pangkalahatang katangian

Kasama sa mga halogens ang limang pangunahing elementong di-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 "bumubuo ng asin", dahil sa prinsipyo ang karamihan sa mga compound na naglalaman ng mga halogens ay tinatawag na mga asin.

Ang mga halogens 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, nakikipag-ugnayan nang maayos sa tubig, at mayroon ding mataas na volatility 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 na sangkap, 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 tuldok ng pagkatunaw, punto ng kumukulo at densidad ay tumataas sa pagtaas ng atomic mass. Gayundin, sa parehong oras, ang kanilang kulay ay nagbabago, ito ay nagiging mas madidilim.
4. Sa bawat pagtaas ng serial number, ang aktibidad ng kemikal, ang electronegativity ay bumababa at ang mga di-metal na katangian ay humihina.
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.

Pagkuha ng mga halogens

Sa paggawa ng fluorine at chlorine sa isang pang-industriya na sukat, ginagamit ang electrolysis o mga solusyon sa asin.

Kung titingnan mong mabuti ang figure sa ibaba, makikita mo kung paano makukuha ang chlorine sa laboratoryo gamit ang isang planta ng electrolysis:

Ang unang figure ay nagpapakita ng isang halaman para sa pagtunaw ng sodium chloride, at ang pangalawa ay para sa pagkuha ng solusyon ng sodium chloride.

Ang ganitong proseso ng electrolysis ng sodium chloride melt ay maaaring katawanin sa anyo ng equation na ito:

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

Siyempre, ang hydrogen ay nakuha 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 sodium chloride solution.

Kung titingnan mo ang larawan sa itaas, makikita mo kung paano makukuha ang chlorine sa paraang laboratoryo. At ito ay nakuha sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng hydrochloric acid na may mangganeso oksido:

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

Paglalapat ng mga halogens

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

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

Ang klorin ay matatagpuan din sa ating buhay nang literal sa bawat hakbang. Ang pinakamalawak at malawakang paggamit ng chlorine ay, siyempre, asin NaCl. Ito rin ay gumaganap bilang isang detoxifier 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 tayo ng mga damit, sapatos at iba pang kailangan sa ating Araw-araw na buhay bagay. Ginagamit ito sa paggawa ng mga pampaputi, pulbos, tina, at iba pang mga kemikal sa bahay.

Ang bromine ay karaniwang kailangan bilang isang photosensitive agent sa photographic printing. Sa gamot, ginagamit ito bilang pampakalma. Ginagamit din ang bromine sa paggawa ng mga pamatay-insekto at pestisidyo, atbp.

Well, ang kilalang yodo, na makukuha sa first aid kit 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 pinagmumulan, 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 nilalaman ng mga compound ng fluorine ay ipinahiwatig sa label nito. At hindi ito aksidente, dahil ang sangkap na ito ay kasangkot sa pagtatayo ng enamel at buto ng ngipin, 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.

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

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

Sa mga tao, ang isang maliit na halaga ng bromine ay naroroon sa utak, bato, dugo at atay. Para sa mga layuning medikal, ang bromine ay ginagamit bilang isang gamot na pampakalma. Ngunit sa labis na dosis nito, maaaring magkaroon ng masamang epekto na maaaring humantong sa depresyon. sistema ng nerbiyos at, sa ilang mga kaso, mga sakit sa isip. At ang kakulangan ng bromine sa katawan ay humahantong sa isang kawalan ng timbang sa pagitan ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo.

Kung walang yodo, ang aming thyroid hindi maaaring lampasan, dahil nagagawa nitong pumatay ng mga mikrobyo na pumapasok sa ating katawan. Sa kakulangan ng iodine sa katawan ng tao, maaaring magsimula ang sakit sa thyroid na tinatawag na goiter. Sa sakit na ito, lumilitaw ang mga hindi kasiya-siyang 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 mawawalan ng 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 ng mga Elemento

Nonmetals ng VIIA-subgroup

Ang mga elemento ng VIIA-subgroup ay tipikal na di-metal na may mataas

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

Mga Pangunahing Isyu na Tinalakay sa Lektura

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

foam ng 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, pagtanggap at pag-aaplay.

mga halide complex.

