Вопрос 37 Расскажите о строении… водорода…
Смотри вопрос 36
Соединения, в которых водород принимает степень окисления равную -1, называются пероксидами.
Практическое применение пероксидов.
В практике пероксиды используют весьма разнообразно: как добавки к моторному топливу, как отбеливающие вещества, как промежуточные продукты синтеза при получении фенолов и кетонов разложением гидропероксидов;
Для разнообразных синтезов, инициируемых пероксидами; сюда относятся многочисленные реакции окисления кислородом, галогенирования, присоединения к олефинам. Причем присоединение галогенводородов в присутствии пероксидов происходит против правила Марковникова.
Пероксиды применяются и как взрывчатые вещества, например бензоила и ацетона пероксиды.
Вопрос 38 Рассмотрите строение молекулы воды…
Вода — химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета, запаха и вкуса. Химическая формула: Н2O. В твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном — водяным паром. Является хорошим растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли и газы).
Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45°, и эта конфигурация строго сохраняется. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды является активным диполем, где кислородная сторона отрицательна, а водородная положительна. В результате молекулы воды притягиваются своими противоположными полюсами, и образуют полярные связи, на разрыв которых требуется много энергии.
Вода обладает амфотерными свойствами. Это означает, что она может выступать как в роли кислоты, так и в роли основания. Ее амфотерные свойства обусловлены способностью воды к самоионизации:
2Н2О(ж.) = Н3О+(водн.) + ОН-(водн.)
Это позволяет воде быть, с одной стороны, акцептором протона:
НСl + Н2О = Н3О+ + Сl-
а с другой стороны-донором протона:
NH3 + Н2О = NH4+ + ОН-
Константа Kв, равная произведению концентраций протонов и гидроксид-ионов, называется ионным произведением воды. Она является постоянной не только для чистой воды, но также и для разбавленных водных растворов веществ. C повышением температуры диссоциация воды увеличивается, следовательно, растёт и Kв, при понижении температуры — наоборот. Kв=10-7 при обычных условиях.
Окислительные свойства воды:
Вопрос 39 Какова устойчивая степень окисления галогенов…
Устойчивая степень окисления галогенов (-1) Галогены имеют высокую реакционную способность, поэтому обычно в природе встречаются в виде соединений.
В природе эти элементы встречаются в основном в виде галогенидов. Основным способом получения простых веществ является окисление галогенидов.
CaBr2+O2=CaO+Br2
Окислить ионы F− и Cl− можно только сильными окислителями. В промышленности применяется только электролитическое окисление. При получении фтора нельзя использовать водный раствор, поскольку вода окисляется при значительно более низком потенциале (+1,32 В) и образующийся фтор стал бы быстро реагировать с водой.
Получение:
1. Важнейший способ получения фтора — электролиз расплавов фторидов, где фтор выделяется на аноде:
2F--2e-F2
В качестве основного источника получения используется гидрофторид KHF2.
2. Хлор в лабораторных условиях получают из соляной кислоты при взаимодействии ее с оксидом марганца (IV). Реакция прорекает при нагревании.
4HСl-1+Mn+4O2=Сl2+Mn+2Сl2+2Н2O
Вместо окислителя MnO2 можно применить перманганат калия KMnO4. Тогда реакция протекает при обычной температуре,
16НСl-1+2KMn+7O4=5Сl2+2Mn+2Сl2+2КСl+8Н2О
В промышленности хлор получают электролизом раствора хлорида натрия. Газообразный хлор выделяется на аноде:
2NaCl+2Н2O электролиз2NaOH+H2+Cl2
3. Для получения брома чаще применяют реакцию замещения его в бромидах. 2KBr+Сl2=2KСl+Br2
4. Основные источники получения йода — это морские водоросли и нефтяные буровые воды.
2NaI+MnO2+3H2SO4=I2+2NaHSO4+MnSO4+2Н2О Получение йода из его природных источников сводится к переводу его в молекулярный:
2NaI+2NaNO2+2H2SO4=I2+2H2O+2NO+2Na2SO4
5. В лабораторных условиях бром и йод получают одним и тем же способом: действием оксида марганца (IV) на бромиды или иодиды в кислой среде, например:
MnO2+2KBr+2H2SO4=MnSO4+Br2+K2SO4+2Н2О