Галоген что это в химии

Галогены

Галогены широко распространены в природе. Их химическая активность падает от фтора к астату.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Общая характеристика элементов VIIa группы

От F к At (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Все галогены относятся к неметаллам, являются сильными окислителями.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Природные соединения

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галогены в чистом виде можно получить путем электролиза водных растворов и расплавов их солей. Например, хлор в промышленности получают электролизом водного раствора хлорида натрия.

Более активные галогены способны вытеснять менее активные. Активность галогенов убывает: F → Cl → Br → I.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

В лабораторных условиях галогены могут быть получены следующими реакциями.

Для галогенов характерна высокая реакционная способность. Фтор реагирует со всеми металлами без исключения, некоторые из них в атмосфере фтора самовоспламеняются.

Хлор, как и фтор, химически весьма активен. Не реагирует только с кислородом, азотом и благородными газами.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

F2 + H2 → HF (в темноте со взрывом)

Галогены вступают в реакцию друг с другом. Чтобы определить степени окисления в получающихся соединениях, вспомните электроотрицательность 😉

Реакция фтора с водой протекает очень энергично, носит взрывной характер.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Галогены способны вытеснять друг друга из солей. Более активные вытесняют менее активные.

KBr + I2 ⇸ (реакция не идет, так как йод менее активен, чем бром)

Галогеноводороды

В промышленности применяют получение прямым методом: реакцией водорода с галогенами.

В лабораторных условиях галогеноводороды можно получить в реакциях обмена между галогенсодержащими солями и сильными кислотами.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галогеноводороды реагируют с основными, амфотерными оксидами и основаниями с образованием соответствующих солей.

KOH + HCl → KCl + H2O (реакция нейтрализации)

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Реакции протекают в тех случаях, если в результате выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).

В некоторых реакциях проявляют себя как сильные восстановители, особенно HI.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

В целом взаимодействие галогеноводородов с оксидами неметаллов нехарактерно. В этой связи важно выделить реакцию SiO2 с плавиковой кислотой.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Галогены

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

К галогенам относятся фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I, астат At, а также (формально) искусственный элемент унунсептий Uus.

Фтор FХлор ClБром BrИод I
Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииГалоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииГалоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Все галогены — неметаллы. На внешнем энергетическом уровне 7 электронов, являются сильными окислителями. При взаимодействии с металлами возникает ионная связь, и образуются соли. Галогены, (кроме F) при взаимодействии с более электроотрицательными элементами, могут проявлять и восстановительные свойства вплоть до высшей степени окисления +7.

Содержание

Распространённость элементов и получение простых веществ

Как уже было сказано выше, галогены имеют высокую реакционную способность, поэтому встречаются в природе обычно в виде соединений.

Их распространённость в земной коре уменьшается при увеличении атомного радиуса от фтора к иоду. Количество астата в земной коре измеряется граммами, а унунсептий в природе отсутствует. Фтор, хлор, бром и иод производятся в промышленных масштабах, причем хлор производится в гораздо больших количествах.

В природе эти элементы встречаются в основном в виде галогенидов (за исключением иода, который также встречается в виде иодата натрия или калия в месторождениях нитратов щелочных металлов). Поскольку многие хлориды, бромиды и иодиды растворимы в воде, то эти анионы присутствуют в океане и природных рассолах. Основным источником фтора является фторид кальция, который очень малорастворим и находится в осадочных породах (как флюорит CaF2).

Основным способом получения простых веществ является окисление галогенидов. Высокие положительные стандартные электродные потенциалы Eo(F2/F − ) = +2,87 В и Eo(Cl2/Cl − ) = +1,36 В показывают, что окислить ионы F − и Cl − можно только сильными окислителями. В промышленности применяется только электролитическое окисление. При получении фтора нельзя использовать водный раствор, поскольку вода окисляется при значительно более низком потенциале (+1,32 В) и образующийся фтор стал бы быстро реагировать с водой. Впервые фтор был получен в 1886 г. французским химиком Анри Муассаном при электролизе раствора гидрофторида калия KHF2 в безводной плавиковой кислоте.