Binary oxygen compounds ng mga halogens. kawalang-tatag ok-

Ang redox na katangian ng mga simpleng substance at co-

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

Chemistry ng mga elemento ng VIIA-subgroup

pangkalahatang katangian

Ang pangkat ng VIIA ay nabuo 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.

upang bumuo ng isang matatag na walong elektron

lochki, kaya mayroon sila isang malakas na ugali patungo sa

ang pagdaragdag ng isang elektron.

Ang lahat ng mga elemento ay madaling bumuo ng simpleng isa-isang sinisingil

nye anions Г – .

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, sylvin KCl, fluorite

CaF2.

Karaniwang pangalan ng pangkat ng mga elemento VIIA-

pangkat na "halogens", i.e. "pagsilang ng mga asin", dahil sa katotohanan na karamihan sa kanilang mga compound na may mga metal ay nauna nang

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

na maaaring makuha sa pamamagitan ng direktang mutual

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

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

lahat ng halogens.

Ang ilang mga katangian ng mga atomo ng mga elemento ng pangkat VIIA ay ibinigay sa

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

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

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

posibleng electronegativity sa bawat isa sa mga panahon. Ang fluorine ay ang pinaka

electronegative ng lahat ng elemento ng kemikal.

Ang pagkakaroon ng isang hindi magkapares na elektron sa mga atomo ng halogen ay sanhi

humahantong sa pagsasama-sama ng mga atomo sa mga simpleng sangkap sa mga diatomic na molekula Г2.

Para sa mga simpleng sangkap ng halogen, ang mga ahente ng oxidizing ay pinaka-katangian.

mga katangian na pinakamalakas para sa F2 at humina sa pagpasa sa I2.

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

ay lubhang aktibo.

Ang elemento ng ikalawang yugto, fluorine, ay higit na naiiba sa iba.

ilang elemento ng subgroup. Ito ay isang pangkalahatang pattern para sa lahat ng hindi metal.

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

nabubuhay na estado ng oksihenasyon. 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 estado ng oksihenasyon.

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 mga oxide ay kilala para sa Cl, kung saan ito ay nasa mga estado ng oksihenasyon: +4 at +6.

Karamihan mahahalagang compound halogens, sa positibo

Ang mga oxidation foam ay 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.

kakila-kilabot na estado ng oksihenasyon. Ang disproporsyon ay itinataguyod ng isang alkaline na kapaligiran.

Praktikal na aplikasyon ng mga simpleng sangkap at oxygen compound

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

Ang pinakamalawak praktikal na gamit maghanap ng mga simpleng substance Cl2

at F2. Ang pinakamalaking halaga ng chlorine at fluorine ay natupok sa industriyal na or-

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

pestisidyo, droga. Ang isang malaking halaga ng chlorine at yodo ay ginagamit upang makakuha ng mga metal at para sa kanilang pagdadalisay. Ginagamit din ang chlorine

pagpapaputi ng pulp, pag-decontamination Inuming Tubig at sa produksyon

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

Ang mga acid ay malawakang ginagamit sa pagsasanay - hydrochloric at natutunaw

Ang fluorine at chlorine ay kabilang sa dalawampung pinakakaraniwang elemento

doon, mas mababa ang bromine at yodo sa kalikasan. Ang lahat ng mga halogens ay matatagpuan sa kalikasan sa estado ng oksihenasyon(-isa). Ang yodo lamang ang matatagpuan sa anyo ng asin KIO3,

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

Ang Astatine ay isang artipisyal na nakuhang 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 cancerous na tumor.

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 elektron at isang pagtaas sa polarizability ng mga atom, mayroong isang pagtaas

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

nakatayo sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon.

Fluorine (sa ilalim ng normal na kondisyon) - dilaw na gas, sa –181о С ito ay nagiging

estado ng likido.

Ang klorin ay isang dilaw-berdeng gas, ito ay nagiging likido sa -34 ° C. Na may kulay na ha-

ang pangalan Cl ay nauugnay dito, ito ay nagmula sa Greek na "chloros" - "dilaw-

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

nagpapahiwatig ng pagtaas ng intermolecular interaction.

