Pangkalahatang katangian

Kasama sa mga halogens ang limang pangunahing elementong hindi metal, na matatagpuan sa pangkat VII ng periodic table. Kasama sa pangkat na ito ang mga elementong kemikal tulad ng fluorine F, chlorine Cl, bromine Br, iodine I, astatine At.

Nakuha ng mga Halogens ang kanilang pangalan mula sa salitang Griyego, na sa pagsasalin ay nangangahulugang bumubuo ng asin o "nabubuo ng asin," dahil, sa prinsipyo, ang karamihan sa mga compound na naglalaman ng mga halogens ay tinatawag na mga asin.

Ang mga halogen ay tumutugon sa halos lahat ng mga simpleng sangkap, maliban sa ilang mga metal. Ang mga ito ay medyo energetic oxidizing agent, may napakalakas at masangsang na amoy, mahusay na nakikipag-ugnayan sa tubig, at mayroon ding mataas na pagkasumpungin at mataas na electronegativity. Ngunit sa kalikasan sila ay matatagpuan lamang bilang mga compound.

Mga pisikal na katangian ng mga halogens

1. Napakasimple mga kemikal, tulad ng mga halogens, ay binubuo ng dalawang atomo;
2. Kung isasaalang-alang natin ang mga halogens sa ilalim ng normal na mga kondisyon, dapat mong malaman na ang fluorine at chlorine ay nasa isang gas na estado, habang ang bromine ay isang likidong sangkap, at ang yodo at astatine ay mga solidong sangkap.

3. Para sa mga halogens, ang melting point, boiling point at density ay tumataas sa pagtaas ng atomic mass. Gayundin, sa parehong oras, ang kanilang kulay ay nagbabago, ito ay nagiging mas madilim.
4. Sa bawat pagtaas ng serial number, bumababa ang chemical reactivity at electronegativity at humihina ang mga non-metallic properties.
5. Ang mga halogen ay may kakayahang bumuo ng mga compound sa isa't isa, tulad ng BrCl.
6. Halogens sa temperatura ng silid maaaring nasa lahat ng tatlong estado ng bagay.
7. Mahalaga ring tandaan na ang mga halogens ay medyo nakakalason na kemikal.

Mga kemikal na katangian ng mga halogens

Sa kemikal na reaksyon sa mga metal, ang mga halogens ay kumikilos bilang mga ahente ng oxidizing. Kung, halimbawa, kumukuha kami ng fluorine, kung gayon kahit sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay tumutugon ito sa karamihan ng mga metal. Ngunit ang aluminyo at sink ay nagniningas kahit na sa kapaligiran: +2-1: ZnF2.

Produksyon ng mga halogens

Kapag gumagawa ng fluorine at chlorine sa isang pang-industriyang sukat, ginagamit ang electrolysis o mga solusyon sa asin.

Kung titingnan mong mabuti ang larawan sa ibaba, makikita mo kung paano nagagawa ang chlorine sa laboratoryo gamit ang isang electrolysis unit:

Ang unang larawan ay nagpapakita ng isang pag-install para sa molten sodium chloride, at ang pangalawa para sa paggawa ng solusyon ng sodium chloride.

Ang prosesong ito ng electrolysis ng molten sodium chloride ay maaaring katawanin sa anyo ng equation na ito:

Sa tulong ng naturang electrolysis, bilang karagdagan sa paggawa ng chlorine, hydrogen at sodium hydroxide ay nabuo din:

Siyempre, ang hydrogen ay ginawa sa isang mas simple at mas murang paraan, na hindi masasabi tungkol sa sodium hydroxide. Ito, tulad ng chlorine, ay halos palaging nakukuha lamang sa pamamagitan ng electrolysis ng isang solusyon ng table salt.

Kung titingnan mo ang larawan sa itaas, makikita mo kung paano nagagawa ang chlorine sa laboratoryo. At ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagtugon sa hydrochloric acid na may manganese oxide:

Sa industriya, ang bromine at yodo ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga sangkap na ito ng chlorine mula sa bromides at iodide.

Paglalapat ng mga halogens

Ang fluorine, o mas tama na tawagan ang copper fluoride (CuF2), ay medyo malawak na aplikasyon. Ginagamit ito sa paggawa ng mga keramika, enamel at iba't ibang glazes. Lumitaw din ang Teflon frying pan na matatagpuan sa bawat bahay at ang nagpapalamig sa mga refrigerator at air conditioner salamat sa fluorine.

Bilang karagdagan sa mga pangangailangan sa sambahayan, ang Teflon ay ginagamit din para sa mga layuning medikal, dahil ginagamit ito sa paggawa ng mga implant. Ang fluorine ay kinakailangan sa paggawa ng mga lente sa optika at toothpastes.

Ang klorin ay literal ding matatagpuan sa bawat hakbang ng ating buhay. Ang pinakalaganap at laganap na paggamit ng chlorine ay, siyempre, table salt NaCl. Ito rin ay gumaganap bilang isang detoxifying agent at ginagamit sa paglaban sa yelo.

Bilang karagdagan, ang chlorine ay kailangang-kailangan sa paggawa ng plastic, synthetic rubber at polyvinyl chloride, salamat sa kung saan nakakakuha kami ng damit, sapatos at iba pang kailangan sa aming araw-araw na buhay bagay. Ginagamit ito sa paggawa ng mga pampaputi, pulbos, tina, at iba pang mga kemikal sa bahay.

Karaniwang kailangan ang bromine bilang isang photosensitive substance kapag nagpi-print ng mga litrato. Sa gamot, ginagamit ito bilang pampakalma. Ginagamit din ang bromine sa paggawa ng mga insecticides at pestisidyo, atbp.

Buweno, ang kilalang yodo, na magagamit sa cabinet ng gamot ng bawat tao, ay pangunahing ginagamit bilang isang antiseptiko. Bilang karagdagan sa mga antiseptic na katangian nito, ang iodine ay naroroon sa mga ilaw na mapagkukunan at isa ring katulong para sa pag-detect ng mga fingerprint sa ibabaw ng papel.

Ang papel ng mga halogens at ang kanilang mga compound para sa katawan ng tao

Pagpili sa tindahan toothpaste Marahil ang bawat isa sa inyo ay nagbigay-pansin sa katotohanan na ang label nito ay nagpapahiwatig ng nilalaman ng mga compound ng fluoride. At ito ay hindi walang dahilan, dahil ang sangkap na ito ay kasangkot sa pagtatayo ng enamel at buto ng ngipin, at pinatataas ang paglaban ng mga ngipin sa mga karies. Ito rin ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng metabolic, nakikilahok sa pagtatayo ng balangkas ng buto at pinipigilan ang paglitaw ng isang mapanganib na sakit tulad ng osteoporosis.

May mahalagang papel din ang chlorine sa katawan ng tao, dahil aktibong bahagi ito sa pagpapanatili ng balanse ng tubig-asin at pagpapanatili ng osmotic pressure. Ang klorin ay kasangkot sa metabolismo katawan ng tao, pagbuo ng mga tisyu, at kung ano ang mahalaga din - pag-alis labis na timbang. Hydrochloric acid na matatagpuan sa gastric juice malaking halaga ay para sa panunaw, dahil kung wala ito ang proseso ng pagtunaw ng pagkain ay imposible.

Ang klorin ay kailangan para sa ating katawan at dapat itong ibigay araw-araw sa mga kinakailangang dosis. Ngunit kung ang paggamit nito sa katawan ay lumampas o nabawasan nang husto, pagkatapos ay madarama natin ito kaagad sa anyo ng pamamaga, pananakit ng ulo at iba pang hindi kanais-nais na mga sintomas na hindi lamang makagambala sa metabolismo, kundi maging sanhi ng mga sakit sa bituka.

Sa mga tao, ang maliit na halaga ng bromine ay naroroon sa utak, bato, dugo at atay. Ang bromine ay ginagamit para sa mga layuning medikal bilang pampakalma. Ngunit sa kaso ng isang labis na dosis ay maaaring may masamang kahihinatnan na maaaring humantong sa isang nalulumbay na estado sistema ng nerbiyos, at sa ilang mga kaso sa mga sakit sa pag-iisip. At ang kakulangan ng bromine sa katawan ay humahantong sa isang kawalan ng timbang sa pagitan ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo.

Nang walang yodo ang aming thyroid gland hindi maiiwasan dahil ito ay may kakayahang pumatay ng mga mikrobyo na pumapasok sa ating katawan. Kung may kakulangan ng iodine sa katawan ng tao, maaaring magsimula ang sakit sa thyroid gland na tinatawag na goiter. Ang sakit na ito ay nagdudulot ng medyo hindi kanais-nais na mga sintomas. Ang isang taong may goiter ay nakakaramdam ng panghihina, pag-aantok, lagnat, pagkamayamutin at pagkawala ng lakas.

Mula sa lahat ng ito maaari nating tapusin na kung walang mga halogens ang isang tao ay hindi lamang mawawala ang maraming bagay na kinakailangan sa pang-araw-araw na buhay, ngunit kung wala ang mga ito ang ating katawan ay hindi magagawang gumana nang normal.

Chemistry of Elements

Nonmetals ng VIIA subgroup

Ang mga elemento ng VIIA subgroup ay tipikal na nonmetals na may mataas

electronegativity, mayroon silang pangalan ng grupo - "halogens".

Mga pangunahing isyu na sakop sa panayam

Pangkalahatang katangian ng mga di-metal ng subgroup ng VIIA. elektronikong istraktura, ang pinakamahalagang katangian mga atomo. Ang pinaka-katangiang ste-

mga parusa sa oksihenasyon. Mga tampok ng kimika ng mga halogens.

Mga simpleng sangkap.

Mga likas na compound.

Mga halogen compound

Mga hydrohalic acid at ang kanilang mga asin. Salt at hydrofluoric acid

mga puwang, resibo at aplikasyon.

Mga halide complex.

Binary oxygen compounds ng mga halogens. Kawalang-tatag approx.

Mga katangian ng redox ng mga simpleng sangkap at co-

pagkakaisa. Mga reaksyon ng di-proporsyon. Mga diagram ng Latimer.

Chemistry ng mga elemento ng VIIA subgroup

Pangkalahatang katangian

Ang VIIA-group ay nabuo sa pamamagitan ng mga p-elemento: fluorine F, chlorine

Cl, bromine Br, iodine I at astatine At.

Ang pangkalahatang formula para sa valence electron ay ns 2 np 5.

Ang lahat ng mga elemento ng pangkat VIIA ay karaniwang hindi metal.

para sa pagbuo ng isang matatag na eight-electron shell

mga kahon, kaya naman mayroon sila mayroong isang malakas na ugali patungo sa

pagdaragdag ng isang elektron.

Ang lahat ng mga elemento ay madaling bumuo ng simpleng single-charge

ny anions G – .

Sa anyo ng mga simpleng anion, ang mga elemento ng pangkat VIIA ay matatagpuan sa natural na tubig at sa mga kristal ng natural na asin, halimbawa, halite NaCl, sylvite KCl, fluorite

CaF2.

Pangkalahatang pangalan ng pangkat ng mga elemento VIIA-

pangkat na "halogens", ibig sabihin, "pagsilang ng mga asing-gamot", ay dahil sa katotohanan na karamihan sa kanilang mga compound na may mga metal ay pre-

ay isang tipikal na asin (CaF2, NaCl, MgBr2, KI), na

na maaaring makuha sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnayan

pakikipag-ugnayan ng metal sa halogen. Ang mga libreng halogen ay nakukuha mula sa mga natural na asin, kaya ang pangalang "halogens" ay isinalin din bilang "ipinanganak mula sa mga asin."

Ang pinakamababang estado ng oksihenasyon (–1) ay ang pinaka-stable

para sa lahat ng halogens.

Ang ilang mga katangian ng mga atom ng mga elemento ng Group VIIA ay ibinigay sa

Ang pinakamahalagang katangian ng mga atomo ng mga elemento ng pangkat VIIA

Ang mga halogens ay may mataas na electron affinity (maximum sa

Cl) at napakataas na enerhiya ng ionization (maximum sa F) at maximum

posibleng electronegativity sa bawat panahon. Ang fluorine ay ang pinaka

electronegative ng lahat ng elemento ng kemikal.

Natutukoy ang pagkakaroon ng isang hindi magkapares na elektron sa mga halogen atom

kumakatawan sa pagsasama ng mga atom sa mga simpleng sangkap sa mga molekulang diatomic Г2.

Para sa mga simpleng sangkap, mga halogens, ang pinaka-katangian na mga ahente ng oxidizing ay

mga katangian, na pinakamalakas sa F2 at humihina kapag lumilipat sa I2.

Ang mga halogen ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakadakilang reaktibiti ng lahat ng di-metal na elemento. Ang fluorine, kahit na sa mga halogens, ay namumukod-tangi

ay may napakataas na aktibidad.

Ang elemento ng ikalawang yugto, fluorine, ay higit na naiiba sa isa pa

iba pang mga elemento ng subgroup. Ito ay isang pangkalahatang pattern para sa lahat ng hindi metal.

Fluorine, bilang pinaka-electronegative na elemento, hindi nagpapakita ng sex

resident oxidation states. Sa anumang koneksyon, kasama ang ki-

oxygen, ang fluorine ay nasa estado ng oksihenasyon (-1).

Ang lahat ng iba pang mga halogen ay nagpapakita ng positibong antas ng oksihenasyon

leniya hanggang sa maximum na +7.

Ang pinaka-katangian na mga estado ng oksihenasyon ng mga halogens:

F: -1, 0;

Cl, Br, I: -1, 0, +1, +3, +5, +7.

Ang Cl ay may mga kilalang oksido kung saan ito ay matatagpuan sa mga estado ng oksihenasyon: +4 at +6.

Karamihan mahahalagang koneksyon mga halogen, sa mga positibong estado

Ang mga parusa ng oksihenasyon ay ang mga acid na naglalaman ng oxygen at ang kanilang mga asin.

Ang lahat ng mga halogen compound sa positibong estado ng oksihenasyon ay

ay malakas na oxidizing agent.

kahila-hilakbot na antas ng oksihenasyon. Ang disproporsyon ay itinataguyod ng isang alkaline na kapaligiran.

Praktikal na aplikasyon ng mga simpleng sangkap at oxygen compound

Ang pagbabawas ng mga halogens ay higit sa lahat dahil sa kanilang oxidizing effect.

Pinakamalawak praktikal na aplikasyon maghanap ng mga simpleng substance Cl2

at F2. Ang pinakamalaking halaga ng chlorine at fluorine ay natupok sa pang-industriya

organic synthesis: sa paggawa ng mga plastik, nagpapalamig, solvents,

pestisidyo, droga. Malaking halaga ng chlorine at yodo ang ginagamit upang makakuha ng mga metal at para sa pagdadalisay ng mga ito. Ginagamit din ang chlorine

para sa pagpapaputi ng selulusa, para sa pagdidisimpekta inuming tubig at sa produksyon

tubig ng bleach at hydrochloric acid. Ang mga asin ng oxoacids ay ginagamit sa paggawa ng mga pampasabog.

Ang mga acid—hydrochloric at molten acid—ay malawakang ginagamit sa pagsasanay.

Ang fluorine at chlorine ay nabibilang sa dalawampung pinakakaraniwang elemento

doon, mayroong makabuluhang mas kaunting bromine at yodo sa kalikasan. Ang lahat ng mga halogens ay nangyayari sa kalikasan sa mga estado ng oksihenasyon(–1).

Ang yodo lamang ang nangyayari sa anyo ng asin na KIO3,

na kasama bilang isang karumihan sa Chilean saltpeter (KNO3).

Ang Astatine ay isang artipisyal na ginawang radioactive na elemento (hindi ito umiiral sa kalikasan). Ang kawalang-tatag ng At ay makikita sa pangalan, na nagmula sa Griyego. "astatos" - "hindi matatag". Ang Astatine ay isang maginhawang emitter para sa radiotherapy ng mga tumor ng kanser.

Mga simpleng sangkap

Ang mga simpleng sangkap ng mga halogens ay nabuo ng mga diatomic na molekula na G2.

Sa mga simpleng sangkap, sa panahon ng paglipat mula sa F2 hanggang I2 na may pagtaas sa bilang ng mga electron

mga layer ng trono at isang pagtaas sa polarizability ng mga atom, mayroong isang pagtaas

intermolecular interaction, na humahantong sa isang pagbabago sa pinagsama-samang co-

nakatayo sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon. Fluorine (sa ilalim ng normal na kondisyon) - dilaw na gas

, sa –181o C ay nagiging

estado ng likido.

Ang klorin ay isang dilaw-berdeng gas na nagiging likido sa –34o C. Na may kulay ng ha-

Ang pangalang Cl ay nauugnay dito mula sa salitang Griyego na "chloros" - "dilaw-;

berde". Isang matalim na pagtaas sa kumukulong punto ng Cl2 kumpara sa F2,

ay nagpapahiwatig ng pagtaas ng intermolecular interaction.

Ang bromine ay isang maitim na pula, napaka-volatile na likido, kumukulo sa 58.8o C. ang pamagat ng elemento ay nauugnay sa isang matalim hindi kanais-nais na amoy

gas at nabuo mula sa

"bromos" - "mabango".

Iodine - madilim na lilang kristal, na may malabong "metal"

nabuo ang likido. Temperatura

Ang kumukulo na punto ng yodo ay 183 ° C. Ang pangalan nito ay nagmula sa kulay ng singaw ng yodo -

"iodos" - "purple".

Ang lahat ng mga simpleng sangkap ay may masangsang na amoy at nakakalason.

Ang paglanghap ng kanilang mga singaw ay nagiging sanhi ng pangangati ng mga mucous membrane at respiratory organ, at sa mataas na konsentrasyon - inis. Noong Unang Digmaang Pandaigdig, ginamit ang chlorine bilang isang nakakalason na ahente.

Ang fluorine gas at likidong bromine ay nagdudulot ng paso sa balat. Nagtatrabaho sa ha-

Dahil ang mga simpleng sangkap ng halogens ay nabuo ng mga non-polar molecule

lumalamig, natutunaw sila nang maayos sa mga non-polar na organikong solvent:

alkohol, benzene, carbon tetrachloride, atbp. Ang klorin, bromine at yodo ay bahagyang natutunaw sa tubig na tinatawag na chlorine, bromine at iodine na tubig; Ang Br2 ay natutunaw nang mas mahusay kaysa sa iba, ang konsentrasyon ng bromine sa sat.

Ang solusyon ay umabot sa 0.2 mol / l, at murang luntian - 0.1 mol / l.

Ang fluoride ay nabubulok ang tubig:

2F2 + 2H2 O = O2 + 4HF

Ang mga halogens ay nagpapakita ng mataas na aktibidad ng oxidative at paglipat

sa halide anion.

Г2 + 2e–  2Г–

Ang fluorine ay may partikular na mataas na aktibidad ng oxidative. Ang fluorine ay nag-oxidize ng mga marangal na metal (Au, Pt).

Pt + 3F2 = PtF6

Nakikipag-ugnayan pa ito sa ilang inert gas (krypton,

xenon at radon), halimbawa,

Xe + 2F2 = XeF4

Maraming napaka-matatag na compound ang nasusunog sa isang F2 na kapaligiran, hal.

tubig, kuwarts (SiO2).

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

Sa mga reaksyon sa fluorine, kahit na tulad ng malakas na oxidizing agent tulad ng nitrogen at asupre

nic acid, kumikilos bilang mga ahente ng pagbabawas, habang ang fluorine ay nag-oxidize sa input

naglalaman ng O(–2) sa kanilang komposisyon.

2HNO3 + 4F2 = 2NF3 + 2HF + 3O2 H2 SO4 + 4F2 = SF6 + 2HF + 2O2

Ang mataas na reaktibiti ng F2 ay lumilikha ng mga kahirapan sa pagpili ng koneksyon.

mga materyales sa istruktura para sa pagtatrabaho dito. Kadalasan para sa mga layuning ito ay ginagamit namin

Naglalaman ang mga ito ng nickel at tanso, na, kapag na-oxidize, ay bumubuo ng mga siksik na proteksiyon na pelikula ng mga fluoride sa kanilang ibabaw. Ang pangalang F ay dahil sa agresibong pagkilos nito

Kumakain ako, galing ito sa Greek. "fluoros" - "mapanirang".

Sa seryeng F2, Cl2, Br2, I2, humihina ang kakayahang mag-oxidize dahil sa pagtaas

pagtaas ng laki ng mga atomo at pagbaba ng electronegativity.

Sa mga may tubig na solusyon, ang oxidative at reductive na katangian ng bagay

Ang mga sangkap ay karaniwang nailalarawan gamit ang mga potensyal na elektrod. Ipinapakita ng talahanayan ang mga karaniwang potensyal ng elektrod (Eo, V) para sa pagbawas ng kalahating reaksyon

pagbuo ng mga halogens. Para sa paghahambing, ang halaga ng Eo para sa ki-

carbon ay ang pinaka-karaniwang oxidizing agent.

Mga karaniwang potensyal ng elektrod para sa mga simpleng halogen substance

Nabawasan ang aktibidad ng oxidative

Tulad ng makikita mula sa talahanayan, Ang F2 ay isang mas malakas na oxidizing agent,

kaysa sa O2, samakatuwid ang F2 ay hindi umiiral sa may tubig na mga solusyon , ito ay nag-oxidize ng tubig,

bumabawi sa F–. Sa paghusga sa halaga ng Eо, ang kakayahang mag-oxidize ng Cl2

mas mataas din kaysa sa O2. Sa katunayan, sa panahon ng pangmatagalang pag-iimbak ng chlorine na tubig, ito ay nabubulok sa paglabas ng oxygen at pagbuo ng HCl. Ngunit ang reaksyon ay mabagal (ang Cl2 molecule ay kapansin-pansing mas malakas kaysa sa F2 molecule at

activation energy para sa mga reaksyon na may chlorine ay mas mataas), dipro-

paghahati-hati:

Cl2 + H2 O HCl + HOCl

Sa tubig ay hindi ito umabot sa dulo (K = 3.9 . 10–4), samakatuwid ang Cl2 ay umiiral sa may tubig na mga solusyon. Ang Br2 at I2 ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas malaking katatagan sa tubig.

Ang disproporsyon ay isang napaka katangiang oksihenasyon-

pagbabawas ng reaksyon para sa mga halogens. Disproportionation ng amplification

nagbubuhos sa isang alkalina na kapaligiran.

Ang disproporsyon ng Cl2 sa alkali ay humahantong sa pagbuo ng mga anion

Cl– at ClO–. Ang disproportionation constant ay 7.5. 1015.

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O

Kapag ang iodine ay hindi proporsyonado sa alkali, ang I– at IO3– ay nabuo. Ana-

Logically, ang Br2 ay hindi katumbas ng yodo. Ang pagbabago ng produkto ay hindi katimbang

bansa ay dahil sa ang katunayan na ang mga anion GO– at GO2– sa Br at ako ay hindi matatag.

Ang chlorine disproportionation reaction ay ginagamit sa pang-industriya

kakayahang makakuha ng malakas at mabilis na kumikilos na hypochlorite oxidizer,

bleaching lime, bertholet salt.

3Cl2 + 6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2 O

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal

Ang mga halogen ay malakas na tumutugon sa maraming mga metal, halimbawa:

Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2  TiI4

Na + halides, kung saan ang metal ay may mababang estado ng oksihenasyon (+1, +2),

– ito ay mga compound na parang asin na may mga ionic bond na nakararami. kung paano

narito, ang mga ionic halides ay mga solido na may mataas na punto ng pagkatunaw

Metal halides, kung saan mayroon ang metal mataas na antas oksihenasyon

Ang mga tion ay mga compound na may higit na maraming covalent bond.

Marami sa kanila ay mga gas, likido o fusible solid sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Halimbawa, ang WF6 ay isang gas, ang MoF6 ay isang likido,

Ang TiCl4 ay likido.

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga di-metal

Direktang nakikipag-ugnayan ang mga halogen sa maraming nonmetals:

hydrogen, phosphorus, sulfur, atbp. Halimbawa:

H2 + Cl2 = 2HCl 2P + 3Br2 = 2PBr3 S + 3F2 = SF6

Ang pagbubuklod sa nonmetal halides ay nakararami sa covalent.

Kadalasan ang mga compound na ito ay may mababang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo.

Kapag dumadaan mula sa fluorine hanggang sa yodo, ang covalent na katangian ng mga halides ay tumataas.

Ang covalent halides ng tipikal na nonmetals ay acidic compounds; kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, nag-hydrolyze sila upang bumuo ng mga acid. Halimbawa:

PBr3 + 3H2 O = 3HBr + H3 PO3

PI3 + 3H2 O = 3HI + H3 PO3

PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3 POinterga-

nangunguna. Sa mga compound na ito, ang mas magaan at mas electronegative na halogen ay nasa (–1) na estado ng oksihenasyon, at ang mas mabigat ay nasa positibong estado.

mga parusa sa oksihenasyon.

Dahil sa direktang pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa pag-init, ang mga sumusunod ay nakuha: ClF, BrF, BrCl, ICl. Mayroon ding mga mas kumplikadong interhalide:

ClF3, BrF3, BrF5, IF5, IF7, ICl3.

Lahat ng interhalides sa ilalim ng normal na kondisyon - mga likidong sangkap na may mababang mga punto ng kumukulo. Ang mga interhalides ay may mataas na aktibidad na oxidative

aktibidad. Halimbawa, ang mga sangkap na matatag sa kemikal gaya ng SiO2, Al2 O3, MgO, atbp. ay nasusunog sa mga singaw ng ClF3.

2Al2 O3 + 4ClF3 = 4 AlF3 + 3O2 + 2Cl2

Ang Fluoride ClF 3 ay isang agresibong fluorinating reagent na mabilis na kumikilos

bakuran F2. Ginagamit ito sa mga organikong synthesis at upang makakuha ng mga proteksiyon na pelikula sa ibabaw ng kagamitan sa nikel para sa pagtatrabaho sa fluorine.

Sa tubig, ang mga interhalides ay nag-hydrolyze upang bumuo ng mga acid. Halimbawa,

ClF5 + 3H2 O = HClO3 + 5HF

Halogens sa kalikasan. Pagkuha ng mga simpleng sangkap

Sa industriya, ang mga halogens ay nakuha mula sa kanilang mga natural na compound. Lahat

Ang mga proseso para sa pagkuha ng mga libreng halogen ay batay sa oksihenasyon ng halogen

Nid ions.

2Г –  Г2 + 2e–

Ang isang makabuluhang halaga ng mga halogens ay matatagpuan sa natural na tubig sa anyo ng mga anion: Cl–, F–, Br–, I–. SA tubig dagat maaaring maglaman ng hanggang 2.5% NaCl.

Ang bromine at yodo ay nakukuha mula sa tubig mga balon ng langis at tubig dagat.

Mga pisikal na katangian ng mga halogens

Sa normal na kondisyon, ang F2 at C12 ay mga gas, ang Br2 ay mga likido, ang I2 at At2 ay mga solido. Sa solid state, ang mga halogens ay bumubuo ng mga molekular na kristal. Liquid halogen dielectrics. Ang lahat ng mga halogens, maliban sa fluorine, ay natutunaw sa tubig; Ang yodo ay hindi gaanong natutunaw kaysa sa chlorine at bromine, ngunit lubos na natutunaw sa alkohol.

Mga kemikal na katangian ng mga halogens

Ang lahat ng mga halogens ay nagpapakita ng mataas na aktibidad ng oxidizing, na bumababa kapag lumilipat mula sa fluorine patungo sa astatine. Ang fluorine ay ang pinaka-aktibo sa mga halogen, tumutugon sa lahat ng mga metal nang walang pagbubukod, marami sa kanila ang kusang nag-aapoy sa isang fluorine na kapaligiran, na naglalabas ng malaking halaga ng init, halimbawa:

2Al + 3F2 = 2AlF3 + 2989 kJ,

2Fe + 3F2 = 2FeF3 + 1974 kJ.

Nang walang pag-init, ang fluorine ay tumutugon din sa maraming hindi metal (H2, S, C, Si, P) - lahat ng mga reaksyon ay lubos na exothermic, halimbawa:

H2 + F2 = 2HF + 547 kJ,

Si + 2F2 = SiF4(g) + 1615 kJ.

Kapag pinainit, ang fluorine ay nag-oxidize sa lahat ng iba pang mga halogens ayon sa pamamaraan

Hal2 + F2 = 2HalF

kung saan ang Hal = Cl, Br, I, At, at sa HalF compounds ang oxidation states ng chlorine, bromine, yodo at astatine ay +1.

Sa wakas, kapag na-irradiated, ang fluorine ay tumutugon kahit na may mga inert (noble) na gas:

Xe + F2 = XeF2 + 152 kJ.

Ang pakikipag-ugnayan ng fluorine sa mga kumplikadong sangkap ay nangyayari rin nang napakalakas. Kaya, ito ay nag-oxidize ng tubig, at ang reaksyon ay sumasabog:

3F2 + 3Н2О = OF2 + 4HF + Н2О2.

Ang libreng chlorine ay napaka-reaktibo din, kahit na ang aktibidad nito ay mas mababa kaysa sa fluorine. Direkta itong tumutugon sa lahat ng simpleng sangkap maliban sa oxygen, nitrogen at noble gas. Para sa paghahambing, ipinakita namin ang mga equation para sa mga reaksyon ng chlorine na may parehong simpleng mga sangkap tulad ng para sa fluorine:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3(cr) + 1405 kJ,

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3(cr) + 804 kJ,

Si + 2Cl2 = SiCl4(L) + 662 kJ,

H2 + Cl2 = 2HCl(g)+185kJ.

Ang partikular na interes ay ang reaksyon sa hydrogen. Kaya, sa temperatura ng silid, nang walang pag-iilaw, ang kloro ay halos hindi tumutugon sa hydrogen, habang kapag pinainit o naiilaw (halimbawa, sa direktang sikat ng araw) ang reaksyong ito ay nagpapatuloy nang paputok ayon sa mekanismo ng kadena sa ibaba:

Cl2 + hν → 2Cl,

Cl + H2 → HCl + H,

H + Cl2 → HCl + Cl,

Cl + H2 → HCl + H, atbp.

Ang paggulo ng reaksyong ito ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga photon (hν), na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng mga molekula ng Cl2 sa mga atomo - sa kasong ito, nangyayari ang isang kadena ng sunud-sunod na mga reaksyon, sa bawat isa kung saan lumilitaw ang isang particle, na nagsisimula sa simula ng susunod. entablado.

Ang reaksyon sa pagitan ng H2 at Cl2 ay nagsilbing isa sa mga unang bagay ng pag-aaral ng mga reaksyon ng kadena ng photochemical. Ang pinakamalaking kontribusyon sa pagbuo ng mga ideya tungkol sa mga reaksyon ng kadena ay ginawa ng siyentipikong Ruso, nagwagi Nobel Prize(1956) N. N. Semenov.

Ang klorin ay tumutugon sa maraming kumplikadong mga sangkap, halimbawa, pagpapalit at pagdaragdag sa mga hydrocarbon:

CH3-CH3 + Cl2 → CH3-CH2Cl + HCl,

CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl - CH2Cl.

Kapag pinainit, ang chlorine ay may kakayahang ilipat ang bromine o iodine mula sa kanilang mga compound na may hydrogen o mga metal:

Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2,

Cl2 + 2HI = 2HCl + I2,

Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2,

at tumutugon din nang pabalik-balik sa tubig:

Cl2 + H2O = HCl + HClO - 25 kJ.

Ang klorin, na natutunaw sa tubig at bahagyang tumutugon dito, tulad ng ipinakita sa itaas, ay bumubuo ng isang pinaghalong equilibrium ng mga sangkap na tinatawag na chlorine na tubig.

Ang klorin ay maaaring tumugon (hindi katimbang) sa alkalis sa parehong paraan:

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O (sa lamig),

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O (kapag pinainit).

Ang aktibidad ng kemikal ng bromine ay mas mababa kaysa sa fluorine at chlorine, ngunit medyo mataas pa rin dahil sa katotohanan na ang bromine ay karaniwang ginagamit sa isang likidong estado at samakatuwid ang mga paunang konsentrasyon nito, ang iba pang mga bagay ay pantay, ay mas mataas kaysa sa klorin.

Bilang halimbawa, binibigyan namin ang reaksyon ng bromine na may silikon at hydrogen:

Si + 2Br2 = SiBr4(l) + 433 kJ,

H2 + Br2 = 2HBr(g) + 73 kJ.

Malaki ang pagkakaiba ng yodo sa aktibidad ng kemikal mula sa iba pang mga halogens. Hindi ito tumutugon sa karamihan ng mga hindi metal, at mabagal na tumutugon sa mga metal kapag pinainit lamang. Ang pakikipag-ugnayan ng yodo sa hydrogen ay nangyayari lamang sa malakas na pag-init ng reaksyon ay endothermic at lubos na nababaligtad:

H2 + I2 = 2HI - 53 kJ.

Ang astatine ay hindi gaanong reaktibo kaysa sa yodo. Ngunit tumutugon din ito sa mga metal (halimbawa, lithium):

2Li + At2 = 2LiAt - lithium astatide.

Kaya, ang reaktibiti ng mga halogens ay sunod-sunod na bumababa mula sa fluorine hanggang sa astatine. Ang bawat halogen sa seryeng F - At ay maaaring palitan ang susunod mula sa mga compound nito na may hydrogen o mga metal.

Sink - isang elemento ng pangalawang subgroup ng pangalawang pangkat, ang ika-apat na yugto ng periodic table, na may atomic number na 30. Ang zinc ay isang malutong na metal na transisyon ng isang mala-bughaw-puting kulay (naninira sa hangin, natatakpan ng manipis na layer zinc oxide).

Sa kalikasan. Ang zinc ay hindi nangyayari sa kalikasan bilang isang katutubong metal. Sa 27 zinc mineral, ang zinc blende ZnS at zinc spar ZnCO3 ay halos mahalaga.

Resibo. Ang zinc ay mina mula sa polymetallic ores na naglalaman ng Zn sa anyo ng sulfide. Ang mga ores ay pinayaman, na gumagawa ng zinc concentrates at, sa parehong oras, lead at copper concentrates. Ang mga zinc concentrates ay pinaputok sa mga hurno, na nagpapalit ng zinc sulfide sa ZnO oxide:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO = 2SO2

Ang purong zinc ay nakukuha mula sa ZnO oxide sa dalawang paraan. Ayon sa paraan ng pyrometallurgical, na umiral sa mahabang panahon, ang calcined concentrate ay sintered upang magbigay ng granularity at gas permeability, at pagkatapos ay nabawasan ng karbon o coke sa 1200-1300 °C: ZnO + C = Zn + CO.

Ang pangunahing paraan ng pagkuha ng zinc ay electrolytic (hydrometallurgical). Ang mga inihaw na concentrates ay ginagamot ng sulfuric acid; ang resultang sulfate solution ay nililinis ng mga impurities (sa pamamagitan ng pag-precipitating sa kanila ng zinc dust) at sumasailalim sa electrolysis sa mga paliguan na mahigpit na nilagyan ng lead o vinyl plastic sa loob. Ang zinc ay idineposito sa mga aluminum cathode.

Mga katangiang pisikal . Sa dalisay nitong anyo ito ay isang ductile silvery-white metal. Sa temperatura ng silid ito ay malutong, sa 100-150 °C ang zinc ay ductile. Punto ng pagkatunaw = 419.6 °C, punto ng kumukulo = 906.2 °C.

Mga katangian ng kemikal. Isang tipikal na halimbawa ng isang metal na bumubuo ng mga amphoteric compound. Ang mga zinc compound na ZnO at Zn(OH)2 ay amphoteric. Ang karaniwang potensyal ng elektrod ay −0.76 V, sa serye ng mga karaniwang potensyal na ito ay matatagpuan hanggang sa bakal.

Sa hangin, ang zinc ay pinahiran ng isang manipis na pelikula ng ZnO oxide. Kapag pinainit nang malakas, nasusunog ito upang bumuo ng amphoteric white oxide ZnO:

Ang zinc oxide ay tumutugon sa parehong mga solusyon sa acid:

at may alkalis:

Ang zinc ng ordinaryong kadalisayan ay aktibong tumutugon sa mga solusyon sa acid:

at mga solusyon sa alkali:

bumubuo ng mga hydroxinate. Ang napakadalisay na zinc ay hindi tumutugon sa mga solusyon ng mga acid at alkalis. Nagsisimula ang pakikipag-ugnayan kapag ang ilang patak ng copper sulfate solution na CuSO4 ay idinagdag.

Kapag pinainit, ang zinc ay tumutugon sa mga halogen upang mabuo ang mga halides na ZnHal2. Sa phosphorus, ang zinc ay bumubuo ng phosphides Zn3P2 at ZnP2. Sa sulfur at mga analogue nito - selenium at tellurium - iba't ibang chalcogenides, ZnS, ZnSe, ZnSe2 at ZnTe.

Ang zinc ay hindi direktang tumutugon sa hydrogen, nitrogen, carbon, silikon at boron. Ang Zn3N2 nitride ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-react ng zinc sa ammonia sa 550-600 °C.

Sa mga may tubig na solusyon, ang mga zinc ions na Zn2+ ay bumubuo ng mga aqua complex na 2+ at 2+.

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°kukulo. = -34°C.

Resibo

Oxidation ng mga 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 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 - asin ni Berthollet; ito ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpasa ng chlorine sa isang pinainit (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 masamang 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) 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.

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

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 ganitong mga 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. Malaking dami ito ay ginagamit upang makagawa ng hydrochloric acid, bleach, atbp. Ang fluorine ay malawakang ginagamit sa synthesis mga materyales na polimer- fluoroplastics, na may mataas na paglaban sa kemikal, at bilang isang oxidizer para sa rocket fuel. Ang ilang mga fluorine 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 coolant. 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 ng 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 sintetikong pamamaraan tumatanggap.

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

Na may higit pa 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 Ang 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. Nailalarawan ng uri ng ionic mga bono kung saan ang mga metal ions ay may positibong singil at ang mga halogen ions ay may negatibong singil. Mayroon silang isang kristal na sala-sala.

Ang pagbabawas ng kakayahan ng halides ay tumataas sa pagkakasunud-sunod 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.