В промышленности хлор в основном получают электролизом водного раствора хлорида натрия в специальных электролизёрах. При этом протекают следующие реакции:

полуреакция на аноде: Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии
полуреакция на катоде: Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Окисление воды на аноде подавляется использованием такого материала электрода, который имеет более высокое перенапряжение по отношению к O2, чем к Cl2 (таким материалом оказался катодное и анодное пространства разделены полимерной ионообменной мембраной. Мембрана позволяет катионам Na + переходить из анодного пространства в катодное. Переход катионов поддерживает электронейтральность в обеих частях электролизёра, так как в течение электролиза отрицательные ионы удаляются от анода (превращение 2Cl − в Cl2) и накапливаются у катода (образование OH − ). Перемещение OH − в противоположную сторону могло бы тоже поддерживать электронейтральность, но ион OH − реагировал бы с Cl2 и сводил на нет весь результат.

Физические свойства галогенов

Простое веществоТемпература плавления, °CТемпература кипения, °C
F2−220−188
Cl2−101−34
Br2−758
I2113,5184,885
At2244309 [2]

Химические свойства галогенов

Все галогены проявляют высокую окислительную активность, которая уменьшается при переходе от фтора к астату. Фтор — самый активный из галогенов, реагирует со всеми металлами без исключения, многие из них в атмосфере фтора самовоспламеняются, выделяя большое количество теплоты, например:

2Al + 3F2 = 2AlF3 + 2989 кДж, 2Fe + 3F2 = 2FeF3 + 1974 кДж.

Без нагревания фтор реагирует и со многими неметаллами (H2, S, С, Si, Р) — все реакции при этом сильно экзотермические, например:

При нагревании фтор окисляет все другие галогены по схеме

где Hal = Cl, Br, I, At, причем в соединениях HalF степени окисления хлора, брома, иода и астата равны +1.

Наконец, при облучении фтор реагирует даже с инертными (благородными) газами:

Взаимодействие фтора со сложными веществами также протекает очень энергично. Так, он окисляет воду, при этом реакция носит взрывной характер:

Свободный хлор также очень реакционноспособен, хотя его активность и меньше, чем у фтора. Он непосредственно реагирует со всеми простыми веществами, за исключением кислорода, азота и благородных газов. Для сравнения приведем уравнения реакций хлора с теми же простыми веществами, что и для фтора:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3(кр) + 1405 кДж, 2Fe + ЗCl2 = 2FeCl3(кр) + 804 кДж, Si + 2Cl2 = SiCl4(Ж) + 662 кДж, Н2 + Cl2 = 2HCl(г)+185кДж.

Особый интерес представляет реакция с водородом. Так, при комнатной температуре, без освещения хлор практически не реагирует с водородом, тогда как при нагревании или при освещении (например, на прямом солнечном свету) эта реакция протекает со взрывом по приведенному ниже цепному механизму:

Cl2 + hν → 2Cl, Cl + Н2 → HCl + Н, Н + Cl2 → HCl + Cl, Cl + Н2 → HCl + Н и т. д.

Возбуждение этой реакции происходит под действием фотонов ( hν ), которые вызывают диссоциацию молекул Cl2 на атомы — при этом возникает цепь последовательных реакций, в каждой из которых появляется частица, инициирующая начало последующей стадии.

Реакция между Н2 и Cl2 послужила одним из первых объектов исследования цепных фотохимических реакций. Наибольший вклад в развитие представлений о цепных реакциях внёс русский учёный, лауреат Нобелевской премии (1956 год) Н. Н. Семёнов.

Хлор вступает в реакцию со многими сложными веществами, например замещения и присоединения с углеводородами:

Хлор способен при нагревании вытеснять бром или иод из их соединений с водородом или металлами:

а также обратимо реагирует с водой:

Cl2 + Н2О = HCl + HClO — 25 кДж.

Хлор, растворяясь в воде и частично реагируя с ней, как это показано выше, образует равновесную смесь веществ, называемую хлорной водой.

Заметим также, что хлор в левой части последнего уравнения имеет степень окисления 0. В результате реакции у одних атомов хлора степень окисления стала −1 (в HCl), у других +1 (в хлорноватистой кислоте HOCl). Такая реакция — пример реакции самоокисления-самовосстановления, или диспропорционирования.

Хлор может таким же образом реагировать (диспропорционировать) со щелочами:

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + Н2О (на холоде), 3Cl2 + 6КОН = 5KCl + KClO3 + 3Н2О (при нагревании).

Химическая активность брома меньше, чем у фтора и хлора, но все же достаточно велика в связи с тем, что бром обычно ис­пользуют в жидком состоянии и поэтому его исходные концентрации при прочих равных условиях больше, чем у хлора.

