候補にハロゲン原子を組み込むことで、通常、より親油性で水溶性の低い類似体が得られる。^{[39]結果として、ハロゲン原子は}脂質膜や組織への浸透を改善するために使用される。その結果、一部のハロゲン化薬物は脂肪組織に蓄積する傾向がある。

ハロゲン原子の化学反応性は、鉛への結合点とハロゲンの性質の両方に依存します。芳香族ハロゲン基は、かなりの化学反応性を示すことがある脂肪族ハロゲン基よりもはるかに反応性が低くなります。脂肪族炭素-ハロゲン結合では、CF 結合が最も強く、通常は脂肪族 CH 結合よりも化学反応性が低くなります。その他の脂肪族-ハロゲン結合はより弱く、周期表の下に行くほど反応性は高くなります。通常、これらは脂肪族 CH 結合よりも化学反応性が高くなります。結果として、最も一般的なハロゲン置換は、反応性の低い芳香族フッ素基と塩素基です。

フッ化物イオンは、象牙、骨、歯、血液、卵、尿、生物の毛髪に含まれています。フッ化物イオンは微量であれば人間にとって不可欠な場合があります。^[40]人間の血液1リットルには0.5ミリグラムのフッ素が含まれています。人間の骨には0.2～1.2％のフッ素が含まれています。人間の組織には約50ppbのフッ素が含まれています。典型的な70キログラムの人間には3～6グラムのフッ素が含まれています。^[7]

塩化物イオンは、人間を含む多くの種にとって不可欠です。穀物の乾燥重量中の塩素濃度は 10 ～ 20 ppm ですが、ジャガイモの塩化物濃度は 0.5% です。土壌中の塩化物濃度が2 ppm を下回ると、植物の成長に悪影響が出ます。人間の血液には平均 0.3% の塩素が含まれています。人間の骨には通常 900 ppm の塩素が含まれています。人間の組織には約 0.2 ～ 0.5% の塩素が含まれています。典型的な 70 kg の人間には合計 95 グラムの塩素が含まれています。^[7]

臭素は臭化物イオンの形ですべての生物に存在します。人間における臭素の生物学的役割は証明されていませんが、一部の生物には有機臭素化合物が含まれています。人間は通常、1日に1～20ミリグラムの臭素を摂取します。人間の血液には通常5ppmの臭素、人間の骨には7ppmの臭素、人間の組織には7ppmの臭素が含まれています。典型的な70キログラムの人間には260ミリグラムの臭素が含まれています。^[7]

人間が摂取するヨウ素の量は、通常 1 日あたり 100 マイクログラム未満です。ヨウ素欠乏症は知的障害を引き起こす可能性があります。有機ヨウ素化合物は、人体の一部の腺、特に甲状腺、胃、表皮、免疫系に存在します。ヨウ素を含む食品には、タラ、カキ、エビ、ニシン、ロブスター、ヒマワリの種、海藻、キノコなどがあります。ただし、植物におけるヨウ素の生物学的役割は知られていません。通常、人間の血液には 1 リットルあたり 0.06 ミリグラム、人間の骨には 300 ppb、人間の組織には 50 ～ 700 ppb のヨウ素が含まれています。典型的な 70 キログラムの人間の体内には 10 ～ 20 ミリグラムのヨウ素が含まれています。^[7]

アスタチンは非常に希少ではあるが、地中ではマイクログラム単位で発見されている。^[7]放射能が高く、極めて希少であり、最も安定した同位体としては半減期がわずか約8時間であるため、生物学的役割は知られていない。

テネシンは完全に人工的に作られたもので、自然界では他の役割はありません。

ハロゲンは重いハロゲンほど毒性が低くなる傾向がある。^[41]

フッ素ガスは極めて有毒であり、濃度が25ppmのフッ素を吸い込むと致命的となる可能性がある。 フッ化水素酸も有毒であり、皮膚に浸透して非常に痛みを伴う火傷を引き起こす。さらに、フッ化物イオンも有毒だが、純粋なフッ素ほど有毒ではない。フッ化物は5～10グラムの量で致命的となる可能性がある。1.5mg/Lを超える濃度のフッ素を長期間摂取すると、歯の審美的状態である歯のフッ素症のリスクがある。 ^{[42] 4mg/Lを超える濃度では、}骨のフッ素症を発症するリスクが高まり、骨が硬化して骨折が多くなる状態になる。虫歯を予防する方法である水道水のフッ化物添加の現在の推奨レベルは、フッ化物の有害な影響を避けながら同時にその利点を享受するために、0.7～1.2mg/Lの範囲である。^[43]正常レベルと骨フッ素症に必要なレベルの間にある人は、関節炎に似た症状を示す傾向があります。^[7]

塩素ガスは非常に有毒です。3ppmの濃度の塩素を吸い込むと、すぐに有毒反応を引き起こす可能性があります。50ppmの濃度の塩素を吸い込むと非常に危険です。500ppmの濃度の塩素を数分間吸い込むと致命的です。さらに、塩素ガスを吸い込むと、腐食性があるため非常に痛みを伴います。塩酸は塩素の酸であり、比較的無毒ですが、腐食性が高く、空気中では非常に刺激性があり有毒な塩化水素ガスを放出します。^[41]

純粋な臭素は多少毒性がありますが、フッ素や塩素より毒性は低いです。臭素100ミリグラムは致死量です。 ^[7]臭化物イオンも毒性がありますが、臭素よりは毒性は低いです。臭化物の致死量は30グラムです。^[7]

ヨウ素はやや毒性があり、肺や目を刺激する可能性があり、安全限度は1立方メートルあたり1ミリグラムです。経口摂取した場合、ヨウ素3グラムで致命的となる可能性があります。ヨウ化物イオンはほとんど無毒ですが、大量に摂取すると致命的となることもあります。^[7]

アスタチンは放射性物質であるため非常に危険であるが、目に見えるほどの量は生産されていないため、その毒性が一般の個人にとって大きな影響を与える可能性はほとんどない。^[7]

テネシンは半減期が短いため化学的に調査することはできないが、放射能が非常に危険である。

特定のアルミニウムクラスターは超原子特性を持っています。これらのアルミニウムクラスターは陰イオン（Al⁻
_いいえ（n = 1、2、3、...）をヘリウムガス中でヨウ素を含むガスと反応させた。質量分析計で分析すると、主な反応生成物の1つはAlであることが判明した。
₁₃私^−
[44]余分な電子が追加された13個のアルミニウム原子のクラスターは、同じガス流に導入された酸素と反応しないようです。各原子が3つの価電子を解放すると仮定すると、40個の電子が存在することを意味し、これはナトリウムの魔法の数字の1つであり、これらの数字は希ガスを反映していることを意味します。

計算によると、追加の電子はアルミニウムクラスター内でヨウ素原子の真反対の位置にある。したがって、クラスターはヨウ素よりも電子に対する電子親和力が高く、そのためアルミニウムクラスターはスーパーハロゲンと呼ばれる（すなわち、陰イオンを構成する部分の垂直電子分離エネルギーは、どのハロゲン原子よりも大きい）。[ ^45] Al
₁₃私⁻
イオンはヨウ化物イオンや臭化物イオンに類似している。関連するAl
₁₃私⁻
₂クラスターは化学的には三ヨウ化物イオンのように振舞うと予想される。^{[46] [47]}

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• ハロゲン結合
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• ハロゲンランプ
• ハロゲン化
• ハロゲン間
• 擬似ハロゲン

• グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。