ЛЕКЦИЯ №3.

НЕМЕТАЛЛЫ.

План.

1. Общая характеристика.

2. Нахождение в природе.

3. Получение.

4. Физические свойства.

5. Химические свойства.

6. Водородные соединения.

7. Кислородные соединения.

8. Применение.

ЛЕКЦИЯ №3.

НЕМЕТАЛЛЫ.

К галогенам относятся элементы главной подгруппы VII группы – фтор, хлор, бром, йод, астат.

Первые 4 элемента в виде соединений встречаются в природе. Астат получают только искусственным путём (он неустойчив, радиоактивен). Этим объясняется то, что свойства астата изучены недостаточно. В пределах каждого периода галогены являются наиболее электроотрицательными. На внешней электронной оболочке галогенов по 7 электронов.

₉F 1s²2s²2p⁵

₁₇Cl 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

₃₅Br 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵

₅₃J 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁵

Имеют одинаковое строение внешней оболочки. Наиболее типичная степень окисления для галогенов (–1). Для фтора (-1) всегда. Другие галогены проявляют степень окисления 0, +1, +2, +3, +5, +7 и (-1).

В подгруппе галогенов сверху вниз с увеличением радиуса атома восстановительные свойства усиливаются, окислительные (неметаллические) ослабевают. Самый активный по окислительным свойствам – это фтор (не обладает вообще восстановительными свойствами).

Молекулы галогенов двухатомны: F₂, Cl₂, Br₂, J₂.

Кислородные соединения: Cl₂O₇, Br₂O₇, J₂O₇.

Водородные соединения: HF, HBr, HJ.

Распространение галогенов в природе.

Из галогенов наиболее распространён хлор. Самые распространённые минералы, содержащие хлор NaCl – поваренная соль, КCl• NaCl – карналлит, КCl•MgCl•6Н₂О, КCl – сильвинит. Вода морей и океанов содержит 0,8 – 3,5% натрия хлорида. Крупные месторождения натрия хлорида в соляных озёрах Баскунчак, Эльтон.

Следующим по распространению является фтор, который встречается чаще в виде плавикового шпата СаF₂, а так же в минерале криолите – Na₃AlF₆.

Бромиды всегда сопутствуют соединениям хлора, а так же содержатся в морской воде, в «рапе» солёных озёр, например, Сакского в Крыму в виде MgBr₂, оз. Майнаки.

Иод содержится в виде соединений в чилийской селитре; в морской воде.

Водоросли: бурые и морская капуста – ламинария способны извлекать иод и накапливать его в своих тканях. Содержится иод в виде калия иодида в водах нефтяных скважин.

Биологическая роль галогенов.

При недостатке йода в пище, воде у человека развиваются заболевания щитовидной железы (зоб, базедова болезнь и т. д.)

Для предотвращения заболевания в районах, где отсутствует иод, пищевые продукты – хлеб, воду, поваренную соль – иодируют.

Фтор содержится в организме человека и животных. Он входит в состав костей и зубной эмали, недостаток вызывает кариес зубов. Среди растений богаты фтором лук и чечевица.

Кислородные соединения хлора.

Хлор непосредственно с кислородом не соединяется. Кислородосодержащие кислоты малоустойчивы. Наибольшее значение имеют соли хлорноватистой и хлористой кислот.

HClO – хлорноватистая кислота.

Соли называются гипохлориты.

Слабая кислота.

Неустойчива, разлагается: HClO = HCl + O.

Хлорная известь.

Получение:

2Са(ОН)₂ + 2Cl₂⁰ = Са(ClO)₂ + СаCl₂ + 2Н₂О

Действие:

Са(ClO)₂ + СО₂ + 2Н₂О = СаCО₃ + 2НСlО

На этой реакции основан отбеливающий и дезинфицирующий эффект хлорной извести.

Са(ClO)₂ - белый или слегка сероватый порошок с запахом хлора, частично растворим в воде.

Х ранят в плотно закрытой таре. Используется для дезинфекции, для отбеливания ткани, бумаги.

HClO₃ – хлорноватая кислота.

Соли называются хлораты

Сильный электролит, существует лишь в 40 –50% растворах:

t

3HClO₃ = НСlО₄ + 2 ClO₂ + Н₂О

В 1786г. французский учёный Бертолле установил формулу хлората калия КClO₃ и она была названа бертолетовой солью. КClO₃ – сильный окислитель, при растирании её с порошком серы или красного фосфора реакция сопровождается взрывом.

2КClO₃ +3S = 3 SО2 + 2КCl

КClO₃ – кровяной яд, растворяет красные кровяные тельца. Применяется в спичечном производстве, пиротехнике, в сельском хозяйстве – гербециды.

Применение.

Cl₂ – хлор применяется для отбеливания хлопчатобумажных тканей и бумаги. Для дезинфекции питьевой воды на 1м³ её используется 1,5г хлора. Используется хлор для получения соляной кислоты, хлоридов, хлорной извести, пластмасс, красителей, лекарств.

Применение в медицине.

1. NaCl – поваренная соль.

0,9% раствор натрия хлорида – физиологический раствор, для выравнивания осмотического давления в организме.

2. Кальция хлорид СаCl₂•6Н₂О – как кровоостанавливающее в хирургии для повышения свёртывания крови. В терапии – при лечении воспаления лёгких, бронхита, плеврита.

3. Сулема HgCl₂ – раствор для дезинфекции белья, одежды, промывание стен, предметов ухода за больными, при лечении кожных заболеваний. Очень ядовита, окрашена в розовый цвет.

4. HCl – кислота хлористоводородная (см. карточку).

5. Hg₂Cl₂ – каломель (см. карточку).

6. NaBr – натрия бромид – успокоительное при неврозах.

7. КBr - калия бромид – успокоительное при неврозах.

8. J₂ – иод в виде 5 – 10% спиртового раствора в качестве дезинфицирующего средства; ранозаживляющее.

9. КJ – калия иодид (см. карточку) для лечения глазных заболеваний – катаракты, глаукомы, как иодистый препарат.