Для примера приведем реакции взаимодействия брома с кремнием и водородом:

Si + 2Br2 = SiBr4(ж) + 433 кДж, Н2 + Br2 = 2HBr(г) + 73 кДж.

Являясь более «мягким» реагентом, бром находит широкое применение в органической химии.

Отметим, что бром, так же, как и хлор, растворяется в воде, и, частично реагируя с ней, образует так называемую «бромную воду», тогда как иод практически в воде не растворим и не способен её окислять даже при нагревании; по этой причине не существует «иодной воды». Но иод способен растворяться в растворах иодидов с образованием комплексных анионов:

Образующийся раствор называется раствором Люголя.

Иод существенно отличается по химической активности от остальных галогенов. Он не реагирует с большинством неметаллов, а с металлами медленно реагирует только при нагревании. Взаимодействие же иода с водородом происходит только при сильном нагревании, реакция является эндотермической и сильно обратимой:

Таким образом, химическая активность галогенов последовательно уменьшается от фтора к астату. Каждый галоген в ряду F — At может вытеснять после­дующий из его соединений с водородом или металлами, то есть каждый галоген в виде простого вещества способен окислять галогенид-ион любого из последующих галогенов. Астат ещё менее реакционноспособен, чем иод. Но и он реагирует с металлами (например с литием):

2Li + At2 = 2LiAt — астатид лития.

Источник

Содержание:

Понятие «галоген» было введено в науку в 1811 г. немецким химиком И. Швейгером и означало «образующий соль».

Галогенами называют фтор, хлор, бром, йод и астат. Все галогены являются неметаллами и в периодической таблице химических элементов занимают основную подгруппу седьмой группы.

На внешнем энергетическом уровне атомы галогенов имеют семь электронов и для заполнения этого уровня восемью электронами им недостает одного электрона. Поэтому они присоединяют по одному электрону от атомов водорода и металлов и проявляют степень окисления, равную —1:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Строение атомов галогенов

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Распространение в природе

Так как галогены являются сильными окислителями, в свободном состоянии в природе они не встречаются и находятся в основном в виде химических соединений (табл. 23).

Таблица 23

Распространение галогенов в природе

Химический элементКоличество в земной коре, %Природные соединения
Фтор0,027Плавиковый шпат Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии, апатит, фосфориты
Хлор0,045Хлориды: КС1, NaCl
Бром0,00016Бромиды: NaBr, KBr, MgBr, Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии
0,00003Йодиды: NaJ, KJ

Получение галогенов

В связи с тем, что в природных соединениях галогены имеют в основном отрицательную (—1) степень окисления, выделение их в свободном состоянии проводится путем окисления ионов галогенидов.

Физические свойства галогенов

О некоторых свойствах галогенов вы узнали при изучении природных семейств химических элементов. С возрастанием относительных атомных масс галогенов их физические свойства изменяются по определенной закономерности.

Агрегатные в обычных условиях состояния и цвет постепенно сгущаются.

Фтор — газ светло-зеленого цвета, хлор — тяжелый газ желто-зеленого цвета, бром — жидкость красновато-бурого цвета, йод — кристаллическое вещество темно-серого цвета. Температура кипения и плотность постепенно увеличиваются от фтора к йоду.

Водорастворимость галогенов относительно невелика. Так, в одном объеме воды в обычных условиях растворяется 2,5 объема хлора, водорастворимость йода составляет 0,02 на 100 г воды. Галогены хорошо растворяются в органических растворителях (керосин, бензин, ацетон, различные спирты, бензол и др.).

Йод обладает сублимирующим свойством, то есть при накаливании он превращается в газ фиолетового цвета.

— Явление перехода веществ из твердого состояния в газообразное, а из газообразного в твердое, минуя жидкое, называется сублимацией.

Химические свойства галогенов

Радиусы атомов галогенов увеличиваются от фтора к йоду (в ряду Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии). Это объясняется тем, что валентные электроны фтора притягиваются к ядру сильнее, чем электроны йода.

В ряду Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии:

В ряду Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии, наоборот, химическая активность галогенов возрастает. Внешний энергетический слой этих ионов заполнен восемью электронами, они не могут присоединять электроны, а наоборот, отдают их и окисляются.

Фтор — самый активный среди галогенов. Под влиянием фтора окисляется даже кислород. При взаимодействии с водой он горит ярким пламенем:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Элементы знаний, умений и навыков: галогены, сублимация.

Хлор — ядовитый газ, натрий — щелочной металл.

