15. Галогены. Строение атомов и степени окисления. Водородные и кислородные соединения галогенов на примере хлора. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

3Cl₂ + 6KOH_{(горячий раствор)} 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

5 Cl⁰ + 5 e^- → 5 Cl^-I (восстановле́ние)

Cl⁰ - 5 e^- → Cl^V (окисление)

Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. Атомы хлора в соединениях имеют степени окисления 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1.

• HF - фтороводород (газ), фтороводородная (плавиковая) кислота (жидкость)

• HCl - хлороводород (газ), соляная кислота (жидкость)

• HBr - бромоводород, бромоводородная кислота

• HI - йодоводород, йодоводородная кислота

• HAt - астатоводород, астатоводородная кислота

16. Бром и иод. Строение атомов и степени окисления. Галогенводородные кислоты и их соли, получение и применение. Оксиды и кислородсодержащие кислоты. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

I₂ + H₂S = S + 2HI

S^-II - 2 e^- → S⁰ (окисление)

2 I⁰ + 2 e^- → 2 I^-I (восстановле́ние)

Br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Атомы брома в соединениях имеют степени окисления 7, 5, 4, 3, 1, 0, -1.

Бромоводород HBr - ядовитый бесцветный газ с резким запахом, дымящий на воздухе из-за взаимодействия с парами воды. Хорошо растворим в воде: при 0° C в одном объеме воды растворяется 612 объемов бромоводорода. Раствор - сильная одноосновная бромоводородная кислота. Соли - бромиды бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде (нерастворим AgBr, бледно-желтого цвета). Оксид брома(I) Br₂O., газ коричневого цвета. Образуется при действии брома на HgO в CCl₄. Свойства ... Бромноватистая кислота HBrO- сильный окислитель. Образуется при растворении брома в воде, под действием света разлагается на HBr и кислород; обладает слабыми кислотными свойствами, существует только в растворе. Соли - гипобромиты, KBrO, NaBrO - получены в свободном состоянии в виде кристаллогидратов. Все они очень неустойчивы, при нагревании (или подкислении растворов) распадаются на бромид и бромат: 3КВrO = 2KBr + KBrO₃ Бромиты, соли неизвестной даже в растворе бромистой кислоты HBrO₂ - образуются при окислении гипобромитов бромом в щелочной среде: Ba(BrO)₂ + 2Br₂ + 4KOH = Ba(BrO₂)₂ + 4KBr + 2H₂O Бромноватая кислота, HBrO₃ - концентрированный раствор представляет собой бесцветную сиропоообразную жидкость. Соли - броматы. Бромноватая кислота и броматы являются сильными окислителями: 2S + 2NaBrO₃ = Na₂SO₄ + Br₂+ SO₂ Бромная кислота HBrO₄ существует в водных растворах с концентрацией, не превышающей 6 моль/л. Несмотря на то, что HBrO₄ - самый сильный окислитель среди кислородных кислот брома, реакции с ее участием протекают очень медленно.

I: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5. Атомы иода в соединениях имеют степени окисления 7, 5, 3, 1, 0, -1.

Йодоводород, газ, очень похож по своим свойствам на хлороводород, но отличается более выраженными восстановительными свойствами. Очень хорошо растворим в воде (425:1), концентрированный раствор йодоводорода дымит вследствие выделения HI, образующего с водяными парами туман. В водном растворе принадлежит к числу наиболее сильных кислот. Иодоводород уже при комнатной температуре постепенно окисляется кислородом воздуха, причем под действием света реакция сильно ускоряется: 4HI + O₂ = 2I₂ + 2H₂O Восстановительные свойства иодоводорода заметно проявляются при взаимодействии с концентрированной серной кислотой, которая при этом восстанавливается до свободной серы или даже до H₂S. Поэтому HI невозможно получить действием серной кислоты на иодиды. Обычно иодоводород получают действием воды на соединения иода с фосфором - РI₃. Последний подвергается при этом полному гидролизу, образуя фосфористую кислоту и йодоводород: РI₃ + ЗН₂О = Н₃РО₃ + 3HI Раствор иодоводорода (вплоть до 50%-ной концентрации) можно также получить, пропуская H₂S в водную суспензию иода. Иодиды, соли иодоводородной кислоты. Иодид калия применяют в медицине - в частности, при заболеваниях эндокринной системы, фотореактивы. Иодноватистая кислота - HOI является амфотерным соединением, у которого основные свойства несколько преобладают над кислотными. Может быть получена в растворе взаимодействием йода с водой I₂ + Н₂О = НI + НОI Иодноватая кислота - НIO₃ может быть получена окислением йодной воды хлором: I₂ + 5Cl₂ + 6H₂O = 2HIO₃ + 10HCl Бесцветные кристаллы, вполне устойчивые при комнатной температуре. Сильная кислота, энергичный окислитель. Соли - иодаты, сильные окислители в кислой среде. Оксид йода(V), иодноватый ангидрид, может быть получен при осторожном нагревании НIO₃ до 200°С, порошок. При нагревании выше 300°С распадается на иод и кислород, проявляет окислительные свойства, в частности используется для поглощения CO в анализе: 5СО + I₂O₅ = I₂ + 5CO₂ Иодная кислота - HIO₄ и ее соли (периодаты) хорошо изучены. Сама кислота может быть получена действием НСlO₄ на иод: 2НСIО₄ + I₂=2НIO₄ + Сl₂ или электролизом раствора НIO₃: НIO₃+Н₂О = Н₂ (катод) + НIO₄ (анод) Из раствора иодная кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов, имеющих состав НIO₄ ·2Н₂О. Этот гидрат следует рассматривать как пятиосновную кислоту H₅IO₆ (ортоиодную), так как в нем все пять атомов водорода могут замещаться металлами с образованием солей (например, Ag₅IO₆). Иодная кислота - слабая, но более сильный окислитель, чем НСlO₄. Оксид иода (VII) I₂О₇ не получен.