SUBGROUP VIIA. MGA HALOGEN
FLUORINE, CHLORINE, BROMINE, IODINE, ASTATE
Ang mga halogens, at lalo na ang fluorine, chlorine at bromine, ay may malaking kahalagahan para sa industriya at pagsasanay sa laboratoryo, kapwa sa malayang estado at sa anyo ng iba't ibang mga organic at inorganic na compound. Ang fluorine ay isang maputlang dilaw, mataas na reaktibo na gas na nagdudulot ng pangangati sa paghinga at kaagnasan ng mga materyales. Ang chlorine ay isa ring caustic, agresibong kemikal na gas na may madilim na berdeng dilaw na kulay at hindi gaanong reaktibo kaysa sa fluorine. Ito ay malawakang ginagamit sa mababang konsentrasyon upang disimpektahin ang tubig (chlorination), at sa mataas na konsentrasyon ito ay nakakalason at nagdudulot ng matinding pangangati sa respiratory tract (ginamit ang chlorine gas bilang kemikal na sandata noong Unang Digmaang Pandaigdig). Ang bromine ay isang mabigat na pula-kayumangging likido sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ngunit madaling sumingaw sa isang kinakaing gas. Ang yodo ay isang madilim na lilang solid na madaling sumikat. Ang astatine ay isang radioactive na elemento, ang tanging halogen na walang matatag na isotope.
Sa pamilya ng mga elementong ito, kumpara sa iba pang mga A-subgroup, ang mga di-metal na katangian ay pinaka-binibigkas. Kahit na ang mabigat na yodo ay isang tipikal na nonmetal. Ang unang miyembro ng pamilya, fluorine, ay nagpapakita ng "supermetallic" na mga katangian. Ang lahat ng mga halogens ay mga electron acceptors at may malakas na tendensya na kumpletuhin ang isang octet ng mga electron sa pamamagitan ng pagtanggap ng isang electron. Ang reaktibiti ng mga halogens ay bumababa sa pagtaas ng atomic number, at sa pangkalahatan ang mga katangian ng mga halogens ay nag-iiba ayon sa kanilang posisyon sa periodic table. Sa mesa Ipinapakita ng Figure 8a ang ilang pisikal na katangian na ginagawang posible na maunawaan ang mga pagkakaiba at pattern ng mga pagbabago sa mga katangian sa serye ng mga halogens. Ang fluorine ay nagpapakita ng mga hindi pangkaraniwang katangian sa maraming paraan. Halimbawa, naitatag na ang electron affinity ng fluorine ay hindi kasing taas ng chlorine, at dapat ipahiwatig ng property na ito ang kakayahang tumanggap ng electron, i.e. para sa aktibidad ng kemikal. Ang fluorine, dahil sa napakaliit na radius at kalapitan ng valence shell sa nucleus, ay dapat magkaroon ng pinakamataas na electron affinity. Ang pagkakaiba-iba na ito ay hindi bababa sa bahagyang ipinaliwanag ng hindi pangkaraniwang mababang nagbubuklod na enerhiya na FF kumpara sa ClCl (tingnan ang enthalpy ng dissociation sa Talahanayan 8a). Para sa fluorine ito ay 159 kJ/mol, at para sa chlorine 243 kJ/mol. Dahil sa maliit na covalent radius ng fluorine, ang kalapitan ng mga nag-iisang pares ng elektron sa istraktura: F: F: tinutukoy ang kadalian ng pagsira sa bono na ito. Sa katunayan, ang fluorine ay mas aktibo sa kemikal kaysa sa chlorine dahil sa kadalian ng pagbuo ng atomic fluorine. Ang halaga ng enerhiya ng hydration (tingnan ang Talahanayan 8a) ay nagpapahiwatig ng mataas na reaktibiti ng fluoride ion: ang F ion ay na-hydrated na may mas malaking energetic na epekto kaysa sa iba pang mga halogens. Ang maliit na radius at katumbas na mas mataas na density ng singil ay nagpapaliwanag ng mas mataas na enerhiya ng hydration. Marami sa mga hindi pangkaraniwang katangian ng fluorine at fluoride ions ay nagiging malinaw kapag ang laki at singil ng ion ay isinasaalang-alang.
Resibo. Ang malaking pang-industriya na kahalagahan ng mga halogens ay naglalagay ng ilang mga pangangailangan sa mga pamamaraan ng kanilang produksyon. Dahil sa pagkakaiba-iba at pagiging kumplikado ng mga pamamaraan ng produksyon, ang pagkonsumo at gastos ng kuryente, hilaw na materyales at mga kinakailangan sa pamamagitan ng produkto ay makabuluhan.
Fluorine. Dahil sa pagiging agresibo ng kemikal ng fluoride at chloride ions, ang mga elementong ito ay nakuha sa electrolytically. Ang fluorine ay nakukuha mula sa fluorite: Ang CaF2, kapag ginagamot ng sulfuric acid, ay bumubuo ng HF (hydrofluoric acid); Ang KHF2 ay synthesize mula sa HF at KF, na sumasailalim sa electrolytic oxidation sa isang electrolyzer na may hiwalay na anode at cathode space, na may steel cathode at carbon anode; Ang fluorine F2 ay inilabas sa anode, at ang hydrogen ay isang byproduct sa cathode, na dapat na ihiwalay sa fluorine upang maiwasan ang pagsabog. Upang ma-synthesize ang mga mahahalagang compound tulad ng polyfluorocarbons, ang mga organikong compound ay fluorinated sa electrolyzer na may inilabas na fluorine, upang ang paghihiwalay at akumulasyon ng fluorine sa magkahiwalay na mga lalagyan ay hindi kinakailangan.
Chlorine pangunahing ginawa mula sa NaCl brine sa mga electrolysers na may hiwalay na espasyo ng anode upang maiwasan ang reaksyon ng chlorine sa iba pang mga produktong electrolysis: NaOH at H2; Kaya, ang electrolysis ay gumagawa ng tatlong mahahalagang produktong pang-industriya: chlorine, hydrogen at alkali. Upang maisagawa ang prosesong ito, ginagamit ang iba't ibang mga pagbabago ng mga electrolyzer. Ang klorin ay nakukuha rin bilang isang by-product sa panahon ng electrolytic production ng magnesium mula sa MgCl2. Karamihan sa chlorine ay ginagamit upang synthesize ang HCl sa pamamagitan ng reaksyon sa natural na gas, at ang HCl ay ginagamit upang makagawa ng MgCl2 mula sa MgO. Ang klorin ay nabuo din sa sodium metalurgy mula sa NaCl, ngunit ang electrolysis method mula sa brine ay mas mura. Ang mga laboratoryo sa mga industriyalisadong bansa ay gumagawa ng libu-libong toneladang chlorine gamit ang reaksyong 4HCl + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2.
Bromine nakuha mula sa mga balon ng brine na naglalaman ng mas maraming bromide ions kaysa sa tubig-dagat, ang pangalawang pinakamahalagang mapagkukunan ng bromine. Ang bromide ion ay mas madaling ma-convert sa bromine kaysa sa fluoride at chloride ions sa magkatulad na reaksyon. Samakatuwid, upang makakuha ng bromine, sa partikular, ang kloro ay ginagamit bilang isang ahente ng oxidizing, dahil ang aktibidad ng mga halogens sa isang grupo ay bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba at ang bawat dating nakatayo na halogen ay pinapalitan ang susunod. Sa paggawa ng bromine, brines o tubig dagat ay pre-acidified na may sulfuric acid at pagkatapos ay ginagamot sa chlorine ayon sa reaksyon.
2Br+ Cl2 -> Br2 + 2Cl
Ang bromine ay nahiwalay mula sa solusyon sa pamamagitan ng pagsingaw o purging, na sinusundan ng pagsipsip nito ng iba't ibang reagents, depende sa karagdagang aplikasyon. Halimbawa, kapag tumutugon sa isang pinainit na solusyon ng sodium carbonate, ang kristal na NaBr at NaBrO3 ay nakuha; Kapag ang pinaghalong mga kristal ay acidified, ang bromine ay muling nabuo, na nagbibigay ng isang hindi direkta ngunit maginhawang paraan ng pag-iipon (pag-imbak) ng kinakaing unti-unti, mabaho, nakakalason na likido. Ang bromine ay maaari ding masipsip ng SO2 solution, na gumagawa ng HBr. Ang bromine ay madaling mabukod mula sa solusyon na ito sa pamamagitan ng pagpasa ng chlorine (halimbawa, upang i-react ang bromine sa ethylene C2H4 upang makagawa ng dibromoethylene C2H4Br2, na ginagamit bilang isang antiknock agent para sa gasolina). Ang produksyon ng bromine sa mundo ay higit sa 300,000 tonelada/taon.
yodo nakuha mula sa seaweed ash, tinatrato ito ng pinaghalong MnO2 + H2SO4, at dinalisay sa pamamagitan ng sublimation. Iodide ay matatagpuan sa makabuluhang dami sa ilalim ng lupa pagbabarena tubig. Ang yodo ay nakukuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng iodide ion (halimbawa, nitrite ion NO2 o chlorine). Ang Iodine ay maaari ding ma-precipitate sa anyo ng AgI, kung saan ang pilak ay muling nabuo sa pamamagitan ng pagtugon sa bakal upang mabuo ang FeI2. Ang Iodine ay pinalitan ng chlorine mula sa FeI2. Ang Chilean saltpeter, na naglalaman ng admixture ng NaIO3, ay pinoproseso upang makagawa ng yodo. Ang iodide ion ay isang mahalagang bahagi ng pagkain ng tao, dahil ito ay kinakailangan para sa pagbuo ng iodine-containing hormone thyroxine, na kumokontrol sa paglaki at iba pang mga function ng katawan.
Reaktibiti at mga compound. Ang lahat ng mga halogen ay direktang tumutugon sa mga metal upang bumuo ng mga asing-gamot, ang ionic na katangian nito ay nakasalalay sa parehong halogen at metal. Kaya, ang mga metal fluoride, lalo na ang mga metal ng mga subgroup na IA at IIA, ay mga ionic compound. Ang antas ng ionicity ng bono ay bumababa sa pagtaas ng atomic mass ng halogen at pagbaba ng reaktibiti ng metal. Ang mga halide na may uri ng ionic bond ay nag-crystallize sa mga three-dimensional na crystal lattice. Halimbawa, ang NaCl (table salt) ay may cubic lattice. Sa pagtaas ng covalency ng bono, tumataas ang proporsyon ng mga layered na istruktura (tulad ng sa CdCl2, CuCl2, CuBr2, PbCl2, PdCl2, FeCl2, atbp.). Sa gas na estado, ang mga covalent halides ay kadalasang bumubuo ng mga dimer, halimbawa Al2Cl6 (AlCl3 dimer). Sa mga di-metal, ang mga halogens ay bumubuo ng mga compound na may halos puro covalent bond, halimbawa, carbon, phosphorus at sulfur halides (CCl4, atbp.). Ang mga nonmetals at metal ay nagpapakita ng pinakamataas na estado ng oksihenasyon sa mga reaksyon sa fluorine, halimbawa SF6, PF5, CuF3, CoF3. Nabigo ang mga pagtatangka na makakuha ng mga iodide ng katulad na komposisyon dahil sa malaking atomic radius ng iodine (steric factor) at dahil sa malakas na tendensya ng mga elemento sa mataas na estado ng oksihenasyon na mag-oxidize ng I hanggang I2. Bilang karagdagan sa direktang synthesis, ang mga halides ay maaaring makuha sa pamamagitan ng iba pang mga pamamaraan. Ang mga metal oxide sa pagkakaroon ng carbon ay tumutugon sa mga halogens upang bumuo ng mga halides (halimbawa, ang Cr2O3 ay nagiging CrCl3). Hindi posibleng makuha ang CrCl3 mula sa CrCl3×6H2O sa pamamagitan ng dehydration, ngunit basic chloride lamang (o hydroxochloride). Ang mga halides ay nakukuha din sa pamamagitan ng paggamot sa mga oxide na may HX vapors, halimbawa:

Ang isang mahusay na ahente ng chlorinating ay CCl4, halimbawa para sa pag-convert ng BeO sa BeCl2. Ang SbF3 ay kadalasang ginagamit para sa fluoridation ng chlorides (tingnan ang SO2ClF sa itaas).
Polyhalides. Ang mga halogen ay tumutugon sa maraming metal halides upang bumuo ng mga polyhalide compound na naglalaman ng malalaking anionic Xn1 species. Halimbawa:

Ang unang reaksyon ay nagbibigay ng isang maginhawang paraan para sa paghahanda ng isang mataas na puro solusyon ng I2 sa pamamagitan ng pagdaragdag ng yodo sa isang puro solusyon ng KI. Ang polyiodides ay nagpapanatili ng mga katangian ng I2. Posible ring makakuha ng mixed polyhalides: RbI + Br2 -> RbIBr2 RbICl2 + Cl2 -> RbICl4
Solubility. Ang mga halogens ay may ilang solubility sa tubig, ngunit, tulad ng inaasahan, dahil sa covalent na katangian ng XX bond at ang maliit na singil, ang kanilang solubility ay mababa. Napakaaktibo ng fluorine na kumukuha ito ng isang pares ng elektron mula sa oxygen sa tubig, naglalabas ng libreng O2 at bumubuo ng OF2 at HF. Ang klorin ay hindi gaanong aktibo, ngunit tumutugon sa tubig upang makagawa ng ilang HOCl at HCl. Ang mga chlorine hydrates (halimbawa, Cl2*8H2O) ay maaaring ilabas mula sa solusyon sa paglamig.
Ang yodo ay nagpapakita ng hindi pangkaraniwang mga katangian kapag natunaw sa iba't ibang mga solvents. Kapag ang maliit na halaga ng yodo ay natunaw sa tubig, mga alkohol, mga ketone at iba pang mga solvent na naglalaman ng oxygen, isang brown na solusyon ay nabuo (isang 1% na solusyon ng I2 sa alkohol ay isang pangkaraniwang medikal na antiseptiko). Ang isang solusyon ng yodo sa CCl4 o iba pang mga solvent na walang oxygen ay may lilang kulay. Maaaring ipagpalagay na sa naturang solvent, ang mga molekula ng yodo ay kumikilos katulad ng kanilang estado sa yugto ng gas, na may parehong kulay. Sa mga solvent na naglalaman ng oxygen, ang pares ng elektron ng oxygen ay na-withdraw sa valence orbitals ng iodine.
Mga oksido. Ang mga halogen ay bumubuo ng mga oxide. Walang sistematikong pattern o periodicity ang naobserbahan sa mga katangian ng mga oxide na ito. Ang mga pagkakatulad at pagkakaiba, pati na rin ang mga pangunahing pamamaraan para sa paggawa ng mga halogen oxide, ay nakalista sa talahanayan. 8b.
Oxoacids ng mga halogens. Kapag nabuo ang mga oxoacids, ang sistematikong katangian ng mga halogens ay nagiging mas malinaw. Ang mga halogen ay bumubuo ng mga halogenated acid na HOX, mga halogenated acid na HOXO, mga halogenated acid na HOXO2 at mga halogenated acid na HOXO3, kung saan ang X ay isang halogen. Ngunit ang chlorine lamang ang bumubuo ng mga acid ng lahat ng ipinahiwatig na komposisyon, at ang fluorine ay hindi bumubuo ng mga oxoacids sa lahat, at ang bromine ay hindi bumubuo ng HBrO4. Ang mga komposisyon ng mga acid at ang mga pangunahing pamamaraan para sa kanilang paghahanda ay nakalista sa talahanayan. ika-8 siglo

Ang lahat ng mga halogen acid ay hindi matatag, ngunit ang purong HOClO3 ay ang pinaka-matatag (sa kawalan ng anumang mga ahente ng pagbabawas). Ang lahat ng mga oxoacids ay malakas na ahente ng oxidizing, ngunit ang rate ng oksihenasyon ay hindi kinakailangang nakasalalay sa estado ng oksihenasyon ng halogen. Kaya, ang HOCl (ClI) ay isang mabilis at epektibong oxidizing agent, ngunit ang dilute HOClO3 (ClVII) ay hindi. Sa pangkalahatan, mas mataas ang estado ng oksihenasyon ng halogen sa isang oxoacid, mas malakas ang acid, kaya ang HClO4 (ClVII) ang pinakamalakas na kilalang oxoacid sa may tubig na solusyon. Ang ClO4 ion, na nabuo sa panahon ng dissociation ng isang acid sa tubig, ay ang pinakamahina sa mga negatibong ion bilang isang electron pair donor. Ang Na at Ca hypochlorite ay nakakahanap ng pang-industriyang gamit sa pagpapaputi at paggamot ng tubig. Ang mga interhalogen compound ay mga koneksyon ng iba't ibang mga halogen sa bawat isa. Ang isang halogen na may malaking radius ay palaging may positibong estado ng oksihenasyon sa naturang tambalan (ay napapailalim sa oksihenasyon), at sa isang mas maliit na radius ito ay mas negatibo (napapailalim sa pagbawas). Ang katotohanang ito ay sumusunod mula sa pangkalahatang kalakaran ng mga pagbabago sa aktibidad sa serye ng halogen. Sa mesa Ipinapakita ng Figure 8d ang mga komposisyon ng mga kilalang interhalogen compound (Ang A ay isang halogen na may mas positibong estado ng oksihenasyon).
Ang mga interhalogen compound ay nabuo sa pamamagitan ng direktang synthesis mula sa mga elemento. Ang estado ng oksihenasyon 7, na hindi karaniwan para sa yodo, ay natanto sa tambalang IF7, at ang iba pang mga halogens ay hindi maaaring mag-coordinate ng 7 fluorine atoms. Ang mga likidong sangkap ng BrF3 at ClF3, na kemikal na katulad ng fluorine, ngunit mas maginhawa para sa fluoridation, ay may praktikal na kahalagahan. Sa kasong ito, mas epektibo ang BrF3. Dahil ang trifluoride ay malakas na oxidizing agent at nasa likidong estado, ginagamit ang mga ito bilang oxidizing agent para sa rocket fuel.
Mga compound ng hydrogen. Ang mga halogen ay tumutugon sa hydrogen, na bumubuo ng HX, at sa fluorine at chlorine ang reaksyon ay nagpapatuloy nang paputok na may bahagyang pag-activate. Ang pakikipag-ugnayan sa Br2 at I2 ay nangyayari nang mas mabagal. Para sa isang reaksyon na may hydrogen na mangyari, ito ay sapat na upang i-activate ang isang maliit na bahagi ng mga reagents gamit ang liwanag o init. Ang mga aktibong particle ay nakikipag-ugnayan sa mga hindi aktibo, na bumubuo ng HX at mga bagong aktibong particle, na nagpapatuloy sa proseso, at ang reaksyon ng dalawang aktibong mga particle sa pangunahing reaksyon ay nagtatapos sa pagbuo ng isang produkto. Halimbawa, ang pagbuo ng HCl mula sa H2 at Cl2:

Ang mas maginhawang pamamaraan para sa paggawa ng hydrogen halides kaysa sa direktang synthesis ay ibinibigay, halimbawa, ng mga sumusunod na reaksyon:

Sa estado ng gas, ang HX ay mga covalent compound, ngunit sa may tubig na solusyon sila (maliban sa HF) ay nagiging malakas na mga asido. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga molekula ng tubig ay epektibong humihila ng hydrogen palayo sa halogen. Ang lahat ng mga acid ay lubos na natutunaw sa tubig dahil sa hydration: HX + H2O -> H3O+ + X
Ang HF ay mas madaling kapitan ng kumplikadong pagbuo kaysa sa iba pang hydrogen halides. Ang mga singil sa H at F ay napakalaki, at ang mga atomo na ito ay napakaliit, na ang pagbuo ng HX-associates tulad ng polymers of composition (HF)x, kung saan x = 3. Sa ganoong solusyon, ang paghihiwalay sa ilalim ng impluwensya ng isang ang molekula ng tubig ay nangyayari nang hindi hihigit sa ilang porsyento ng kabuuang bilang ng mga hydrogen ions. Hindi tulad ng ibang hydrogen halides, ang hydrogen fluoride ay aktibong tumutugon sa SiO2 at silicates, na naglalabas ng gas na SiF4. Samakatuwid, ang isang may tubig na solusyon ng HF (fluoric acid) ay ginagamit sa pag-ukit ng salamin at hindi nakaimbak sa salamin, ngunit sa mga lalagyan ng paraffin o polyethylene. Ang purong HF ay kumukulo sa ibaba lamang ng temperatura ng silid (19.52°C), kaya ito ay iniimbak bilang isang likido sa mga silindro ng bakal. Ang isang may tubig na solusyon ng HCl ay tinatawag na hydrochloric acid. Ang isang saturated solution na naglalaman ng 36% (wt.) HCl ay malawakang ginagamit sa industriya ng kemikal at mga laboratoryo (tingnan din ang HYDROGEN).
Astatine Ang kemikal na elementong ito ng pamilyang halogen ay may simbolo na At at atomic number 85 at umiiral lamang sa mga bakas na halaga sa ilang mga mineral. Noong 1869, hinulaan ni D.I. Mendeleev ang pagkakaroon nito at ang posibilidad ng pagtuklas sa hinaharap. Ang Astatine ay natuklasan nina D. Corson, K. Mackenzie at E. Segre noong 1940. Mahigit sa 20 isotopes ang kilala, kung saan ang pinakamatagal na nabubuhay ay 210At at 211At. Ayon sa ilang data, kapag ang 20983Bi ay binomba ng helium nuclei, ang isotope astatine-211 ay nabuo; Ang Astatine ay naiulat na natutunaw sa mga covalent solvents, maaaring bumuo ng At tulad ng ibang mga halogens, at malamang na makagawa ng AtO4 ion. (Ang mga datos na ito ay nakuha gamit ang mga solusyon na may konsentrasyon na 1010 mol/l.)

Mga kemikal na katangian ng mga halogens

Ang fluorine ay maaari lamang maging isang oxidizing agent, na madaling ipinaliwanag sa pamamagitan ng posisyon nito sa periodic table ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Ito ay isang malakas na ahente ng oxidizing, na nag-o-oxidize kahit na ilang mga marangal na gas:

2F 2 +Xe=XeF 4

Ang mataas na aktibidad ng kemikal ng fluorine ay dapat ipaliwanag

Ngunit ang pagkasira ng isang molekula ng fluorine ay nangangailangan ng mas kaunting enerhiya kaysa sa inilabas sa panahon ng pagbuo ng mga bagong bono.

Kaya, dahil sa maliit na radius ng fluorine atom, ang nag-iisang mga pares ng elektron sa molekula ng fluorine ay magkabangga at humihina.

Ang mga halogens ay nakikipag-ugnayan sa halos lahat ng mga simpleng sangkap.

1. Ang reaksyon sa mga metal ay nangyayari nang mas masigla. Kapag pinainit, ang fluorine ay tumutugon sa lahat ng mga metal (kabilang ang ginto at platinum); sa malamig na ito ay tumutugon sa mga metal na alkali, tingga, bakal. Sa tanso at nikel, ang reaksyon ay hindi nangyayari sa malamig, dahil ang isang proteksiyon na layer ng fluoride ay nabuo sa ibabaw ng metal, na nagpoprotekta sa metal mula sa karagdagang oksihenasyon.

Masiglang tumutugon ang klorin sa mga metal na alkali, at sa tanso, bakal at lata ang reaksyon ay nangyayari kapag pinainit. Ang bromine at yodo ay kumikilos nang magkatulad.

Ang pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal ay isang exothermic na proseso at maaaring ipahayag sa pamamagitan ng equation:

2M+nHaI 2 =2MHaI DH<0

Ang mga metal halides ay karaniwang mga asin.

Ang mga halogen sa reaksyong ito ay nagpapakita ng malakas na mga katangian ng pag-oxidizing. Sa kasong ito, ang mga atomo ng metal ay nagbibigay ng mga electron, at tinatanggap ng mga atomo ng halogen, halimbawa:

2. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang fluorine ay tumutugon sa hydrogen sa dilim na may isang pagsabog. Ang pakikipag-ugnayan ng chlorine sa hydrogen ay nangyayari sa maliwanag na sikat ng araw.

Ang bromine at hydrogen ay nakikipag-ugnayan lamang kapag pinainit, at ang iodine ay tumutugon sa hydrogen sa ilalim ng malakas na pag-init (hanggang sa 350°C), ngunit ang prosesong ito ay nababaligtad.

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

Н 2 +I 2 « 350° 2HI

Ang halogen ay isang oxidizing agent sa reaksyong ito.

Ipinakita ng pananaliksik na ang reaksyon sa pagitan ng hydrogen at chlorine sa liwanag ay may sumusunod na mekanismo.

Ang Cl 2 molecule ay sumisipsip ng isang light quantum hv at nabubulok sa mga inorganic na Cl radical. . Ito ang nagsisilbing simula ng reaksyon (initial excitation of the reaction). Pagkatapos ay nagpatuloy ito sa sarili. Chlorine radical Cl. tumutugon sa isang molekula ng hydrogen. Sa kasong ito, nabuo ang isang hydrogen radical H at HCl. Sa turn, ang hydrogen radical H. ay tumutugon sa molekula ng Cl 2, na bumubuo ng HCl at Cl. atbp.

Сl 2 +hv=Сl. +Cl.

Cl. +H 2 =HCl+H.

N. +Cl 2 =HCl+C1.

Ang paunang pananabik ay nagdulot ng sunud-sunod na reaksyon. Ang mga ganitong reaksyon ay tinatawag na chain reactions. Ang resulta ay hydrogen chloride.

3. Ang mga halogen ay hindi direktang nakikipag-ugnayan sa oxygen at nitrogen.

4. Ang mga halogen ay mahusay na tumutugon sa iba pang hindi metal, halimbawa:

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

Ang mga halogens (maliban sa fluorine) ay hindi tumutugon sa mga inert na gas. Ang aktibidad ng kemikal ng bromine at yodo patungo sa mga di-metal ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa fluorine at chlorine.

Sa lahat ng mga reaksyon sa itaas, ang mga halogen ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing.

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga kumplikadong sangkap. 5. Sa tubig.

Ang fluorine ay sumasabog na tumutugon sa tubig upang bumuo ng atomic oxygen:

H 2 O+F 2 =2HF+O

Ang natitirang mga halogens ay tumutugon sa tubig ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Gal 0 2 +H 2 O «NGal -1 +NGal +1 O

Ang reaksyong ito ay isang disproportionation reaction kung saan ang halogen ay parehong reducing agent at oxidizing agent, halimbawa:

Cl 2 +H 2 O«HCl+HClO

Cl 2 +H 2 O«H + +Cl - +HClO

Сl°+1e - ®Сl - Cl°-1e - ®Сl +

kung saan ang HCl ay malakas na hydrochloric acid; HClO - mahina hypochlorous acid

6. Ang mga halogen ay may kakayahang mag-alis ng hydrogen mula sa iba pang mga sangkap, turpentine + C1 2 = HC1 + carbon

Pinapalitan ng klorin ang hydrogen sa mga saturated hydrocarbon: CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl

at pinagsasama ang mga unsaturated compound:

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

7. Ang reaktibiti ng mga halogens ay bumababa sa seryeng F-Cl - Br - I. Samakatuwid, ang naunang elemento ay inilipat ang kasunod na isa mula sa mga acid ng uri ng NG (G - halogen) at ang kanilang mga asin. Sa kasong ito, bumababa ang aktibidad: F 2 >Cl 2 >Br 2 >I 2

Aplikasyon

Ginagamit ang chlorine sa pagdidisimpekta ng inuming tubig, mga tela ng pampaputi at sapal ng papel. Ang malalaking dami nito ay natupok upang makagawa ng hydrochloric acid, bleach, atbp. Ang Fluorine ay natagpuan ang malawak na aplikasyon sa synthesis ng mga polymeric na materyales - fluoroplastics, na may mataas na paglaban sa kemikal, at bilang isang oxidizer para sa rocket fuel. Ang ilang mga fluoride compound ay ginagamit sa gamot. Ang bromine at yodo ay malakas na oxidizing agent at ginagamit sa iba't ibang syntheses at pagsusuri ng mga substance.

Malaking dami ng bromine at yodo ang ginagamit sa paggawa ng mga gamot.

Hydrogen halides

Ang mga compound ng halogen na may hydrogen HX, kung saan ang X ay anumang halogen, ay tinatawag na hydrogen halides. Dahil sa mataas na electronegativity ng mga halogens, ang bonding electron pair ay inilipat patungo sa kanila, samakatuwid ang mga molekula ng mga compound na ito ay polar.

Ang hydrogen halides ay mga walang kulay na gas na may masangsang na amoy at madaling natutunaw sa tubig. Sa 0°C, i-dissolve ang 500 volume ng HC1, 600 volume ng HBr at 450 volume ng HI sa 1 volume ng tubig. Ang hydrogen fluoride ay humahalo sa tubig sa anumang ratio. Ang mataas na solubility ng mga compound na ito sa tubig ay ginagawang posible upang makakuha ng puro

Talahanayan 16. Degrees ng dissociation ng hydrohalic acids

mga solusyon sa paliguan. Kapag natunaw sa tubig, ang hydrogen halides ay naghihiwalay tulad ng mga acid. Ang HF ay kabilang sa mga mahinang dissociated compound, na ipinaliwanag ng espesyal na lakas ng bono sa coule. Ang natitirang mga solusyon ng hydrogen halides ay inuri bilang mga malakas na acid.

HF - hydrofluoric acid HC1 - hydrochloric acid HBr - hydrobromic acid HI - hydroiodic acid

Ang lakas ng mga acid sa seryeng HF - HCl - HBr - HI ay tumataas, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbawas sa nagbubuklod na enerhiya sa parehong direksyon at pagtaas sa internuclear na distansya. Ang HI ay ang pinakamalakas na acid mula sa serye ng mga hydrohalic acid (tingnan ang Talahanayan 16).

Ang polarizability ay tumataas dahil sa ang katunayan na ang tubig ay nag-polarize

Ang mas malaking koneksyon ay ang isa na ang haba ay mas malaki. I Ang mga asin ng hydrohalic acid ay may mga sumusunod na pangalan, ayon sa pagkakabanggit: fluoride, chlorides, bromides, iodide.

Mga kemikal na katangian ng mga hydrohalic acid

Sa kanilang tuyo na anyo, ang hydrogen halides ay walang epekto sa karamihan ng mga metal.

1. Ang mga may tubig na solusyon ng hydrogen halides ay may mga katangian ng oxygen-free acids. Masiglang makipag-ugnayan sa maraming metal, ang kanilang mga oxide at hydroxides; hindi sila nakakaapekto sa mga metal na nasa electrochemical boltahe serye ng mga metal pagkatapos ng hydrogen. Makipag-ugnayan sa ilang mga asin at gas.

Ang hydrofluoric acid ay sumisira sa salamin at silicates:

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

Samakatuwid, hindi ito maiimbak sa mga lalagyan ng salamin.

2. Sa mga reaksiyong redox, ang mga hydrohalic acid ay kumikilos bilang mga ahente ng pagbabawas, at ang aktibidad ng pagbabawas sa seryeng Cl - , Br - , I - ay tumataas.

Resibo

Ang hydrogen fluoride ay ginawa sa pamamagitan ng pagkilos ng concentrated sulfuric acid sa fluorspar:

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

Ang hydrogen chloride ay ginawa sa pamamagitan ng direktang reaksyon ng hydrogen na may chlorine:

H 2 + Cl 2 = 2HCl

Ito ay isang sintetikong paraan ng produksyon.

Ang paraan ng sulfate ay batay sa isang puro reaksyon

sulfuric acid na may NaCl.

Sa bahagyang pag-init, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa pagbuo ng HCl at NaHSO 4.

NaCl+H 2 SO 4 =NaHSO 4 +HCl

Sa isang mas mataas na temperatura, ang pangalawang yugto ng reaksyon ay nangyayari:

NaCl+NaHSO 4 =Na 2 SO 4 +HCl

Ngunit imposibleng makakuha ng HBr at HI sa katulad na paraan, dahil ang kanilang mga compound na may mga metal kapag nakikipag-ugnayan sa puro

ay na-oxidized ng sulfuric acid, dahil I - at Br - ay malakas na mga ahente ng pagbabawas.

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

Ang hydrogen bromide at hydrogen iodide ay nakukuha sa pamamagitan ng hydrolysis ng PBr 3 at PI 3: PBr 3 +3H 2 O=3HBr+H 3 PO 3 PI 3 +3H 2 O=3HI+H 3 PO 3

Halides

Ang mga metal halides ay karaniwang mga asin. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang ionic na uri ng bono, kung saan ang mga metal ions ay may positibong singil at ang mga halogen ions ay may negatibong singil. Mayroon silang kristal na sala-sala.

Ang pagbabawas ng kakayahan ng halides ay tumataas sa pagkakasunud-sunod na Cl -, Br -, I - (tingnan ang §2.2).

Ang solubility ng bahagyang natutunaw na mga asin ay bumababa sa seryeng AgCl - AgBr - AgI; sa kaibahan, ang AgF salt ay lubos na natutunaw sa tubig. Karamihan sa mga asin ng hydrohalic acid ay lubos na natutunaw sa tubig.

Dito mahahanap ng mambabasa ang impormasyon tungkol sa mga halogens, mga elemento ng kemikal ng periodic table ni D.I. Ang nilalaman ng artikulo ay magpapahintulot sa iyo na maging pamilyar sa kanilang mga kemikal at pisikal na katangian, ang kanilang paglitaw sa kalikasan, mga paraan ng paggamit, atbp.

Pangkalahatang Impormasyon

Ang mga halogen ay lahat ng mga elemento ng talahanayan ng kemikal ng D.I. Mendeleev, na matatagpuan sa ikalabimpitong pangkat. Ayon sa isang mas mahigpit na paraan ng pag-uuri, ito ang lahat ng mga elemento ng ikapitong grupo, ang pangunahing subgroup.

Ang mga halogens ay mga elemento na maaaring tumugon sa halos lahat ng mga sangkap ng isang simpleng uri, maliban sa isang tiyak na halaga ng mga hindi metal. Ang lahat ng mga ito ay mga energetic oxidizer, samakatuwid, sa ilalim ng mga natural na kondisyon, bilang isang panuntunan, sila ay nasa halo-halong anyo sa iba pang mga sangkap. Ang tagapagpahiwatig ng aktibidad ng kemikal ng mga halogens ay bumababa sa pagtaas ng kanilang serial numbering.

Ang mga sumusunod na elemento ay itinuturing na mga halogens: fluorine, chlorine, bromine, yodo, astatine at artipisyal na nilikha na tennesine.

Tulad ng nabanggit kanina, ang lahat ng mga halogens ay mga ahente ng oxidizing na may binibigkas na mga katangian, at lahat sila ay hindi metal. Ang panlabas ay may pitong electron. Ang pakikipag-ugnayan sa mga metal ay humahantong sa pagbuo ng mga ionic bond at salts. Halos lahat ng mga halogens, maliban sa fluorine, ay maaaring kumilos bilang isang ahente ng pagbabawas, na umaabot sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng +7, ngunit nangangailangan ito na makipag-ugnayan sila sa mga elemento na may mataas na antas ng electronegativity.

Mga tampok ng etimolohiya

Noong 1841, iminungkahi ng Swedish chemist na si J. Berzelius na ipakilala ang terminong halogens, na tinutukoy ang mga ito bilang F, Br, I, na kilala noong panahong iyon, gayunpaman, bago ang pagpapakilala ng terminong ito na may kaugnayan sa buong grupo ng mga naturang elemento, noong 1811 , ang Aleman na siyentipiko na si Schweigger ay gumamit ng parehong salita upang tawagin ang chlorine sa mismong termino ay isinalin mula sa Griego bilang "asin."

Atomic na istraktura at mga estado ng oksihenasyon

Ang pagsasaayos ng elektron ng panlabas na atomic shell ng mga halogens ay ang mga sumusunod: astatine - 6s 2 6p 5, iodine - 5s 2 5p 5, bromine 4s 2 4p 5, chlorine - 3s 2 3p 5, fluorine 2s 2 2p 5.

Ang mga halogens ay mga elemento na mayroong pitong electron sa kanilang panlabas na shell, na nagpapahintulot sa kanila na "madali" makakuha ng isang electron na hindi sapat upang makumpleto ang shell. Karaniwang lumilitaw ang numero ng oksihenasyon bilang -1. Ang Cl, Br, I at At ay tumutugon sa mga elemento ng mas mataas na antas at nagsimulang magpakita ng positibong estado ng oksihenasyon: +1, +3, +5, +7. Ang fluorine ay may pare-parehong estado ng oksihenasyon na -1.

Nagkakalat

Dahil sa kanilang mataas na antas ng reaktibiti, ang mga halogens ay karaniwang matatagpuan sa anyo ng mga compound. Ang antas ng pamamahagi sa crust ng lupa ay bumababa alinsunod sa pagtaas ng atomic radius mula F hanggang I. Ang Astatine sa crust ng lupa ay sinusukat sa gramo, at ang tennessine ay artipisyal na nilikha.

Ang mga halogen ay natural na nangyayari sa mga halide compound, at ang iodine ay maaari ding kunin ang anyo ng potassium o sodium iodate. Dahil sa kanilang solubility sa tubig, ang mga ito ay naroroon sa karagatang tubig at brines ng natural na pinagmulan. Ang F ay isang bahagyang natutunaw na miyembro ng mga halogens at kadalasang matatagpuan sa mga sedimentary na bato, at ang pangunahing pinagmumulan nito ay calcium fluoride.

Mga katangian ng pisikal na kalidad

Ang mga halogens ay maaaring magkaiba nang malaki sa isa't isa, at mayroon silang mga sumusunod na pisikal na katangian:

1. Ang Fluorine (F2) ay isang mapusyaw na dilaw na gas, may masangsang at nakakainis na amoy, at hindi napipiga sa ilalim ng normal na kondisyon ng temperatura. Ang punto ng pagkatunaw ay -220 °C, at ang punto ng kumukulo ay -188 °C.
2. Ang chlorine (Cl 2) ay isang gas na hindi pumipilit sa mga ordinaryong temperatura, kahit na nasa ilalim ng presyon, ay may nakaka-suffocating, masangsang na amoy at isang berde-dilaw na kulay. Nagsisimula itong matunaw sa -101 °C at kumukulo sa -34 °C.
3. Ang bromine (Br 2) ay isang pabagu-bago at mabigat na likido na may kayumangging kayumanggi na kulay at isang masangsang, mabahong amoy. Natutunaw ito sa -7 °C at kumukulo sa 58 °C.
4. Iodine (I 2) - ang solidong sangkap na ito ay may madilim na kulay-abo na kulay, at nailalarawan sa pamamagitan ng isang metal na kinang at isang medyo masangsang na amoy. Nagsisimula ang proseso ng pagkatunaw kapag umabot ito sa 113.5 °C, at kumukulo sa 184.885 °C.
5. Ang isang bihirang halogen ay astatine (Sa 2), na isang solid at may itim-asul na kulay na may metal na kinang. Ang punto ng pagkatunaw ay tumutugma sa 244 °C, at ang pagkulo ay nagsisimula pagkatapos umabot sa 309 °C.

Kemikal na katangian ng mga halogens

Ang mga halogens ay mga elemento na may napakataas na aktibidad ng pag-oxidizing, na bumababa sa direksyon mula F hanggang At. Ang fluorine, bilang ang pinaka-aktibong kinatawan ng mga halogens, ay maaaring tumugon sa lahat ng uri ng mga metal, hindi kasama ang anumang mga kilala. Karamihan sa mga kinatawan ng mga metal, kapag nakalantad sa isang fluorine na kapaligiran, ay sumasailalim sa kusang pagkasunog, na naglalabas ng init sa napakalaking dami.

Nang hindi inilalantad ang fluorine sa init, maaari itong tumugon sa isang malaking bilang ng mga di-metal, tulad ng H2, C, P, S, Si. Ang uri ng mga reaksyon sa kasong ito ay exothermic at maaaring sinamahan ng pagsabog. Kapag pinainit, pinipilit ng F ang natitirang mga halogen na mag-oxidize, at kapag nalantad sa pag-iilaw, ang elementong ito ay may kakayahang ganap na tumugon sa mga mabibigat na gas na hindi gumagalaw.

Kapag nakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap, ang fluorine ay nagdudulot ng mga reaksyon ng mataas na enerhiya, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-oxidize ng tubig, maaari itong maging sanhi ng pagsabog.

Ang klorin ay maaari ding maging reaktibo, lalo na sa malayang estado nito. Ang antas ng aktibidad nito ay mas mababa kaysa sa fluorine, ngunit ito ay may kakayahang tumugon sa halos lahat ng mga simpleng sangkap, ngunit ang nitrogen, oxygen at mga marangal na gas ay hindi tumutugon dito. Ang pakikipag-ugnayan sa hydrogen, kapag pinainit o nasa magandang liwanag, ang chlorine ay lumilikha ng isang marahas na reaksyon na sinamahan ng pagsabog.

Bilang karagdagan at mga reaksyon ng pagpapalit, ang Cl ay maaaring tumugon sa isang malaking bilang ng mga kumplikadong sangkap. Ito ay may kakayahang ilipat ang Br at I bilang resulta ng pag-init mula sa mga compound na nilikha nila gamit ang metal o hydrogen, at maaari ring tumugon sa mga alkaline na sangkap.

Ang bromine ay hindi gaanong chemically active kaysa sa chlorine o fluorine, ngunit nagpapakita pa rin ng napakalinaw. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang bromine Br ay madalas na ginagamit bilang isang likido, dahil sa estado na ito ang paunang antas ng konsentrasyon, sa ilalim ng iba pang magkaparehong mga kondisyon, ay mas mataas kaysa sa Cl. Malawakang ginagamit sa kimika, lalo na sa organic. Maaaring matunaw sa H 2 O at bahagyang tumutugon dito.

Ang halogen element na yodo ay bumubuo ng isang simpleng sangkap I 2 at may kakayahang tumugon sa H 2 O, na natunaw sa mga iodide ng mga solusyon, sa gayon ay bumubuo ng mga kumplikadong anion. Naiiba ako sa karamihan ng mga halogens dahil hindi ito tumutugon sa karamihan ng mga hindi metal at mabagal na tumutugon sa mga metal, at dapat itong pinainit. Ito ay tumutugon sa hydrogen lamang kapag napapailalim sa malakas na pag-init, at ang reaksyon ay endothermic.

Ang bihirang halogen astatine (At) ay hindi gaanong reaktibo kaysa sa iodine, ngunit maaaring tumugon sa mga metal. Bilang resulta ng dissociation, lumilitaw ang parehong mga anion at cation.

Mga lugar ng paggamit

Ang mga halogen compound ay malawakang ginagamit ng mga tao sa iba't ibang larangan ng aktibidad. Ang natural na cryolite (Na 3 AlF 6) ay ginagamit upang makagawa ng Al. Ang bromine at yodo ay kadalasang ginagamit bilang mga simpleng sangkap ng mga kumpanya ng parmasyutiko at kemikal. Sa paggawa ng mga piyesa ng kotse, kadalasang ginagamit ang mga halogens. Ang mga headlight ay isang ganoong detalye. Napakahalaga na pumili ng isang de-kalidad na materyal para sa bahaging ito ng kotse, dahil ang mga headlight ay nag-iilaw sa kalsada sa gabi at isang paraan ng pag-detect sa iyo at sa iba pang mga motorista. Ang Xenon ay itinuturing na isa sa mga pinakamahusay na composite na materyales para sa paglikha ng mga headlight. Ang halogen, gayunpaman, ay hindi gaanong mababa sa kalidad sa inert gas na ito.

Ang isang magandang halogen ay fluoride, isang additive na malawakang ginagamit sa mga toothpaste. Nakakatulong ito na maiwasan ang paglitaw ng sakit sa ngipin - mga karies.

Hinahanap ng halogen element na chlorine (Cl) ang paggamit nito sa paggawa ng HCl at kadalasang ginagamit sa synthesis ng mga organikong sangkap tulad ng plastik, goma, synthetic fibers, dyes at solvents, atbp. Ang mga chlorine compound ay ginagamit din bilang bleaches na linen at cotton materyal, papel at bilang isang paraan upang labanan ang bakterya sa inuming tubig.

Pansin! Nakakalason!

Dahil sa kanilang napakataas na reaktibiti, ang mga halogens ay wastong tinatawag na lason. Ang kakayahang pumasok sa mga reaksyon ay pinakamalinaw na ipinahayag sa fluorine. Ang mga halogens ay may binibigkas na mga katangian ng asphyxiating at maaaring makapinsala sa tissue sa pakikipag-ugnayan.

Ang fluorine sa mga singaw at aerosol ay itinuturing na isa sa mga potensyal na mapanganib na anyo ng mga halogens, na nakakapinsala sa mga nakapaligid na buhay na nilalang. Ito ay dahil sa ang katunayan na ito ay hindi gaanong nakikita ng pang-amoy at nadarama lamang pagkatapos na makamit ang mahusay na konsentrasyon.

Summing up

Tulad ng nakikita natin, ang mga halogens ay isang napakahalagang bahagi ng periodic table ng Mendeleev, mayroon silang maraming mga katangian, naiiba sa bawat isa sa pisikal at kemikal na mga katangian, atomic na istraktura, estado ng oksihenasyon at kakayahang tumugon sa mga metal at non-metal. Ginagamit ang mga ito sa iba't ibang mga pang-industriyang aplikasyon, mula sa mga additives sa mga produkto ng personal na pangangalaga hanggang sa synthesis ng mga organikong kemikal o bleach. Sa kabila ng katotohanan na ang isa sa mga pinakamahusay na paraan upang mapanatili at lumikha ng liwanag sa isang headlight ng kotse ay xenon, ang halogen ay gayunpaman ay halos mas mababa dito at malawakang ginagamit at may mga pakinabang nito.

Ngayon alam mo na kung ano ang halogen. Ang isang scanword na may anumang mga katanungan tungkol sa mga sangkap na ito ay hindi na isang hadlang para sa iyo.

PANGKALAHATANG KATANGIAN

Ang mga halogen (mula sa Greek halos - asin at genes - bumubuo) ay mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat VII ng periodic table: fluorine, chlorine, bromine, yodo, astatine.

mesa. Elektronikong istraktura at ilang mga katangian ng halogen atoms at molecules

1) Ang pangkalahatang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na antas ng enerhiya ay nS2nP5.
2) Sa isang pagtaas sa atomic na bilang ng mga elemento, ang radii ng mga atomo ay tumaas, ang electronegativity ay bumababa, ang mga di-metal na katangian ay humina (ang mga katangian ng metal ay tumaas); ang mga halogens ay malakas na ahente ng pag-oxidizing ng mga elemento na bumababa sa pagtaas ng atomic mass.
3) Ang mga molekula ng halogen ay binubuo ng dalawang atomo.
4) Sa pagtaas ng atomic mass, ang kulay ay nagiging mas madidilim, ang mga natutunaw at kumukulo na mga punto, pati na rin ang density, ay tumataas.
5) Ang lakas ng mga hydrohalic acid ay tumataas sa pagtaas ng atomic mass.
6) Ang mga halogen ay maaaring bumuo ng mga compound sa isa't isa (halimbawa, BrCl)

FLUORINE AT MGA COMPOUND NITO

Fluorine F2 - natuklasan ni A. Moissan noong 1886.

Mga katangiang pisikal

Ang gas ay mapusyaw na dilaw ang kulay; t°natutunaw= -219°C, t°kukulo= -183°C.

Resibo

Electrolysis ng potassium hydrofluoride natutunaw KHF2:

Mga katangian ng kemikal

Ang F2 ay ang pinakamalakas na ahente ng oxidizing sa lahat ng mga sangkap:

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

Hydrogen fluoride

Mga katangiang pisikal

Walang kulay na gas, lubos na natutunaw sa tubig, mp. = - 83.5°C; t° pigsa. = 19.5°C;

Resibo

CaF2 + H2SO4(conc.) ® CaSO4 + 2HF

Mga katangian ng kemikal

1) Isang solusyon ng HF sa tubig - mahina acid (hydrofluoric):

HF « H+ + F-

Hydrofluoric acid salts - fluoride

2) Ang hydrofluoric acid ay natutunaw ang salamin:

SiO2 + 4HF ® SiF4+ 2H2O

SiF4 + 2HF ® H2 hexafluorosilicic acid

KLORIN AT MGA COMPOUND NITO

Chlorine Cl2 - natuklasan ni K. Scheele noong 1774.

Mga katangiang pisikal

Gas dilaw-berdeng kulay, mp. = -101°C, t° pigsa. = -34°C.

Resibo

Oxidation ng Cl- ion na may malakas na oxidizing agent o electric current:

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

electrolysis ng NaCl solution (pang-industriya na pamamaraan):

2NaCl + 2H2O ® H2 + Cl2 + 2NaOH

Mga katangian ng kemikal

Ang klorin ay isang malakas na ahente ng oxidizing.

1) Mga reaksyon sa mga metal:

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

2) Mga reaksyon sa mga di-metal:

H2 + Cl2 –hn® 2HCl
2P + 3Cl2 ® 2PClЗ

3) Reaksyon sa tubig:

Cl2 + H2O « HCl + HClO

4) Mga reaksyon sa alkalis:

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

5) Inililipat ang bromine at yodo mula sa mga hydrohalic acid at mga asin nito.

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

Mga compound ng klorin
Hydrogen chloride

Mga katangiang pisikal

Isang walang kulay na gas na may masangsang na amoy, nakakalason, mas mabigat kaysa sa hangin, lubos na natutunaw sa tubig (1: 400).
t°pl. = -114°C, t° pigsa. = -85°C.

Resibo

1) Sintetikong pamamaraan (pang-industriya):

H2 + Cl2 ® 2HCl

2) Paraan ng hydrosulfate (laboratoryo):

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

Mga katangian ng kemikal

1) Isang solusyon ng HCl sa tubig - hydrochloric acid - malakas na acid:

HCl « H++ + Cl-

2) Tumutugon sa mga metal sa hanay ng boltahe hanggang sa hydrogen:

2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2

3) na may mga metal oxide:

MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O

4) na may mga base at ammonia:

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

5) na may mga asin:

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

Ang pagbuo ng isang puting precipitate ng silver chloride, na hindi matutunaw sa mga mineral na acid, ay ginagamit bilang isang husay na reaksyon para sa pagtuklas ng mga Cl-anion sa solusyon.
Ang mga metal chlorides ay mga asing-gamot ng hydrochloric acid, ang mga ito ay nakuha sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng mga metal na may murang luntian o ang mga reaksyon ng hydrochloric acid sa mga metal, ang kanilang mga oxide at hydroxides; sa pamamagitan ng pagpapalitan ng ilang mga asin

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

Karamihan sa mga chloride ay natutunaw sa tubig (maliban sa pilak, tingga at monovalent na mercury chlorides).

Hypochlorous acid HCl+1O
H–O–Cl

Mga katangiang pisikal

Umiiral lamang sa anyo ng mga dilute aqueous solution.

Resibo

Cl2 + H2O « HCl + HClO

Mga katangian ng kemikal

Ang HClO ay isang mahinang acid at isang malakas na ahente ng oxidizing:

1) Nabubulok, naglalabas ng atomic oxygen

HClO – sa liwanag® HCl + O

2) Sa alkalis nagbibigay ito ng mga asing-gamot - hypochlorite

HClO + KOH ® KClO + H2O

2HI + HClO ® I2¯ + HCl + H2O

Chlorous acid HCl+3O2
H–O–Cl=O

Mga katangiang pisikal

Umiiral lamang sa mga may tubig na solusyon.

Resibo

Ito ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng hydrogen peroxide sa chlorine oxide (IV), na nakuha mula sa Berthollet salt at oxalic acid sa H2SO4:

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

Mga katangian ng kemikal

Ang HClO2 ay isang mahinang acid at isang malakas na ahente ng oxidizing; mga asing-gamot ng chlorous acid - chlorites:

HClO2 + KOH ® KClO2 + H2O

2) Hindi matatag, nabubulok sa panahon ng imbakan

4HClO2 ® HCl + HClO3 + 2ClO2 + H2O

Hypochlorous acid HCl+5O3

Mga katangiang pisikal

Matatag lamang sa mga may tubig na solusyon.

Resibo

Ba (ClO3)2 + H2SO4 ® 2HClO3 + BaSO4¯

Mga katangian ng kemikal

HClO3 - Malakas na acid at malakas na ahente ng oxidizing; mga asing-gamot ng perchloric acid - chlorates:

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

KClO3 - Berthollet asin; ito ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpasa ng chlorine sa isang pinainit na (40°C) na solusyon sa KOH:

3Cl2 + 6KOH ® 5KCl + KClO3 + 3H2O

Ang asin ng Berthollet ay ginagamit bilang isang ahente ng oxidizing; Kapag pinainit, nabubulok ito:

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

Perchloric acid HCl+7O4

Mga katangiang pisikal

Walang kulay na likido, kumukulo. = 25°C, temperatura = -101°C.

Resibo

KClO4 + H2SO4 ® KHSO4 + HClO4

Mga katangian ng kemikal

Ang HClO4 ay isang napakalakas na acid at isang napakalakas na ahente ng oxidizing; mga asing-gamot ng perchloric acid - perchlorates.

HClO4 + KOH ® KClO4 + H2O

2) Kapag pinainit, ang perchloric acid at ang mga asin nito ay nabubulok:

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

BROMIN AT MGA COMPOUND NITO

Bromine Br2 - natuklasan ni J. Balard noong 1826.

Mga katangiang pisikal

Kayumangging likido na may mabigat na nakakalason na usok; may hindi kanais-nais na amoy; r= 3.14 g/cm3; t°pl. = -8°C; t° pigsa. = 58°C.

Resibo

Oxidation ng Br ion sa pamamagitan ng malakas na oxidizing agent:

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

Mga katangian ng kemikal

Sa malayang estado nito, ang bromine ay isang malakas na ahente ng oxidizing; at ang may tubig na solusyon nito - "bromine water" (naglalaman ng 3.58% bromine) ay karaniwang ginagamit bilang isang mahinang oxidizing agent.

1) Tumutugon sa mga metal:

2Al + 3Br2 ® 2AlBr3

2) Tumutugon sa mga di-metal:

H2 + Br2 « 2HBr
2P + 5Br2 ® 2PBr5

3) Tumutugon sa tubig at alkalis:

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

4) Tumutugon sa malakas na mga ahente ng pagbabawas:

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

Hydrogen bromide HBr

Mga katangiang pisikal

Walang kulay na gas, lubos na natutunaw sa tubig; t° pigsa. = -67°C; t°pl. = -87°C.

Resibo

2NaBr + H3PO4 –t°® Na2HPO4 + 2HBr

PBr3 + 3H2O ® H3PO3 + 3HBr

Mga katangian ng kemikal

Ang isang may tubig na solusyon ng hydrogen bromide ay hydrobromic acid, na mas malakas pa kaysa sa hydrochloric acid. Ito ay sumasailalim sa parehong mga reaksyon tulad ng HCl:

1) Dissociation:

HBr « H+ + Br -

2) Sa mga metal sa serye ng boltahe hanggang sa hydrogen:

Mg + 2HBr ® MgBr2 + H2

3) na may mga metal oxide:

CaO + 2HBr ® CaBr2 + H2O

4) na may mga base at ammonia:

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

5) na may mga asin:

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

Ang mga asin ng hydrobromic acid ay tinatawag na bromides. Ang huling reaksyon - ang pagbuo ng isang dilaw, acid-insoluble precipitate ng silver bromide - ay nagsisilbi upang makita ang Br - anion sa solusyon.

6) Ang HBr ay isang malakas na ahente ng pagbabawas:

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

Sa mga oxygen acid ng bromine, ang mahinang brominated acid na HBr+1O at ang malakas na brominated acid na HBr+5O3 ay kilala.
IODINE AT MGA COMPOUND NITO

Iodine I2 - natuklasan ni B. Courtois noong 1811.

Mga katangiang pisikal

Ang mala-kristal na sangkap ng madilim na lilang kulay na may metal na kinang.
r= 4.9 g/cm3; t°pl.= 114°C; punto ng kumukulo = 185°C. Tunay na natutunaw sa mga organikong solvent (alkohol, CCl4).

Resibo

Oxidation ng I-ions sa pamamagitan ng malakas na oxidizing agent:

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

Mga katangian ng kemikal

1) na may mga metal:

2Al + 3I2 ® 2AlI3

2) na may hydrogen:

3) na may malakas na pagbabawas ng mga ahente:

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

4) na may alkalis:

3I2 + 6NaOH ® 5NaI + NaIO3 + 3H2O

Hydrogen iodide

Mga katangiang pisikal

Walang kulay na gas na may masangsang na amoy, lubos na natutunaw sa tubig, kumukulo. = -35°C; t°pl. = -51°C.

Resibo

I2 + H2S ® S + 2HI

2P + 3I2 + 6H2O ® 2H3PO3 + 6HI

Mga katangian ng kemikal

1) Isang solusyon ng HI sa tubig - malakas na hydroiodic acid:

HI "H+ + ako-
2HI + Ba(OH)2 ® BaI2 + 2H2O

Mga asin ng hydroiodic acid - iodide (para sa iba pang mga reaksyon ng HI, tingnan ang mga katangian ng HCl at HBr)

2) Ang HI ay isang napakalakas na ahente ng pagbabawas:

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

3) Pagkilala sa mga I-anion sa solusyon:

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

Ang isang madilim na dilaw na precipitate ng silver iodide ay nabuo, hindi matutunaw sa mga acid.

Oxygen acids ng yodo

Hydrous acid HI+5O3

Walang kulay na mala-kristal na substansiya, punto ng pagkatunaw = 110°C, lubos na natutunaw sa tubig.

Tumanggap:

3I2 + 10HNO3 ® 6HIO3 + 10NO + 2H2O

Ang HIO3 ay isang malakas na acid (mga asin - iodates) at isang malakas na ahente ng oxidizing.

Iodic acid H5I+7O6

Crystalline hygroscopic substance, mataas na natutunaw sa tubig, natutunaw na punto = 130°C.
Mahinang acid (mga asin - periodates); malakas na ahente ng oxidizing.