Галогены и их соединения имеют большое значение в народном хозяйстве. Хлор и его соединения занимают важное место в ряду галогенов. Поэтому рассмотрим свойства хлора подробнее. Из предыдущих глав нам известно, что:

1) в периодической таблице химический элемент хлор расположен в основной подгруппе седьмой группы третьего периода под порядковым номером 17;

2) атом хлора имеет следующее строение: Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииГалоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

3) молекула хлора имеет следующее строение: Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииЭто молекула с неполярной ковалентной связью. Распространение в природе. В природе хлор встречается только в виде таких соединений, как:

Получение:

В промышленности хлор получают путем электролиза.

В лабораторных условиях хлор получают при взаимодействии Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиис НС1 на установке, указанной на рис. 20. Вместо Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииможно использовать Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии. Запишите уравнение этой реакции и уравняйте ее.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Физические свойства:

Хлор — таз желто-зеленого цвета с острым удушливым запахом, ядовит. Попадая в органы дыхания, хлор вызывает воспаление слизистой оболочки. Поэтому, работая с ним следует соблюдать осторожность. Примерно в 2,5 раза тяжелее воздуха. При температуре 20°С в одном объеме воды растворяется 2,5 объема хлора, в результате образуется раствор, называемый хлорной водой.

Определите массу хлора в хлорной воде.

Решение.

В одном объеме воды растворяется 2,5 объема хлора.

Значит, в 1 л воды растворяется 2,5 л Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

1. Масса 1 л воды: т — 1000 мл • 1 г/мл = 1000 г.

2. Масса 2,5 л Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

4. Масса раствора: 1000 + 7,9 = 1007,9 г.

5. Массовая доля хлора в растворе:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Химические свойства:

При взаимодействии с водородом, металлами, бромидами и йодидами хлор является окислителем. Например, реакция взаимодействия хлора с натрием выражается следующим уравнением (см. рис. 21, а).

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Поскольку хлор сильный окислитель, то вступая в реакцию с железом, он окисляет его до степени окисления +3 (см. рис. 21, в).

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Хлор взаимодействует также с сурьмой, медью и рядом простых веществ (рис. 21, б, г).

При взаимодействии с водой и щелочами один атом молекулы хлора является окислителем, второй—восстановителем:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Соединяясь с едким калием, хлор в зависимости от условий образует различные вещества. При взаимодействии хлора с нагретым едким калием образуются хлорид калия и бертолетова соль. Степень окисления хлора в хлориде калия равна —1, в бертолетовой соли +5:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

При взаимодействии хлора с холодным едким калием образуются соли КС10 и КС1:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Уравняйте уравнение этой реакции методом электронного баланса.

Элементы знаний, умений и навыков: природные соединения хлора, получение, степени окисления хлора, хлор-окислитель, хлор-восстановитель, соляная кислота.

Хлорид водорода

Чем объясняются кислотные свойства водного раствора хлорида водорода?

Хлорид водорода — одно из самых важных соединений хлора. Его химическая формула НС1. Относительная молекулярная масса 36,5. Структурная формула Н—С1, атомы в молекуле связаны полярной ковалентной связью. Электронная формула Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии.

Получение:

1. В промышленности хлорид водорода получают в реакциях взаимодействия водорода и хлора:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

2. В лабораторных условиях хлорид водорода получают путем воздействия на чистый сухой хлорид натрия концентрированной серной кислотой:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

При сильном нагревании реакция заканчивается образованием сульфата натрия:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Физические свойства:

Хлорид водорода — бесцветный газ с острым удушливым запахом, немного легче воздуха Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииОчень хорошо растворяется в воде, то есть в одном объеме воды растворяются 500 объемов НС1 (рис. 22).

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Химические свойства:

По химическим свойствам хлорид водорода схож с соляной кислотой, поэтому ее химические свойства рассмотрим подробнее ниже. Однако в отличие от соляной кислоты, сухой хлорид водорода не вступает в реакции с металлами и их оксидами.

Применение:

Хлорид водорода используется в основном в производстве соляной кислоты.

Соляная кислота

Соляная кислота представляет собой водный раствор хлорида водорода.

Получение:

В лабораторных условиях соляную кислоту получают с помощью простой реакции. Выделяющийся в результате реакции газ направляется в воду, в которой он быстро растворяется и образует соляную кислоту (рис. 23).

В промышленности соляную кислоту получают путем сжигания водорода с хлором и растворения в воде полученного хлорида водорода (рис. 24).