Ang bromine ay isang maitim na pula, napakadalisay na likido, kumukulo sa 58.8 ° C. Sa-

ang ranggo ng elemento ay nauugnay sa isang matalim mabaho gas at nabuo mula sa

"bromos" - "mabaho".

Iodine - madilim na lilang kristal, na may bahagyang "metal" na kinang

skom, kung saan, kapag pinainit, madaling sublimes, na bumubuo ng violet vapors;

ang boiling point ng iodine ay 183o C. Ang pangalan nito ay nagmula sa kulay ng yodo vapor -

"iodos" - "violet".

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 lason.

Ang gaseous fluorine at liquid bromine ay nagdudulot ng paso sa balat. Nagtatrabaho sa ha-

logens, pag-iingat ay dapat gawin.

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

lumalamig, mahusay silang natutunaw sa mga non-polar na organikong solvent:

alkohol, benzene, carbon tetrachloride, atbp. Sa tubig, ang chlorine, bromine at iodine ay bahagyang natutunaw, ang kanilang mga may tubig na solusyon ay 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 brine solution ay umabot sa 0.2 mol/l, at chlorine - 0.1 mol/l.

Ang fluorine ay nabubulok ang tubig:

2F2 + 2H2O = O2 + 4HF

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

dyat sa halide anion.

Г2 + 2e–  2Г–

Ang fluorine ay may partikular na mataas na aktibidad sa pag-oxidizing. 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, halimbawa,

tubig, kuwarts (SiO2).

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

Sa mga reaksyon sa fluorine, kahit na tulad ng malakas na oxidizing agent tulad ng nitric at sulfur

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

kasama sa kanilang komposisyon O(–2).

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. Karaniwan, para sa mga layuning ito,

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 nauugnay sa agresibong pagkilos nito.

I mean, galing sa Greek. "Ftoros" - "pagsira".

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

pagbabago ng laki ng mga atomo at pagbabawas ng electronegativity.

Sa may tubig solusyon, ang oxidizing at pagbabawas ng mga katangian ng

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

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

oxygen ay ang pinaka-karaniwang oxidizing agent.

Mga karaniwang potensyal ng elektrod para sa mga simpleng sangkap na halogens

Nabawasan ang aktibidad ng oxidative

Tulad ng makikita sa talahanayan, F2 - ang ahente ng oxidizing ay mas malakas,

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 Eo, ang kakayahang mag-oxidizing ng Cl2

mas mataas din kaysa sa O2. Sa katunayan, sa pangmatagalang pag-iimbak ng chlorine na tubig, ito ay nabubulok sa paglabas ng oxygen at sa 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, hindi ito umabot sa dulo (K = 3.9.10–4), samakatuwid ang Cl2 ay umiiral sa mga may tubig na solusyon. Ang Br2 at I2 ay mas matatag sa tubig.

Ang disproporsyon ay isang napaka katangiang oxidative

pagbabawas ng reaksyon para sa mga halogens. Ang disproporsyon ng

ibinuhos sa isang alkaline 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-

Ang Br2 ay lohikal na hindi katumbas ng yodo. Ang pagbabago sa produkto ay hindi katimbang

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

Ang disproportionation reaction ng chlorine ay ginagamit sa pang-industriya

sti upang makakuha ng isang malakas at mabilis na kumikilos na hypochlorite oxidizing agent,

bleaching lime, bartholite salt.

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal

Masiglang nakikipag-ugnayan ang mga halogen sa maraming metal, halimbawa:

Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2  TiI4

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

ay mga compound na parang asin na may nakararami na ionic bond. Paano-

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

Metal halides kung saan mayroon ang metal isang mataas na antas oksido-

niya, ay mga compound na may nakararami na covalent bond.

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

Ang TiCl4 ay isang likido.

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga di-metal

Direktang nakikipag-ugnayan ang mga halogens sa maraming hindi metal:

hydrogen, phosphorus, sulfur, atbp. Halimbawa:

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

Ang bono sa non-metal halides ay nakararami sa covalent.

Ang mga compound na ito ay karaniwang may mababang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo.

Sa paglipat mula sa fluorine hanggang sa yodo, ang covalent na katangian ng mga halides ay pinahusay.

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

PBr3 + 3H2O = 3HBr + H3PO3

PI3 + 3H2O = 3HI + H3PO3

PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3 PO inter-

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

foam ng oksihenasyon.

Dahil sa direktang pakikipag-ugnayan ng mga halogens kapag pinainit, 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 oxidizing

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

2Al2O3 + 4ClF3 = 4AlF3 + 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 interhalide ay na-hydrolyzed upang bumuo ng mga acid. Halimbawa,

ClF5 + 3H2O = 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 halo-

nid ions.

2D –  Г2 + 2e–

Ang isang makabuluhang halaga ng mga halogens ay matatagpuan sa natural na tubig sa anyo ng mga anion: Cl–, F–, Br–, I–. AT 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 ilalim ng normal na mga kondisyon, ang F2 at C12 ay mga gas, ang Br2 ay isang likido, ang I2 at At2 ay mga solido. Sa solid state, ang mga halogens ay bumubuo ng mga molekular na kristal. Liquid halogen dielectrics. Lahat ng halogens maliban sa fluorine ay natutunaw sa tubig; Ang yodo ay natutunaw nang mas masahol kaysa sa chlorine at bromine, ngunit ang mga ito ay lubos na natutunaw sa alkohol.

Mga kemikal na katangian ng mga halogens

Ang lahat ng mga halogens ay nagpapakita ng mataas na aktibidad ng oxidative, na bumababa kapag lumilipat mula sa fluorine patungo sa astatine. Ang fluorine ay ang pinaka-aktibo sa mga halogens, tumutugon ito sa lahat ng mga metal nang walang pagbubukod, marami sa kanila ang kusang nag-aapoy sa isang kapaligiran ng fluorine, 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 malakas 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 compound, ang mga estado ng oksihenasyon ng chlorine, bromine, iodine, 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 nagpapatuloy din nang napakalakas. Kaya, ito ay nag-oxidize ng tubig, habang ang reaksyon ay sumasabog:

3F2 + 3H2O = OF2 + 4HF + H2O2.

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 + ЗCl2 = 2FeCl3(cr) + 804 kJ,

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

H2 + Cl2 \u003d 2HCl (g) + 185 kJ.

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 sa isang pagsabog ayon sa sumusunod na mekanismo ng chain:

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 pagkilos ng mga photon (hν), na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng mga molekula ng Cl2 sa mga atomo - sa kasong ito, isang kadena ng sunud-sunod na mga reaksyon ang nangyayari, sa bawat isa kung saan lumilitaw ang isang particle, na nagsisimula sa simula ng susunod. yugto.

Ang reaksyon sa pagitan ng H2 at Cl2 ay nagsilbing isa sa mga unang bagay ng pag-aaral ng mga photochemical chain reaction. Ang pinakamalaking kontribusyon sa pagbuo ng mga ideya tungkol sa mga reaksyon ng chain ay ginawa ng isang Russian scientist, laureate Nobel Prize(1956) N. N. Semyonov.

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

CH3-CH3 + Cl2 → CH3-CH2Cl + HCl,

CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl - CH2Cl.

Ang klorin ay may kakayahang maglipat ng bromine o yodo mula sa kanilang mga compound na may hydrogen o mga metal kapag pinainit:

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 \u003d NaCl + NaClO + H2O (sa lamig),

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O (sa pag-init).

Ang aktibidad ng kemikal ng bromine ay mas mababa kaysa sa fluorine at chlorine, ngunit medyo mataas pa rin dahil sa ang katunayan 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 malaki kaysa sa klorin.

Halimbawa, binibigyan namin ang mga reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng bromine sa 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, ang 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, sa lithium):

2Li + At2 = 2LiAt - lithium astatide.

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

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

Sa kalikasan. Ang zinc ay hindi matatagpuan 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, tumatanggap ng zinc concentrates at sabay-sabay na lead at copper concentrates. Ang mga zinc concentrate ay pinaputok sa mga hurno, na ginagawang ZnO oxide ang zinc sulfide:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO = 2SO2

Ang purong zinc mula sa ZnO oxide ay nakukuha sa dalawang paraan. Ayon sa paraan ng pyrometallurgical, na umiral nang mahabang panahon, ang calcined concentrate ay napapailalim sa sintering upang magbigay ng butil 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 calcined concentrates ay ginagamot ng sulfuric acid; ang resultang sulfate solution ay dinadalisay mula sa mga impurities (sa pamamagitan ng deposition na may 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 pinakadalisay nitong anyo, ito ay isang ductile silvery-white metal. Sa temperatura ng silid ito ay malutong, sa 100-150 °C ang zinc ay ductile. Natutunaw na punto = 419.6 °C, Boiling point = 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 bago ang bakal.

Sa hangin, ang zinc ay natatakpan ng isang manipis na pelikula ng ZnO oxide. Kapag pinainit nang malakas, nasusunog ito sa pagbuo ng amphoteric white oxide ZnO:

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

at alkalis:

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

at mga solusyon sa alkali:

bumubuo ng hydroxo-zincates. Ang napakadalisay na zinc ay hindi tumutugon sa mga solusyon ng mga acid at alkalis. Ang pakikipag-ugnayan ay nagsisimula sa pagdaragdag ng ilang patak ng isang solusyon ng tansong sulpate CuSO4.

Kapag pinainit, ang zinc ay tumutugon sa mga halogen upang bumuo ng ZnHal2 halides. 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, silicon at boron. Ang Nitride Zn3N2 ay nakukuha sa pamamagitan ng reaksyon ng zinc na may ammonia sa 550-600 °C.

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

PANGKALAHATANG KATANGIAN

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

mesa. Elektronikong istraktura at ilang mga katangian ng mga atomo at molekula ng mga halogens

1) Ang pangkalahatang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na antas ng enerhiya ay nS2nP5.
2) Sa isang pagtaas sa ordinal na bilang ng mga elemento, ang atomic radii ay tumaas, ang electronegativity ay bumababa, ang mga non-metallic na katangian ay humina (metallic properties tumaas); Ang mga halogens ay malakas na ahente ng pag-oxidizing, ang lakas ng pag-oxidize ng mga elemento ay 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 pagkatunaw at pagkulo ng mga punto ay tumaas, pati na rin ang density.
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

Banayad na dilaw na gas; t°pl.= -219°C, t°boil.= -183°C.

Resibo

Electrolysis ng isang melt ng potassium hydrofluoride KHF2:

Mga katangian ng kemikal

Ang F2 ay ang pinakamalakas na oxidizing agent sa lahat ng substance:

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

Hydrogen fluoride

Mga Katangiang Pisikal

Walang kulay na gas, natutunaw sa tubig t°pl. = - 83.5°C; kumukulo = 19.5°C;

Resibo

CaF2 + H2SO4(conc.) ® CaSO4 + 2HF

Mga katangian ng kemikal

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

HF « H+ + F-

Mga asin ng hydrofluoric acid - 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

Dilaw-berdeng gas, t°pl. = -101°C, bp = -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 ® 2PCl3

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 + KClO3 + 3H2O
Cl2 + Ca(OH)2 ® CaOCl2(chlorine) + H2O

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

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

Mga compound ng chlorine
hydrogen chloride

Mga Katangiang Pisikal

Walang kulay na gas na may masangsang na amoy, nakakalason, mas mabigat kaysa sa hangin, natutunaw sa tubig (1: 400).
t°pl. = -114°C, bp = -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) HCl solution sa tubig - hydrochloric acid - malakas na acid:

HCl « H++ + Cl-

2) Tumutugon sa mga metal na nakatayo sa isang serye ng mga 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, hindi matutunaw sa mineral acids, ay ginagamit bilang isang qualitative reaksyon upang makita ang Cl-anion sa solusyon.
Metal chlorides - mga asin 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 na may 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

Ito ay 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 – nakalantad sa liwanag® HCl + O

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

HClO + KOH ® KClO + H2O

2HI + HClO ® I2¯ + HCl + H2O

Chloric 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 na may chlorine (IV) oxide, na nakuha mula sa Berthollet salt at oxalic acid sa H2SO4 medium:

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 asin ng hydrochloric acid - chlorites:

HClO2 + KOH ® KClO2 + H2O

2) Hindi matatag, nabubulok sa panahon ng pag-iimbak

4HClO2 ® HCl + HClO3 + 2ClO2 + H2O

Perchloric 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 chloric acid - chlorates:

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

KClO3 - asin ni Berthollet; ito ay nakuha 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, ito ay nabubulok:

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

Perchloric acid HCl+7O4

Mga Katangiang Pisikal

Walang kulay na likido, bp = 25°C, t°pl.= -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; kumukulo = 58°C.

Resibo

Oxidation ng Br ion - malakas na oxidizing agent:

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

Mga katangian ng kemikal

Sa malayang estado, 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; kumukulo = -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 - ang hydrobromic acid ay mas malakas kaysa sa hydrochloric acid. Pumapasok ito sa parehong mga reaksyon tulad ng HCl:

1) Dissociation:

HBr « H+ + Br -

2) Sa mga metal na nakatayo sa serye ng mga 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 na namuo ng silver bromide, na hindi matutunaw sa mga acid, ay nagsisilbi upang makita ang anion Br - sa solusyon.

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

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

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

Iodine I2 - natuklasan ni B. Courtois noong 1811

Mga Katangiang Pisikal

Madilim na lilang mala-kristal na substansiya na may metal na kinang.
r= 4.9 g/cm3; t°pl.= 114°C; t°boiling= 185°C. Matunaw tayong mabuti sa mga organikong solvent (alcohol, CCl4).

Resibo

Oxidation ng I-ions na may 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, natutunaw sa tubig, t°kip. = -35°C; t°pl. = -51°C.

Resibo

I2 + H2S ® S + 2HI

2P + 3I2 + 6H2O ® 2H3PO3 + 6HI

Mga katangian ng kemikal

1) 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 reaksyon ng HI, tingnan ang St. 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 anion I- sa solusyon:

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

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

Oxygen acids ng yodo

Iodic acid HI+5O3

Walang kulay na mala-kristal na substansiya, t°pl.= 110°C, lubos na natutunaw sa tubig.

Kunin:

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, t°pl.= 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 system ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev. Ito ang pinakamalakas 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 nito sa panahon ng pagbuo ng mga bagong bono.

Kaya, dahil sa maliit na radius ng fluorine atom, ang hindi nakabahaging mga pares ng electron sa fluorine molecule ay nagbanggaan at humihina.

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

1. Ang reaksyon sa mga metal ay nagpapatuloy nang mas masigla. Kapag pinainit, nakikipag-ugnayan ang fluorine sa lahat ng metal (kabilang ang ginto at platinum); sa malamig ay tumutugon sa mga alkali na metal, tingga, bakal. Sa tanso, nikel, ang reaksyon ay hindi nagpapatuloy 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, nagpapatuloy ang reaksyon 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 \u003d 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 metal na atom ay nag-donate ng mga electron, at ang mga halogen atom ay tumatanggap, 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 nagpapatuloy sa maliwanag na sikat ng araw.

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

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl H 2 + Br 2 \u003d 2HBr

H 2 + I 2 "350 ° 2HI

Ang halogen sa reaksyong ito ay ang oxidizing agent.

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa chlorine sa liwanag ay may sumusunod na mekanismo.

Ang molekula ng Cl 2 ay sumisipsip ng isang light quantum hv at nabubulok sa mga di-organikong radikal na Cl . . Ito ang nagsisilbing simula ng reaksyon (ang unang paggulo ng reaksyon). Pagkatapos ay nagpatuloy ito sa sarili. Ang chlorine radical na Cl. tumutugon sa isang molekula ng hydrogen. Sa kasong ito, isang hydrogen radical H. at HCl ay nabuo. Sa turn, ang hydrogen radical na H. ay tumutugon sa molekula ng Cl 2, na bumubuo ng Hcl at Cl. atbp.

Cl 2 +hv=Cl. +Cl.

Cl. + H 2 \u003d Hcl + H.

N. + Cl 2 \u003d Hcl + C1.

Ang paunang paggulo 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 \u003d 2PCl 3 2P + 5Cl 2 \u003d 2PCl 5 Si + 2F 2 \u003d SiF 4

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

Sa lahat ng mga reaksyon sa itaas, ang mga halogens 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 \u003d 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 kapag 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 isang malakas na hydrochloric acid; HClO - mahina hypochlorous acid

6. Ang mga halogen ay nakakakuha 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 \u003d CH 3 Cl + HCl

at pinagsasama ang mga unsaturated compound:

C 2 H 4 + Cl 2 \u003d C 2 H 4 Cl 2

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

Aplikasyon

Ang chlorine ay ginagamit upang disimpektahin ang inuming tubig, pagpapaputi ng mga tela at pulp ng papel. Malaking halaga nito ang ginagamit upang makakuha ng hydrochloric acid, bleach, atbp. Ang fluorine ay natagpuan ang malawak na aplikasyon sa synthesis mga materyales na polimer- mga fluoroplastic na may mataas na paglaban sa kemikal, pati na rin isang oxidizer para sa rocket fuel. Ang ilang mga fluorine compound ay ginagamit sa gamot. Ang bromine at yodo ay malakas na ahente ng oxidizing at ginagamit sa iba't ibang synthesis at pagsusuri ng mga sangkap.

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

Hydrogen halides

Ang mga compound ng mga 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 nagbubuklod na pares ng elektron ay inilipat patungo sa kanila, kaya 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 HCl, 600 volume ng HBr, at 450 volume ng HI sa 1 volume ng tubig. Ang hydrogen fluoride ay nahahalo 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 bilang mga acid. Ang HF ay kabilang sa mga mahinang dissociated compound, na ipinaliwanag ng espesyal na lakas ng bono sa malamig. Ang natitirang mga solusyon ng hydrogen halides ay kabilang sa mga malakas na acid.

HF - hydrofluoric (hydrofluoric) acid HC1 - hydrochloric (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 pagbaba sa parehong direksyon ng nagbubuklod na enerhiya at pagtaas sa internuclear na distansya. Ang HI ay ang pinakamalakas na acid sa mga hydrohalic acid (tingnan ang Talahanayan 16).

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

higit pa ang koneksyon, na ang haba ay mas mahaba. 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 dry form, ang hydrogen halides ay hindi kumikilos sa karamihan ng mga metal.

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

Ang hydrofluoric acid ay sumisira sa salamin at silicates:

SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O

Samakatuwid, hindi ito maiimbak sa mga babasagin.

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 \u003d CaSO 4 + 2HF

Ang hydrogen chloride ay nakuha sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa chlorine:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

Ito ay isang sintetikong paraan upang makakuha.

Ang paraan ng sulfate ay batay sa reaksyon ng puro

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 \u003d NaHSO 4 + HCl

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

NaCl + NaHSO 4 \u003d Na 2 SO 4 + HCl

Ngunit ang HBr at HI ay hindi maaaring makuha sa katulad na paraan, dahil ang kanilang mga compound na may mga metal kapag nakikipag-ugnayan sa concentrating

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

2NaBr -1 + 2H 2 S +6 O 4 (k) \u003dBr 0 2 + S +4 O 2 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O

Ang hydrogen bromide at hydrogen iodide ay nakuha sa pamamagitan ng hydrolysis ng PBr 3 at PI 3: PBr 3 + 3H 2 O \u003d 3HBr + H 3 PO 3 PI 3 + 3H 2 O \u003d 3HI + H 3 RO 3

Halides

Ang mga metal halides ay karaniwang mga asin. Nailalarawan uri ng ion mga bono kung saan ang mga ion ng metal ay may positibong sisingilin at ang mga halogen ion ay negatibong sisingilin. Mayroon silang isang kristal na sala-sala.

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

Ang solubility ng matipid na 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.