KEKUMPULAN VIIA. HALOGEN
FLUORIN, KLORIN, BROMIN, IODINA, ASTAT
Halogen, dan terutamanya fluorin, klorin dan bromin, adalah sangat penting untuk industri dan amalan makmal, dalam keadaan bebas dan dalam bentuk pelbagai sebatian organik dan bukan organik. Fluorin ialah gas kuning pucat, sangat reaktif yang menyebabkan kerengsaan pernafasan dan kakisan bahan. Klorin juga merupakan gas kaustik yang agresif secara kimia dengan warna kuning kehijauan gelap dan kurang reaktif daripada fluorin. Ia digunakan secara meluas dalam kepekatan rendah untuk membasmi kuman air (pengklorinan), dan dalam kepekatan tinggi ia beracun dan menyebabkan kerengsaan teruk pada saluran pernafasan (gas klorin digunakan sebagai senjata kimia dalam Perang Dunia Pertama). Bromin ialah cecair merah-coklat berat dalam keadaan normal, tetapi mudah menguap untuk menjadi gas yang menghakis. Iodin ialah pepejal ungu tua yang mudah menyuburkan. Astatine ialah unsur radioaktif, satu-satunya halogen yang tidak mempunyai isotop yang stabil.
Dalam keluarga unsur-unsur ini, berbanding dengan subkumpulan A yang lain, sifat bukan logam paling ketara. Walaupun iodin berat adalah bukan logam biasa. Ahli pertama keluarga, fluorin, mempamerkan sifat "supermetallic". Semua halogen adalah penerima elektron dan mempunyai kecenderungan yang kuat untuk melengkapkan satu oktet elektron dengan menerima satu elektron. Kereaktifan halogen berkurangan dengan peningkatan nombor atom, dan secara umum sifat halogen berbeza mengikut kedudukannya pada jadual berkala. Dalam jadual Rajah 8a menunjukkan beberapa sifat fizikal yang membolehkan anda memahami perbezaan dan corak perubahan sifat dalam siri halogen. Fluorin mempamerkan sifat luar biasa dalam pelbagai cara. Sebagai contoh, telah ditetapkan bahawa pertalian elektron fluorin tidak setinggi klorin, dan sifat ini harus menunjukkan keupayaan untuk menerima elektron, i.e. untuk aktiviti kimia. Fluorin, disebabkan oleh jejari yang sangat kecil dan kedekatan cangkang valens dengan nukleus, harus mempunyai pertalian elektron tertinggi. Percanggahan ini sekurang-kurangnya sebahagiannya dijelaskan oleh FF tenaga pengikat yang luar biasa rendah berbanding dengan ClCl (lihat entalpi pemisahan dalam Jadual 8a). Untuk fluorin ia adalah 159 kJ/mol, dan untuk klorin 243 kJ/mol. Disebabkan jejari kovalen fluorin yang kecil, kedekatan pasangan elektron tunggal dalam struktur: F: F: menentukan kemudahan memecahkan ikatan ini. Sememangnya, fluorin secara kimia lebih aktif daripada klorin kerana kemudahan pembentukan fluorin atom. Nilai tenaga penghidratan (lihat Jadual 8a) menunjukkan kereaktifan tinggi ion fluorida: ion F terhidrat dengan kesan bertenaga yang lebih besar daripada halogen lain. Jejari yang kecil dan ketumpatan cas yang sama lebih tinggi menerangkan tenaga penghidratan yang lebih tinggi. Banyak sifat luar biasa ion fluorin dan fluorida menjadi jelas apabila saiz dan cas ion diambil kira.
resit. Kepentingan industri halogen yang besar meletakkan permintaan tertentu pada kaedah pengeluarannya. Memandangkan kepelbagaian dan kerumitan kaedah pengeluaran, penggunaan dan kos elektrik, bahan mentah dan keperluan untuk produk sampingan adalah penting.
Fluorin. Disebabkan oleh keagresifan kimia ion fluorida dan klorida, unsur-unsur ini diperoleh secara elektrolitik. Fluorin diperoleh daripada fluorit: CaF2, apabila dirawat dengan asid sulfurik, membentuk HF (asid hidrofluorik); KHF2 disintesis daripada HF dan KF, yang tertakluk kepada pengoksidaan elektrolitik dalam elektrolisis dengan ruang anod dan katod yang berasingan, dengan katod keluli dan anod karbon; fluorin F2 dilepaskan pada anod, dan hidrogen ialah hasil sampingan di katod, yang harus diasingkan daripada fluorin untuk mengelakkan letupan. Untuk mensintesis sebatian penting seperti polifluorokarbon, sebatian organik difluorinasi dalam elektrolisis dengan fluorin yang dilepaskan, supaya pengasingan dan pengumpulan fluorin dalam bekas berasingan tidak diperlukan.
Klorin dihasilkan terutamanya daripada air garam NaCl dalam elektrolisis dengan ruang anod yang diasingkan untuk mengelakkan tindak balas klorin dengan produk elektrolisis lain: NaOH dan H2; Oleh itu, elektrolisis menghasilkan tiga produk industri penting: klorin, hidrogen dan alkali. Untuk menjalankan proses ini, pelbagai pengubahsuaian elektrolisis digunakan. Klorin juga diperolehi sebagai hasil sampingan semasa penghasilan elektrolitik magnesium daripada MgCl2. Kebanyakan klorin digunakan untuk mensintesis HCl melalui tindak balas dengan gas asli, dan HCl digunakan untuk menghasilkan MgCl2 daripada MgO. Klorin juga terbentuk dalam metalurgi natrium daripada NaCl, tetapi kaedah elektrolisis daripada air garam adalah lebih murah. Makmal di negara perindustrian menghasilkan beribu-ribu tan klorin menggunakan tindak balas 4HCl + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2.
Bromin diperoleh daripada telaga air garam yang mengandungi lebih banyak ion bromida daripada air laut, sumber kedua terpenting bromin. Ion bromida lebih mudah ditukar kepada bromin berbanding ion fluorida dan klorida dalam tindak balas yang serupa. Oleh itu, untuk mendapatkan bromin, khususnya, klorin digunakan sebagai agen pengoksidaan, kerana aktiviti halogen dalam kumpulan berkurangan dari atas ke bawah dan setiap halogen yang berdiri sebelum ini menggantikan halogen seterusnya. Dalam penghasilan bromin, air garam atau air laut diasidkan terlebih dahulu dengan asid sulfurik dan kemudian dirawat dengan klorin mengikut tindak balas.
2Br+ Cl2 -> Br2 + 2Cl
Bromin dipisahkan daripada larutan melalui penyejatan atau pembersihan, diikuti dengan penyerapannya oleh pelbagai reagen, bergantung pada aplikasi selanjutnya. Sebagai contoh, apabila bertindak balas dengan larutan natrium karbonat yang dipanaskan, kristal NaBr dan NaBrO3 diperolehi; Apabila campuran kristal diasidkan, bromin dijana semula, menyediakan kaedah tidak langsung tetapi mudah untuk mengumpul (menyimpan) cecair toksik yang menghakis, berbau busuk dan toksik ini. Bromin juga boleh diserap oleh larutan SO2, yang menghasilkan HBr. Bromin boleh diasingkan dengan mudah daripada larutan ini dengan menghantar klorin (contohnya, untuk bertindak balas bromin dengan etilena C2H4 untuk menghasilkan dibromoethylene C2H4Br2, yang digunakan sebagai agen antiketukan untuk petrol). Pengeluaran bromin dunia melebihi 300,000 tan/tahun.
Iodin diperoleh daripada abu rumpai laut, merawatnya dengan campuran MnO2 + H2SO4, dan disucikan dengan pemejalwapan. Iodida ditemui dalam kuantiti yang ketara dalam perairan penggerudian bawah tanah. Iodin diperoleh melalui pengoksidaan ion iodida (contohnya, ion nitrit NO2 atau klorin). Iodin juga boleh dimendakkan dalam bentuk AgI, dari mana perak dijana semula dengan bertindak balas dengan besi untuk membentuk FeI2. Iodin digantikan daripada FeI2 oleh klorin. Saltpeter Chile, yang mengandungi campuran NaIO3, diproses untuk menghasilkan iodin. Ion iodida adalah komponen penting dalam makanan manusia, kerana ia diperlukan untuk pembentukan hormon tiroksin yang mengandungi iodin, yang mengawal pertumbuhan dan fungsi badan yang lain.
Kereaktifan dan sebatian. Semua halogen bertindak balas secara langsung dengan logam untuk membentuk garam, sifat ioniknya bergantung kepada kedua-dua halogen dan logam. Oleh itu, fluorida logam, terutamanya logam subkumpulan IA dan IIA, adalah sebatian ionik. Darjah keionan ikatan berkurangan dengan peningkatan jisim atom halogen dan penurunan kereaktifan logam. Halida dengan jenis ikatan ionik menghablur dalam kekisi kristal tiga dimensi. Sebagai contoh, NaCl (garam meja) mempunyai kekisi padu. Dengan peningkatan kovalen ikatan, perkadaran struktur berlapis meningkat (seperti dalam CdCl2, CuCl2, CuBr2, PbCl2, PdCl2, FeCl2, dll.). Dalam keadaan gas, halida kovalen sering membentuk dimer, contohnya Al2Cl6 (AlCl3 dimer). Dengan bukan logam, halogen membentuk sebatian dengan ikatan kovalen hampir semata-mata, contohnya, karbon, fosforus dan sulfur halida (CCl4, dsb.). Bukan logam dan logam mempamerkan keadaan pengoksidaan maksimum dalam tindak balas dengan fluorin, contohnya SF6, PF5, CuF3, CoF3. Percubaan untuk mendapatkan iodida dengan komposisi yang serupa gagal kerana jejari atom iodin yang besar (faktor sterik) dan kerana kecenderungan kuat unsur dalam keadaan pengoksidaan tinggi untuk mengoksidakan I kepada I2. Sebagai tambahan kepada sintesis langsung, halida boleh diperolehi dengan kaedah lain. Oksida logam dengan kehadiran karbon bertindak balas dengan halogen untuk membentuk halida (contohnya, Cr2O3 bertukar menjadi CrCl3). Tidak mungkin untuk mendapatkan CrCl3 daripada CrCl3×6H2O melalui dehidrasi, tetapi hanya klorida asas (atau hidroksoklorida). Halida juga diperoleh dengan merawat oksida dengan wap HX, contohnya:

Ejen pengklorinan yang baik ialah CCl4, contohnya untuk menukar BeO kepada BeCl2. SbF3 sering digunakan untuk fluoridasi klorida (lihat SO2ClF di atas).
Polihalida. Halogen bertindak balas dengan banyak halida logam untuk membentuk sebatian polihalida yang mengandungi spesies Xn1 anionik yang besar. Sebagai contoh:

Tindak balas pertama menyediakan kaedah yang mudah untuk menyediakan larutan I2 yang sangat pekat dengan menambahkan iodin kepada larutan pekat KI. Poliiodida mengekalkan sifat I2. Ia juga mungkin untuk mendapatkan polihalida campuran: RbI + Br2 -> RbIBr2 RbICl2 + Cl2 -> RbICl4
Keterlarutan. Halogen mempunyai sedikit keterlarutan dalam air, tetapi, seperti yang dijangkakan, disebabkan sifat kovalen ikatan XX dan cas yang kecil, keterlarutannya adalah rendah. Fluorin sangat aktif sehingga menarik pasangan elektron daripada oksigen dalam air, membebaskan O2 bebas dan membentuk OF2 dan HF. Klorin kurang aktif, tetapi bertindak balas dengan air untuk menghasilkan beberapa HOCl dan HCl. Klorin hidrat (contohnya, Cl2*8H2O) boleh dibebaskan daripada larutan apabila disejukkan.
Iodin mempamerkan sifat luar biasa apabila dilarutkan dalam pelbagai pelarut. Apabila sejumlah kecil iodin dilarutkan dalam air, alkohol, keton dan pelarut lain yang mengandungi oksigen, larutan coklat terbentuk (larutan 1% I2 dalam alkohol ialah antiseptik perubatan biasa). Larutan iodin dalam CCl4 atau pelarut bebas oksigen lain mempunyai warna ungu. Ia boleh diandaikan bahawa dalam pelarut sedemikian, molekul iodin berkelakuan serupa dengan keadaan mereka dalam fasa gas, yang mempunyai warna yang sama. Dalam pelarut yang mengandungi oksigen, pasangan elektron oksigen ditarik balik ke orbital valensi iodin.
Oksida. Halogen membentuk oksida. Tiada corak sistematik atau keberkalaan diperhatikan dalam sifat-sifat oksida ini. Persamaan dan perbezaan, serta kaedah utama untuk menghasilkan oksida halogen, disenaraikan dalam jadual. 8b.
Asid okso halogen. Apabila asid okso terbentuk, sifat sistematik halogen menjadi lebih jelas. Halogen membentuk asid terhalogen HOX, asid terhalogen HOXO, asid terhalogen HOXO2 dan asid terhalogen HOXO3, di mana X ialah halogen. Tetapi hanya klorin yang membentuk asid dari semua komposisi yang ditunjukkan, dan fluorin tidak membentuk asid okso sama sekali, dan bromin tidak membentuk HBrO4. Komposisi asid dan kaedah utama untuk penyediaannya disenaraikan dalam jadual. abad ke-8

Semua asid halogen tidak stabil, tetapi HOClO3 tulen adalah yang paling stabil (tanpa sebarang agen pengurangan). Semua asid okso adalah agen pengoksidaan yang kuat, tetapi kadar pengoksidaan tidak semestinya bergantung pada keadaan pengoksidaan halogen. Oleh itu, HOCl (ClI) ialah agen pengoksidaan yang cepat dan berkesan, tetapi HOClO3 (ClVII) cair tidak. Secara umum, lebih tinggi keadaan pengoksidaan halogen dalam asid okso, lebih kuat asid, jadi HClO4 (ClVII) ialah asid okso terkuat yang diketahui dalam larutan akueus. Ion ClO4, yang terbentuk semasa penceraian asid dalam air, adalah yang paling lemah daripada ion negatif sebagai penderma pasangan elektron. Na dan Ca hipoklorit menemui kegunaan industri dalam pelunturan dan rawatan air. Sebatian interhalogen ialah sambungan halogen yang berbeza antara satu sama lain. Halogen dengan jejari yang besar sentiasa mempunyai keadaan pengoksidaan positif dalam sebatian sedemikian (tertakluk kepada pengoksidaan), dan dengan jejari yang lebih kecil ia lebih negatif (tertakluk kepada pengurangan). Fakta ini mengikuti trend umum perubahan dalam aktiviti dalam siri halogen. Dalam jadual Rajah 8d menunjukkan komposisi sebatian interhalogen yang diketahui (A ialah halogen dengan keadaan pengoksidaan yang lebih positif).
Sebatian interhalogen terbentuk melalui sintesis langsung daripada unsur. Keadaan pengoksidaan 7, yang luar biasa untuk iodin, direalisasikan dalam sebatian IF7, dan halogen lain tidak boleh menyelaraskan 7 atom fluorin. Bahan cecair BrF3 dan ClF3, secara kimia serupa dengan fluorin, tetapi lebih mudah untuk fluoridasi, adalah kepentingan praktikal. Dalam kes ini, BrF3 lebih berkesan. Oleh kerana trifluorida adalah agen pengoksidaan yang kuat dan berada dalam keadaan cecair, ia digunakan sebagai agen pengoksidaan untuk bahan api roket.
Sebatian hidrogen. Halogen bertindak balas dengan hidrogen, membentuk HX, dan dengan fluorin dan klorin tindak balas berlangsung secara meletup dengan pengaktifan sedikit. Interaksi dengan Br2 dan I2 berlaku lebih perlahan. Untuk tindak balas dengan hidrogen berlaku, ia adalah mencukupi untuk mengaktifkan sebahagian kecil daripada reagen menggunakan cahaya atau haba. Zarah diaktifkan berinteraksi dengan yang tidak diaktifkan, membentuk HX dan zarah diaktifkan baru, yang meneruskan proses, dan tindak balas dua zarah diaktifkan dalam tindak balas utama berakhir dengan pembentukan produk. Sebagai contoh, pembentukan HCl daripada H2 dan Cl2:

Kaedah yang lebih mudah untuk menghasilkan hidrogen halida daripada sintesis langsung disediakan, contohnya, melalui tindak balas berikut:

Dalam keadaan gas, HX ialah sebatian kovalen, tetapi dalam larutan akueus ia (kecuali HF) menjadi asid kuat. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa molekul air dengan berkesan menarik hidrogen daripada halogen. Semua asid sangat larut dalam air kerana penghidratan: HX + H2O -> H3O+ + X
HF lebih terdedah kepada pembentukan kompleks daripada hidrogen halida lain. Caj pada H dan F adalah sangat besar, dan atom-atom ini sangat kecil, sehingga pembentukan HX-sekutu seperti polimer komposisi (HF)x, di mana x = 3. Dalam larutan sedemikian, penceraian di bawah pengaruh a molekul air berlaku tidak lebih daripada beberapa peratus daripada jumlah bilangan ion hidrogen. Tidak seperti hidrogen halida lain, hidrogen fluorida bertindak balas secara aktif dengan SiO2 dan silikat, membebaskan SiF4 bergas. Oleh itu, larutan akueus HF (asid fluorik) digunakan dalam goresan kaca dan tidak disimpan dalam kaca, tetapi dalam bekas parafin atau polietilena. HF tulen mendidih hanya di bawah suhu bilik (19.52°C), jadi ia disimpan sebagai cecair dalam silinder keluli. Larutan akueus HCl dipanggil asid hidroklorik. Larutan tepu yang mengandungi 36% (berat) HCl digunakan secara meluas dalam industri kimia dan makmal (lihat juga HIDROGEN).
Astatine Unsur kimia keluarga halogen ini mempunyai simbol At dan nombor atom 85 dan hanya wujud dalam jumlah surih dalam beberapa mineral. Kembali pada tahun 1869, D.I. Mendeleev meramalkan kewujudannya dan kemungkinan penemuan pada masa hadapan. Astatine ditemui oleh D. Corson, K. Mackenzie dan E. Segre pada tahun 1940. Lebih daripada 20 isotop diketahui, di mana yang paling lama hidup ialah 210At dan 211At. Menurut beberapa data, apabila 20983Bi dihujani dengan nukleus helium, isotop astatin-211 terbentuk; Astatin telah dilaporkan boleh larut dalam pelarut kovalen, boleh membentuk At seperti halogen lain, dan berkemungkinan menghasilkan ion AtO4. (Data ini diperoleh menggunakan larutan dengan kepekatan 1010 mol/l.)

Sifat kimia halogen

Fluorin hanya boleh menjadi agen pengoksidaan, yang mudah dijelaskan oleh kedudukannya dalam jadual berkala unsur kimia D.I. Ia adalah agen pengoksidaan yang kuat, mengoksidakan walaupun beberapa gas mulia:

2F 2 +Xe=XeF 4

Aktiviti kimia tinggi fluorin harus dijelaskan

Tetapi pemusnahan molekul fluorin memerlukan lebih sedikit tenaga daripada yang dilepaskan semasa pembentukan ikatan baru.

Oleh itu, disebabkan jejari kecil atom fluorin, pasangan elektron tunggal dalam molekul fluorin saling berlanggar dan melemahkan

Halogen berinteraksi dengan hampir semua bahan mudah.

1. Tindak balas dengan logam berlaku paling kuat. Apabila dipanaskan, fluorin bertindak balas dengan semua logam (termasuk emas dan platinum); dalam keadaan sejuk ia bertindak balas dengan logam alkali, plumbum, besi. Dengan tembaga dan nikel, tindak balas tidak berlaku dalam keadaan sejuk, kerana lapisan pelindung fluorida terbentuk pada permukaan logam, melindungi logam daripada pengoksidaan selanjutnya.

Klorin bertindak balas dengan kuat dengan logam alkali, dan dengan kuprum, besi dan timah tindak balas berlaku apabila dipanaskan. Bromin dan iodin berkelakuan serupa.

Interaksi halogen dengan logam adalah proses eksotermik dan boleh dinyatakan dengan persamaan:

2M+nHaI 2 =2MHaI DH<0

Halida logam ialah garam biasa.

Halogen dalam tindak balas ini mempamerkan sifat pengoksidaan yang kuat. Dalam kes ini, atom logam melepaskan elektron, dan atom halogen menerima, sebagai contoh:

2. Dalam keadaan biasa, fluorin bertindak balas dengan hidrogen dalam gelap dengan letupan. Interaksi klorin dengan hidrogen berlaku dalam cahaya matahari yang terang.

Bromin dan hidrogen berinteraksi hanya apabila dipanaskan, dan iodin bertindak balas dengan hidrogen di bawah pemanasan kuat (sehingga 350°C), tetapi proses ini boleh diterbalikkan.

H 2 + Cl 2 = 2 HCl H 2 + Br 2 = 2 HBr

Н 2 +I 2 « 350° 2HI

Halogen ialah agen pengoksida dalam tindak balas ini.

Penyelidikan telah menunjukkan bahawa tindak balas antara hidrogen dan klorin dalam cahaya mempunyai mekanisme berikut.

Molekul Cl 2 menyerap hv kuantum cahaya dan terurai menjadi radikal Cl tak organik. . Ini berfungsi sebagai permulaan tindak balas (pengujaan awal tindak balas). Kemudian ia berterusan dengan sendirinya. Radikal klorin Cl. bertindak balas dengan molekul hidrogen. Dalam kes ini, radikal hidrogen H dan HCl terbentuk. Sebaliknya, radikal hidrogen H. bertindak balas dengan molekul Cl 2, membentuk HCl dan Cl. dan lain-lain.

Сl 2 +hv=Сl. +Cl.

Cl. +H 2 =HCl+H.

N. +Cl 2 =HCl+C1.

Keterujaan awal menyebabkan rangkaian reaksi berturut-turut. Tindak balas sedemikian dipanggil tindak balas berantai. Hasilnya ialah hidrogen klorida.

3. Halogen tidak berinteraksi secara langsung dengan oksigen dan nitrogen.

4. Halogen bertindak balas dengan baik dengan bukan logam lain, contohnya:

2P+3Cl 2 =2PCl 3 2P+5Cl 2 =2PCl 5 Si+2F 2 =SiF 4

Halogen (kecuali fluorin) tidak bertindak balas dengan gas lengai. Aktiviti kimia bromin dan iodin terhadap bukan logam adalah kurang ketara berbanding fluorin dan klorin.

Dalam semua tindak balas di atas, halogen mempamerkan sifat pengoksidaan.

Interaksi halogen dengan bahan kompleks. 5. Dengan air.

Fluorin bertindak balas secara letupan dengan air untuk membentuk oksigen atom:

H 2 O+F 2 =2HF+O

Baki halogen bertindak balas dengan air mengikut skema berikut:

Gal 0 2 +H 2 O «NGal -1 +NGal +1 O

Tindak balas ini ialah tindak balas ketakkadaran di mana halogen adalah kedua-dua agen penurunan dan agen pengoksidaan, contohnya:

Cl 2 +H 2 O«HCl+HClO

Cl 2 +H 2 O«H + +Cl - +HClO

Сl°+1e - ®Сl - Cl°-1e - ®Сl +

di mana HCl ialah asid hidroklorik kuat; HClO - asid hipoklorus lemah

6. Halogen mampu mengeluarkan hidrogen daripada bahan lain, turpentin + C1 2 = HC1 + karbon

Klorin menggantikan hidrogen dalam hidrokarbon tepu: CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl

dan bergabung dengan sebatian tak tepu:

C 2 H 4 + Cl 2 = C 2 H 4 Cl 2

7. Kereaktifan halogen berkurangan dalam siri F-Cl - Br - I. Oleh itu, unsur sebelumnya menyesarkan unsur berikutnya daripada asid jenis NG (G - halogen) dan garamnya. Dalam kes ini, aktiviti berkurangan: F 2 >Cl 2 >Br 2 >I 2

Permohonan

Klorin digunakan untuk membasmi kuman air minuman, kain peluntur dan pulpa kertas. Sebilangan besar daripadanya digunakan untuk menghasilkan asid hidroklorik, peluntur, dan lain-lain. Fluorin telah menemui aplikasi yang meluas dalam sintesis bahan polimer - fluoroplastik, yang mempunyai rintangan kimia yang tinggi, dan juga sebagai pengoksida bahan api roket. Beberapa sebatian fluorida digunakan dalam perubatan. Bromin dan iodin adalah agen pengoksidaan yang kuat dan digunakan dalam pelbagai sintesis dan analisis bahan.

Sebilangan besar bromin dan iodin digunakan untuk membuat ubat.

Hidrogen halida

Sebatian halogen dengan hidrogen HX, di mana X ialah sebarang halogen, dipanggil hidrogen halida. Oleh kerana elektronegativiti tinggi halogen, pasangan elektron ikatan dialihkan ke arah mereka, oleh itu molekul sebatian ini adalah polar.

Hidrogen halida ialah gas tidak berwarna dengan bau pedas dan mudah larut dalam air. Pada 0°C, larutkan 500 isipadu HC1, 600 isipadu HBr dan 450 isipadu HI dalam 1 isipadu air. Hidrogen fluorida bercampur dengan air dalam sebarang nisbah. Keterlarutan tinggi sebatian ini dalam air memungkinkan untuk mendapatkan pekat

Jadual 16. Darjah penceraian asid hidrohalik

penyelesaian mandi. Apabila dilarutkan dalam air, hidrogen halida terurai seperti asid. HF tergolong dalam sebatian tercerai lemah, yang dijelaskan oleh kekuatan ikatan khas dalam coule. Baki larutan hidrogen halida dikelaskan sebagai asid kuat.

HF - asid hidrofluorik HC1 - asid hidroklorik HBr - asid hidrobromik HI - asid hidroiodik

Kekuatan asid dalam siri HF - HCl - HBr - HI meningkat, yang dijelaskan oleh penurunan tenaga pengikat dalam arah yang sama dan peningkatan dalam jarak internuklear. HI ialah asid terkuat daripada siri asid hidrohalik (lihat Jadual 16).

Kebolehularan meningkat disebabkan oleh fakta bahawa air terpolarisasi

Sambungan yang lebih besar ialah sambungan yang panjangnya lebih besar. I Garam asid hidrohalik mempunyai nama berikut, masing-masing: fluorida, klorida, bromida, iodida.

Sifat kimia asid hidrohalik

Dalam bentuk keringnya, hidrogen halida tidak mempunyai kesan pada kebanyakan logam.

1. Larutan akueus hidrogen halida mempunyai sifat asid bebas oksigen. Berinteraksi dengan kuat dengan banyak logam, oksida dan hidroksidanya; ia tidak menjejaskan logam yang berada dalam siri voltan elektrokimia logam selepas hidrogen. Berinteraksi dengan beberapa garam dan gas.

Asid hidrofluorik memusnahkan kaca dan silikat:

SiO 2 +4HF=SiF 4 +2H 2 O

Oleh itu, ia tidak boleh disimpan dalam bekas kaca.

2. Dalam tindak balas redoks, asid hidrohalik bertindak sebagai agen penurunan, dan aktiviti penurunan dalam siri Cl - , Br - , I - meningkat.

resit

Hidrogen fluorida dihasilkan oleh tindakan asid sulfurik pekat pada fluorspar:

CaF 2 +H 2 SO 4 =CaSO 4 +2HF

Hidrogen klorida dihasilkan melalui tindak balas langsung hidrogen dengan klorin:

H 2 + Cl 2 = 2HCl

Ini adalah kaedah pengeluaran sintetik.

Kaedah sulfat adalah berdasarkan tindak balas pekat

asid sulfurik dengan NaCl.

Dengan sedikit pemanasan, tindak balas diteruskan dengan pembentukan HCl dan NaHSO 4.

NaCl+H 2 SO 4 =NaHSO 4 +HCl

Pada suhu yang lebih tinggi, tahap kedua tindak balas berlaku:

NaCl+NaHSO 4 =Na 2 SO 4 +HCl

Tetapi adalah mustahil untuk mendapatkan HBr dan HI dengan cara yang sama, kerana sebatian mereka dengan logam apabila berinteraksi dengan pekat

dioksidakan oleh asid sulfurik, kerana I - dan Br - adalah agen penurunan yang kuat.

2NaBr -1 +2H 2 S +6 O 4(k) =Br 0 2 +S +4 O 2 +Na 2 SO 4 +2H 2 O

Hidrogen bromida dan hidrogen iodida diperoleh melalui hidrolisis PBr 3 dan PI 3: PBr 3 +3H 2 O=3HBr+H 3 PO 3 PI 3 +3H 2 O=3HI+H 3 PO 3

Halida

Halida logam ialah garam biasa. Mereka dicirikan oleh jenis ikatan ionik, di mana ion logam mempunyai cas positif dan ion halogen mempunyai cas negatif. Mereka mempunyai kekisi kristal.

Keupayaan pengurangan halida meningkat dalam susunan Cl -, Br -, I - (lihat §2.2).

Keterlarutan garam larut sedikit berkurangan dalam siri AgCl - AgBr - AgI; sebaliknya, garam AgF sangat larut dalam air. Kebanyakan garam asid hidrohalik sangat larut dalam air.

Di sini pembaca akan mencari maklumat tentang halogen, unsur kimia jadual berkala D.I. Kandungan artikel akan membolehkan anda membiasakan diri dengan sifat kimia dan fizikalnya, kejadiannya dalam alam semula jadi, kaedah penggunaan, dll.

Maklumat am

Halogen adalah semua unsur jadual kimia D.I. Mendeleev, yang terletak dalam kumpulan ketujuh belas. Mengikut kaedah klasifikasi yang lebih ketat, ini semua adalah elemen kumpulan ketujuh, subkumpulan utama.

Halogen ialah unsur yang boleh bertindak balas dengan hampir semua bahan daripada jenis mudah, kecuali sejumlah bukan logam. Kesemua mereka adalah pengoksida yang bertenaga, oleh itu, dalam keadaan semula jadi, sebagai peraturan, mereka berada dalam bentuk campuran dengan bahan lain. Penunjuk aktiviti kimia halogen berkurangan dengan peningkatan penomboran bersiri mereka.

Unsur-unsur berikut dianggap halogen: fluorin, klorin, bromin, iodin, astatin dan tennesine yang dicipta secara buatan.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, semua halogen adalah agen pengoksidaan dengan sifat yang jelas, dan semuanya bukan logam. Yang luar mempunyai tujuh elektron. Interaksi dengan logam membawa kepada pembentukan ikatan ionik dan garam. Hampir semua halogen, kecuali fluorin, boleh bertindak sebagai agen penurunan, mencapai keadaan pengoksidaan tertinggi +7, tetapi ini memerlukan mereka berinteraksi dengan unsur-unsur yang mempunyai tahap keelektronegatifan yang lebih tinggi.

Ciri-ciri etimologi

Pada tahun 1841, ahli kimia Sweden J. Berzelius mencadangkan untuk memperkenalkan istilah halogen, merujuk kepada mereka sebagai F, Br, I, yang dikenali pada masa itu, bagaimanapun, sebelum pengenalan istilah ini berhubung dengan keseluruhan kumpulan unsur tersebut, pada tahun 1811 , saintis Jerman I Schweigger menggunakan perkataan yang sama untuk memanggil klorin istilah itu sendiri diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai "garam."

Struktur atom dan keadaan pengoksidaan

Konfigurasi elektron kulit atom luar halogen adalah seperti berikut: astatin - 6s 2 6p 5, iodin - 5s 2 5p 5, bromin 4s 2 4p 5, klorin - 3s 2 3p 5, fluorin 2s 2 2p 5.

Halogen ialah unsur yang mempunyai tujuh elektron dalam kulit luarnya, membolehkan mereka "dengan mudah" memperoleh elektron yang tidak mencukupi untuk melengkapkan kulit. Biasanya nombor pengoksidaan muncul sebagai -1. Cl, Br, I dan At bertindak balas dengan unsur yang lebih tinggi dan mula menunjukkan keadaan pengoksidaan positif: +1, +3, +5, +7. Fluorin mempunyai keadaan pengoksidaan tetap -1.

Menyebarkan

Oleh kerana tahap kereaktifannya yang tinggi, halogen biasanya ditemui dalam bentuk sebatian. Tahap taburan dalam kerak bumi berkurangan mengikut pertambahan jejari atom dari F ke I. Astatin dalam kerak bumi diukur dalam gram, dan tennessine dicipta secara buatan.

Halogen berlaku secara semula jadi dalam sebatian halida, dan iodin juga boleh mengambil bentuk kalium atau natrium iodat. Oleh kerana kelarutannya dalam air, ia terdapat dalam perairan laut dan air garam yang berasal dari semula jadi. F ialah ahli halogen yang mudah larut dan paling kerap ditemui dalam batuan sedimen, dan sumber utamanya ialah kalsium fluorida.

Ciri kualiti fizikal

Halogen boleh sangat berbeza antara satu sama lain, dan ia mempunyai sifat fizikal berikut:

1. Fluorin (F2) ialah gas kuning muda, mempunyai bau pedas dan menjengkelkan, dan tidak boleh dimampatkan dalam keadaan suhu biasa. Takat lebur ialah -220 °C, dan takat didih ialah -188 °C.
2. Klorin (Cl 2) ialah gas yang tidak mampat pada suhu biasa, walaupun dalam tekanan, mempunyai bau yang menyesakkan, pedas dan warna hijau-kuning. Ia mula cair pada -101 °C dan mendidih pada -34 °C.
3. Bromin (Br 2) ialah cecair yang meruap dan berat dengan warna coklat keperangan dan bau busuk yang tajam. Ia cair pada -7 °C dan mendidih pada 58 °C.
4. Iodin (I 2) - bahan pepejal ini mempunyai warna kelabu gelap, dan dicirikan oleh kilauan logam dan bau yang agak tajam. Proses lebur bermula apabila ia mencapai 113.5 °C, dan mendidih pada 184.885 °C.
5. Halogen yang jarang ditemui ialah astatin (Pada 2), iaitu pepejal dan mempunyai warna hitam-biru dengan kilauan logam. Takat lebur sepadan dengan 244 °C, dan pendidihan bermula selepas mencapai 309 °C.

Sifat kimia halogen

Halogen ialah unsur dengan aktiviti pengoksidaan yang sangat tinggi, yang berkurangan dalam arah dari F ke At. Fluorin, sebagai wakil halogen yang paling aktif, boleh bertindak balas dengan semua jenis logam, tidak termasuk mana-mana logam yang diketahui. Kebanyakan wakil logam, apabila terdedah kepada suasana fluorin, mengalami pembakaran spontan, membebaskan haba dalam kuantiti yang banyak.

Tanpa mendedahkan fluorin kepada haba, ia boleh bertindak balas dengan sejumlah besar bukan logam, seperti H2, C, P, S, Si. Jenis tindak balas dalam kes ini adalah eksotermik dan mungkin disertai dengan letupan. Apabila dipanaskan, F memaksa baki halogen untuk teroksida, dan apabila terdedah kepada penyinaran, unsur ini mampu bertindak balas sepenuhnya dengan gas berat yang bersifat lengai.

Apabila berinteraksi dengan bahan kompleks, fluorin menyebabkan tindak balas tenaga tinggi, contohnya, dengan mengoksidakan air, ia boleh menyebabkan letupan.

Klorin juga boleh menjadi reaktif, terutamanya dalam keadaan bebasnya. Tahap aktivitinya adalah kurang daripada fluorin, tetapi ia mampu bertindak balas dengan hampir semua bahan mudah, tetapi nitrogen, oksigen dan gas mulia tidak bertindak balas dengannya. Berinteraksi dengan hidrogen, apabila dipanaskan atau dalam cahaya yang baik, klorin menghasilkan tindak balas ganas yang disertai dengan letupan.

Sebagai tambahan dan tindak balas penggantian, Cl boleh bertindak balas dengan sejumlah besar bahan kompleks. Ia mampu menyesarkan Br dan I akibat pemanasan daripada sebatian yang mereka cipta dengan logam atau hidrogen, dan juga boleh bertindak balas dengan bahan alkali.

Bromin kurang aktif secara kimia daripada klorin atau fluorin, tetapi masih menunjukkan dirinya dengan jelas. Ini disebabkan oleh fakta bahawa paling kerap bromin Br digunakan sebagai cecair, kerana dalam keadaan ini tahap kepekatan awal, di bawah keadaan serupa yang lain, adalah lebih tinggi daripada Cl. Digunakan secara meluas dalam kimia, terutamanya organik. Boleh larut dalam H 2 O dan bertindak balas separa dengannya.

Unsur halogen iodin membentuk bahan ringkas I 2 dan mampu bertindak balas dengan H 2 O, larut dalam iodida larutan, dengan itu membentuk anion kompleks. Saya berbeza daripada kebanyakan halogen kerana ia tidak bertindak balas dengan kebanyakan bukan logam dan bertindak balas perlahan dengan logam, dan ia mesti dipanaskan. Ia bertindak balas dengan hidrogen hanya apabila tertakluk kepada pemanasan yang kuat, dan tindak balas adalah endotermik.

Astatin halogen yang jarang ditemui (At) kurang reaktif daripada iodin, tetapi boleh bertindak balas dengan logam. Hasil daripada disosiasi, kedua-dua anion dan kation muncul.

Kawasan kegunaan

Sebatian halogen digunakan secara meluas oleh manusia dalam pelbagai bidang aktiviti. Kriolit semulajadi (Na 3 AlF 6) digunakan untuk menghasilkan Al. Bromin dan iodin sering digunakan sebagai bahan mudah oleh syarikat farmaseutikal dan kimia. Dalam pengeluaran alat ganti kereta, halogen sering digunakan. Lampu depan adalah satu perincian sedemikian. Adalah sangat penting untuk memilih bahan berkualiti tinggi untuk komponen kereta ini, kerana lampu depan menerangi jalan pada waktu malam dan merupakan cara untuk mengesan anda dan pemandu lain. Xenon dianggap sebagai salah satu bahan komposit terbaik untuk mencipta lampu depan. Halogen, bagaimanapun, tidak jauh lebih rendah dari segi kualiti daripada gas lengai ini.

Halogen yang baik ialah fluorida, bahan tambahan yang digunakan secara meluas dalam ubat gigi. Ia membantu mengelakkan berlakunya penyakit pergigian - karies.

Unsur halogen klorin (Cl) mendapati penggunaannya dalam penghasilan HCl dan sering digunakan dalam sintesis bahan organik seperti plastik, getah, gentian sintetik, pewarna dan pelarut, dll. Sebatian klorin juga digunakan sebagai peluntur linen dan kapas bahan, kertas dan sebagai alat untuk memerangi bakteria dalam air minuman.

Perhatian! Toksik!

Oleh kerana kereaktifan yang sangat tinggi, halogen betul-betul dipanggil beracun. Keupayaan untuk memasuki tindak balas paling jelas dinyatakan dalam fluorin. Halogen telah menyatakan sifat asphyxiating dan boleh merosakkan tisu apabila berinteraksi.

Fluorin dalam wap dan aerosol dianggap sebagai salah satu bentuk halogen yang paling berpotensi berbahaya, berbahaya kepada hidupan sekeliling. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ia kurang dirasakan oleh deria bau dan dirasai hanya selepas mencapai kepekatan yang hebat.

Menjumlahkan

Seperti yang dapat kita lihat, halogen adalah bahagian yang sangat penting dalam jadual berkala, ia mempunyai banyak sifat, berbeza antara satu sama lain dalam kualiti fizikal dan kimia, struktur atom, keadaan pengoksidaan dan keupayaan untuk bertindak balas dengan logam dan bukan logam. Ia digunakan dalam pelbagai aplikasi perindustrian, daripada bahan tambahan dalam produk penjagaan diri kepada sintesis bahan kimia organik atau peluntur. Walaupun fakta bahawa salah satu cara terbaik untuk mengekalkan dan mencipta cahaya dalam lampu kereta ialah xenon, halogen bagaimanapun secara praktikalnya lebih rendah daripadanya dan juga digunakan secara meluas dan mempunyai kelebihannya.

Sekarang anda tahu apa itu halogen. Kata imbasan dengan sebarang soalan tentang bahan ini tidak lagi menjadi penghalang untuk anda.

CIRI-CIRI UMUM

Halogen (dari halo Yunani - garam dan gen - membentuk) adalah unsur subkumpulan utama kumpulan VII jadual berkala: fluorin, klorin, bromin, iodin, astatin.

Jadual. Struktur elektronik dan beberapa sifat atom dan molekul halogen

1) Konfigurasi elektronik am paras tenaga luar ialah nS2nP5.
2) Dengan peningkatan nombor atom unsur, jejari atom bertambah, keelektronegatifan berkurangan, sifat bukan logam melemahkan (sifat logam meningkat); halogen adalah agen pengoksidaan yang kuat keupayaan pengoksidaan unsur berkurangan dengan peningkatan jisim atom.
3) Molekul halogen terdiri daripada dua atom.
4) Dengan peningkatan jisim atom, warna menjadi lebih gelap, takat lebur dan didih, serta ketumpatan, meningkat.
5) Kekuatan asid hidrohalik meningkat dengan peningkatan jisim atom.
6) Halogen boleh membentuk sebatian antara satu sama lain (contohnya, BrCl)

FLUORIN DAN SEBATIANNYA

Fluorin F2 - ditemui oleh A. Moissan pada tahun 1886.

Ciri-ciri fizikal

Gas berwarna kuning muda; t°lebur= -219°C, t°mendidih= -183°C.

resit

Elektrolisis kalium hidrofluorida mencairkan KHF2:

Sifat kimia

F2 ialah agen pengoksidaan terkuat bagi semua bahan:

1. 2F2 + 2H2O ® 4HF + O2
2. H2 + F2 ® 2HF (dengan letupan)
3. Cl2 + F2 ® 2ClF

Hidrogen fluorida

Ciri-ciri fizikal

Gas tidak berwarna, sangat larut dalam air, mp. = - 83.5°C; t ° mendidih. = 19.5°C;

resit

CaF2 + H2SO4(conc.) ® CaSO4 + 2HF

Sifat kimia

1) Larutan HF dalam air - asid lemah (hidrofluorik):

HF « H+ + F-

Garam asid hidrofluorik - fluorida

2) Asid hidrofluorik melarutkan kaca:

SiO2 + 4HF ® SiF4+ 2H2O

SiF4 + 2HF ® H2 asid heksafluorosilisik

KLORIN DAN SEBATIANNYA

Klorin Cl2 - ditemui oleh K. Scheele pada tahun 1774.

Ciri-ciri fizikal

Gas warna kuning-hijau, mp. = -101°C, t°didih. = -34°C.

resit

Pengoksidaan ion Cl- dengan agen pengoksidaan kuat atau arus elektrik:

MnO2 + 4HCl ® MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl ® 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O
K2Cr2O7 + 14HCl ® 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H2O

elektrolisis larutan NaCl (kaedah industri):

2NaCl + 2H2O ® H2 + Cl2 + 2NaOH

Sifat kimia

Klorin adalah agen pengoksidaan yang kuat.

1) Tindak balas dengan logam:

2Na + Cl2 ® 2NaCl
Ni + Cl2 ® NiCl2
2Fe + 3Cl2 ® 2FeCl3

2) Tindak balas dengan bukan logam:

H2 + Cl2 –hn® 2HCl
2P + 3Cl2 ® 2PClЗ

3) Tindak balas dengan air:

Cl2 + H2O « HCl + HClO

4) Tindak balas dengan alkali:

Cl2 + 2KOH –5°C® KCl + KClO + H2O
3Cl2 + 6KOH –40°C® 5KCl + KClOЗ + 3H2O
Cl2 + Ca(OH)2 ® CaOCl2(peluntur) + H2O

5) Mengalihkan bromin dan iodin daripada asid hidrohalik dan garamnya.

Cl2 + 2KI ® 2KCl + I2
Cl2 + 2HBr ® 2HCl + Br2

Sebatian klorin
Hidrogen klorida

Ciri-ciri fizikal

Gas tidak berwarna dengan bau pedas, beracun, lebih berat daripada udara, sangat larut dalam air (1: 400).
t°pl. = -114°C, t°didih. = -85°C.

resit

1) Kaedah sintetik (perindustrian):

H2 + Cl2 ® 2HCl

2) Kaedah hidrosulfat (makmal):

NaCl(pepejal) + H2SO4(conc.) ® NaHSO4 + HCl

Sifat kimia

1) Larutan HCl dalam air - asid hidroklorik - asid kuat:

HCl « H+ + Cl-

2) Bertindak balas dengan logam dalam julat voltan sehingga hidrogen:

2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2

3) dengan oksida logam:

MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O

4) dengan bes dan ammonia:

HCl + KOH ® KCl + H2O
3HCl + Al(OH)3 ® AlCl3 + 3H2O
HCl + NH3 ® NH4Cl

5) dengan garam:

CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + H2O + CO2
HCl + AgNO3 ® AgCl¯ + HNO3

Pembentukan mendakan putih perak klorida, tidak larut dalam asid mineral, digunakan sebagai tindak balas kualitatif untuk pengesanan Cl- anion dalam larutan.
Klorida logam ialah garam asid hidroklorik, ia diperoleh melalui interaksi logam dengan klorin atau tindak balas asid hidroklorik dengan logam, oksida dan hidroksidanya; dengan pertukaran dengan garam tertentu

2Fe + 3Cl2 ® 2FeCl3
Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2
CaO + 2HCl ® CaCl2 + H2O
Ba(OH)2 + 2HCl ® BaCl2 + 2H2O
Pb(NO3)2 + 2HCl ® PbCl2¯ + 2HNO3

Kebanyakan klorida larut dalam air (kecuali perak, plumbum dan klorida merkuri monovalen).

Asid hipoklorus HCl+1O
H–O–Cl

Ciri-ciri fizikal

Wujud hanya dalam bentuk larutan akueus cair.

resit

Cl2 + H2O « HCl + HClO

Sifat kimia

HClO ialah asid lemah dan agen pengoksidaan kuat:

1) Mengurai, membebaskan oksigen atom

HClO – dalam cahaya® HCl + O

2) Dengan alkali ia memberikan garam - hipoklorit

HClO + KOH ® KClO + H2O

2HI + HClO ® I2¯ + HCl + H2O

Asid klor HCl+3O2
H–O–Cl=O

Ciri-ciri fizikal

Hanya wujud dalam larutan akueus.

resit

Ia dibentuk oleh interaksi hidrogen peroksida dengan klorin oksida (IV), yang diperoleh daripada garam Berthollet dan asid oksalik dalam H2SO4:

2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 ® K2SO4 + 2CO2 + 2СlO2 + 2H2O
2ClO2 + H2O2 ® 2HClO2 + O2

Sifat kimia

HClO2 ialah asid lemah dan agen pengoksidaan yang kuat; garam asid klorida - klorit:

HClO2 + KOH ® KClO2 + H2O

2) Tidak stabil, terurai semasa penyimpanan

4HClO2 ® HCl + HClO3 + 2ClO2 + H2O

Asid hipoklorus HCl+5O3

Ciri-ciri fizikal

Stabil hanya dalam larutan akueus.

resit

Ba (ClO3)2 + H2SO4 ® 2HClO3 + BaSO4¯

Sifat kimia

HClO3 - Asid kuat dan agen pengoksidaan kuat; garam asid perklorik - klorat:

6P + 5HClO3 ® 3P2O5 + 5HCl
HClO3 + KOH ® KClO3 + H2O

KClO3 - garam Berthollet; ia diperoleh dengan menghantar klorin melalui larutan KOH yang dipanaskan (40°C):

3Cl2 + 6KOH ® 5KCl + KClO3 + 3H2O

Garam Berthollet digunakan sebagai agen pengoksidaan; Apabila dipanaskan, ia terurai:

4KClO3 – tanpa cat® KCl + 3KClO4
2KClO3 –MnO2 cat® 2KCl + 3O2

Asid perklorik HCl+7O4

Ciri-ciri fizikal

Cecair tidak berwarna, takat didih. = 25°C, suhu = -101°C.

resit

KClO4 + H2SO4 ® KHSO4 + HClO4

Sifat kimia

HClO4 ialah asid yang sangat kuat dan agen pengoksidaan yang sangat kuat; garam asid perklorik - perklorat.

HClO4 + KOH ® KClO4 + H2O

2) Apabila dipanaskan, asid perklorik dan garamnya terurai:

4HClO4 –t°® 4ClO2 + 3O2 + 2H2O
KClO4 –t°® KCl + 2O2

BROMIN DAN SEBATIANNYA

Bromine Br2 - ditemui oleh J. Balard pada tahun 1826.

Ciri-ciri fizikal

Cecair coklat dengan asap toksik yang berat; mempunyai bau yang tidak menyenangkan; r= 3.14 g/cm3; t°pl. = -8°C; t ° mendidih. = 58°C.

resit

Pengoksidaan ion Br oleh agen pengoksidaan kuat:

MnO2 + 4HBr ® MnBr2 + Br2 + 2H2O
Cl2 + 2KBr ® 2KCl + Br2

Sifat kimia

Dalam keadaan bebasnya, bromin ialah agen pengoksidaan yang kuat; dan larutan akueusnya - "air bromin" (mengandungi 3.58% bromin) biasanya digunakan sebagai agen pengoksidaan yang lemah.

1) Bertindak balas dengan logam:

2Al + 3Br2 ® 2AlBr3

2) Bertindak balas dengan bukan logam:

H2 + Br2 « 2HBr
2P + 5Br2 ® 2PBr5

3) Bertindak balas dengan air dan alkali:

Br2 + H2O « HBr + HBrO
Br2 + 2KOH ® KBr + KBrO + H2O

4) Bertindak balas dengan agen pengurangan kuat:

Br2 + 2HI ® I2 + 2HBr
Br2 + H2S ® S + 2HBr

Hidrogen bromida HBr

Ciri-ciri fizikal

Gas tidak berwarna, sangat larut dalam air; t° mendidih. = -67°C; t°pl. = -87°C.

resit

2NaBr + H3PO4 –t°® Na2HPO4 + 2HBr

PBr3 + 3H2O ® H3PO3 + 3HBr

Sifat kimia

Larutan berair hidrogen bromida ialah asid hidrobromik, yang lebih kuat daripada asid hidroklorik. Ia mengalami tindak balas yang sama seperti HCl:

1) Pemisahan:

HBr « H+ + Br -

2) Dengan logam dalam siri voltan sehingga hidrogen:

Mg + 2HBr ® MgBr2 + H2

3) dengan oksida logam:

CaO + 2HBr ® CaBr2 + H2O

4) dengan bes dan ammonia:

NaOH + HBr ® NaBr + H2O
Fe(OH)3 + 3HBr ® FeBr3 + 3H2O
NH3 + HBr ® NH4Br

5) dengan garam:

MgCO3 + 2HBr ® MgBr2 + H2O + CO2
AgNO3 + HBr ® AgBr¯ + HNO3

Garam asid hidrobromik dipanggil bromida. Tindak balas terakhir - pembentukan mendakan kuning, tidak larut asid bromida perak - berfungsi untuk mengesan anion Br - dalam larutan.

6) HBr ialah agen penurunan yang kuat:

2HBr + H2SO4(conc.) ® Br2 + SO2 + 2H2O
2HBr + Cl2 ® 2HCl + Br2

Daripada asid oksigen bromin, asid bromin lemah HBr+1O dan asid bromin kuat HBr+5O3 diketahui.
Iodin DAN SEBATIANNYA

Iodin I2 - ditemui oleh B. Courtois pada tahun 1811.

Ciri-ciri fizikal

Bahan kristal berwarna ungu tua dengan kilauan logam.
r= 4.9 g/cm3; t°pl.= 114°C; takat didih = 185°C. Sangat larut dalam pelarut organik (alkohol, CCl4).

resit

Pengoksidaan I-ion oleh agen pengoksidaan kuat:

Cl2 + 2KI ® 2KCl + I2
2KI + MnO2 + 2H2SO4 ® I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O

Sifat kimia

1) dengan logam:

2Al + 3I2 ® 2AlI3

2) dengan hidrogen:

3) dengan agen pengurangan yang kuat:

I2 + SO2 + 2H2O ® H2SO4 + 2HI
I2 + H2S ® S + 2HI

4) dengan alkali:

3I2 + 6NaOH ® 5NaI + NaIO3 + 3H2O

Hidrogen iodida

Ciri-ciri fizikal

Gas tidak berwarna dengan bau pedas, sangat larut dalam air, takat didih. = -35°C; t°pl. = -51°C.

resit

I2 + H2S ® S + 2HI

2P + 3I2 + 6H2O ® 2H3PO3 + 6HI

Sifat kimia

1) Larutan HI dalam air - asid hidroiodik kuat:

HI « H+ + I-
2HI + Ba(OH)2 ® BaI2 + 2H2O

Garam asid hidroiodik - iodida (untuk tindak balas HI yang lain, lihat sifat HCl dan HBr)

2) HI adalah agen pengurangan yang sangat kuat:

2HI + Cl2 ® 2HCl + I2
8HI + H2SO4(conc.) ® 4I2 + H2S + 4H2O
5HI + 6KMnO4 + 9H2SO4 ® 5HIO3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 9H2O

3) Pengenalpastian I- anion dalam larutan:

NaI + AgNO3 ® AgI¯ + NaNO3
HI + AgNO3 ® AgI¯ + HNO3

Mendakan kuning gelap iodida perak terbentuk, tidak larut dalam asid.

Asid oksigen iodin

Asid hidrous HI+5O3

Bahan kristal tidak berwarna, takat lebur = 110°C, sangat larut dalam air.

Terima:

3I2 + 10HNO3 ® 6HIO3 + 10NO + 2H2O

HIO3 ialah asid kuat (garam - iodat) dan agen pengoksidaan yang kuat.

Asid iodik H5I+7O6

Bahan higroskopik kristal, sangat larut dalam air, takat lebur = 130°C.
Asid lemah (garam - periodat); agen pengoksidaan yang kuat.