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Физические свойства:

Концентрированная соляная кислота — бесцветная жидкость с острым запахом (за счет выделения хлорида водорода), дымящаяся при влажном воздухе. Плотность концентрированной соляной кислоты 1,19 г/см3, содержание хлорида водорода в ней 37% (такая кислота называется также «дымящейся»).

Химические свойства:

1. Соляная кислота вступает в химические реакции, как и все сильные кислоты:

а) окрашивает фиолетовый цвет лакмуса в красный; обесцвечивает розовый цвет фенолфталеина в щелочной среде; изменяет оранжевый цвет метилоранжа в красный;

б) взаимодействует со всеми металлами, которые в ряду активности расположены перед водородом, с образованием соли и водорода:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

в) взаимодействует с основными и амфотерными оксидами с образованием солей и воды:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

г) взаимодействует с основаниями с образованием солей и воды:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

д) взаимодействует с солями слабых кислот с образованием новой

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

2. Реакции, присущие соляной кислоте.

а) взаимодействует с нитратом серебра и образует белый осадок (AgCl), который не растворяется ни в воде, ни в кислоте:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиислужит реактивом для определения наличия хлорид-иона в растворах;

б) взаимодействует с окислителями, в результате чего ион хлора окисляется и образуется свободный хлор:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Соли соляной кислоты называют хлоридами. Хлориды имеют важное значение в народном хозяйстве.

Хлорид натрия (поваренная соль) — NaCl

Поваренная соль в природе встречается в большом количестве. Основная масса ее содержится в растворенном виде в воде морей и океанов. Поваренная соль встречается также в виде твердых кристаллов, называемых каменной солью. На территории Узбекистана каменная соль добывается на месторождениях Ходжаикан, Тубакат, Барса-Кельмес, Байбичакан, Аккала.

Температура кипения поваренной соли 1413°С, температура плавления 800,4°С, плотность 2,16 г/см3. Растворимость при 0°С — 35,6 г.

Поваренная соль имеет важное значение в жизни человека и в народном хозяйстве. Человек потребляет в сутки примерно 10 г, а в год — 3,6 кг поваренной соли. Значит, население Узбекистана в год потребляет примерно 90000 т поваренной соли. Население всего мира потребляет в год 25 млн т этого продукта.

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Хлорид калия — КС1

Хлорид калия в природе встречается в виде минералов карналлита — Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии, сильвинита — КС1 • NaCl, сильвина — КС1, каинита — Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии. Природные минералы хлорида калия добываются на месторождениях Тубакат в Кашкадарьинской области и Ходжаикан в Сурхандарьинской области.

Хлорид калия имеет важное значение в производстве калийных удобрений для сельского хозяйства, а также для получения едкого кали, хлора и его соединений.

Почти все хлориды, кроме Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиихорошо растворяются в воде.

Для определения хлоридов и соляной кислоты используется раствор Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Соль Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииявляется реактивом для хлорид-иона (Cl¯).

Кислородные соединения хлора

Галогены, в частности хлор, образуют ряд кислородных соединений, однако эти соединения получают косвенным путем, так как хлор непосредственно с кислородом не взаимодействует. В кислородных соединениях хлор проявляет степень окисления +1, +3, +5, +7.

Хлорноватистая кислота НСlO — неустойчивое вещество, которое существует только в разбавленных растворах.

НСlO — сильный окислитель. При медленном расщеплении ее выделяется атомарный кислород:

НСlO = НС1 + О.

Хлорноватистая кислота относится к очень слабым кислотам. Ее соли получают путем пропускания хлора через раствор щелочи:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

При взаимодействии хлора с гашеной известью получают хлорную известь (отбеливающая известь):

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Хлорная известьГалоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииявляется смешанной солью (кальциевая соль соляной и хлорноватистой кислот) и имеет структурную формулу

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Хлористая кислотаГалоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии— крайне неустойчива и существует только в разбавленных растворах. Является сильным окислителем. Соли хлористой кислоты неустойчивы и взрываются при ударе.

Хлорноватая кислота Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии— неустойчивое вещество, существует только в растворе. При концентрации в растворе свыше 40% взрывается и расщепляется.

Хлорноватая кислота и ее соли — хлораты также являются сильными окислителями. При пропускании хлора через горячий гидроксид калия получается хлорат калия (бертолетова соль):

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Бертолетова соль Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии— устойчивое вещество, которое в качестве окислителя используется при производстве спичек, при изготовлении взрывчатых веществ. В лабораторных условиях применяется для получения кислорода.

Хлорная кислота Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии. Самая сильная среди кислородных соединений хлора. В ряду кислородных соединений хлора кислотные свойства и устойчивость повышаются, а окислительные свойства ослабевают в следующем порядке:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Элементы знаний, умений и навыков: хлорид водорода, соляная кислота, дымящаяся соляная кислота, реакции, присущие иону хлора, окисление хлор-иона, хлорноватистая кислота, хлорная известь, хлористая кислота, хлорноватая кислота, бертолетова соль, хлорная кислота.

Фтор, бром, йод

Какие соединения галогенов вы использовали? С какой целью?

Фтор, бром, йод являются представителями семейства галогенов и широко распространены в природе в виде различных соединений.

Фтор — в природе встречается в виде минералов флюорита (плавиковый шпат) Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии, криолита Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии, фторапатита Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химииили Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Бром — находится в виде минералов в морских и подземных водах и в качестве примеси во всех природных хлорсодержащих соединениях.

Йод — в природе встречается в составе морских водорослей, губок, морской воды в виде органических соединений и входит в состав чилийской селитры в качестве примеси в виде йодатов Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Все галогены имеют острый запах и ядовиты. Молекулы Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиидвуатомные, с возрастанием порядкового номера радиусы их атомов увеличиваются, что приводит к повышению поляризованности молекул. В результате усиливается межмолекулярное дисперсионное взаимодействие, что обусловливает жидкое состояние у брома и твердое — у йода. А это в свою очередь является причиной высоких значений их температур кипения и плавления.

Фтор обладает очень высокой химической активностью и практически трудно растворим в растворителях. Бром и йод мало растворимы в воде и хорошо растворяются в органических растворителях.

При комнатной температуре фтор вступает во взаимодействие с щелочными металлами, свинцом и железом, а при накаливании реагирует также со всеми металлами, золотом и платиной. При низких температурах фтор взаимодействует с водородом, йодом, бромом, серой, фосфором, мышьяком, сурьмой, углеродом, кремнием и бором, при этом реакция сопровождается взрывом и воспламенением фтора. При накаливании фтор соединяется с хлором, криптоном и ксеноном:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Фтор не вступает непосредственно в реакцию с кислородом, азотом и алмазом, в атмосфере фтора стекло и вода сгорают:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Несмотря на относительно слабую химическую активность брома и йода, они также взаимодействуют со многими металлами и неметаллами.

Бром реагирует с водородом при небольшом нагреве, а с йодом при сильном нагревании, однако с повышением температуры нагрева

HJ начинает расщепляться и происходит обратная реакция, которая не доходит до конца:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Химические свойства галогенов ослабевают от фтора к астату, окислительные свойства снижаются поэтапно. Этим объясняется окисление легкими галогенами (в качестве простых веществ) ионов тяжелых галогенидов и восстановление оксидов легких галогенов ионами тяжелых галогенидов:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Так как фтор, бром, йод в природе встречаются в виде соединений и их ионы заряжены отрицательно, получение этих галогенов в свободном состоянии осуществляется через окисление их ионов путем воздействия окислителями и пропускания электрического тока через расплавы или водные растворы их солей.

Фтор используется для изготовления устойчивых к высоким температурам смазочных средств, стойких к химическим реагентам пластмасс (тефлон), охлаждающих жидкостей (фреон, хладон) и др.

Бром применяется при производстве различных лечебных средств, некоторых красок, при изготовлении бромида серебра. Недостаток брома в организме человека приводит к возникновению различных заболеваний нервной системы. При лечении этих заболеваний и при бессоннице применяются лекарственные средства на основе брома.

Пятипроцентный спиртовый раствор йода используется в медицине в качестве антисептического и кровоостанавливающего средства, а также при изготовлении ряда фармацевтических средств.

Пример №2

Как можно получить хлорид кальция с помощью поваренной соли и других необходимых веществ? Запишите соответствующие уравнения реакций.

Решение:

1) получение НС1 и Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиииз поваренной соли:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

2) получение СаГалоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиипутем воздействия на HC1 оксидом Ca (CaO) или Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

3) получение Ca Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химиитакже путем воздействия на хлор кальцием:

Галоген что это в химии. Смотреть фото Галоген что это в химии. Смотреть картинку Галоген что это в химии. Картинка про Галоген что это в химии. Фото Галоген что это в химии

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *