Нахождение благородных газов в природе
Гелий — второй по распространённости химический элемент во Вселенной
В атмосфере Земли содержится 0,9% аргона
Солнце примерно на 25% состоит из гелия
Химические свойства
Истинные химические соединения He, Ne и Ar не получены Взаимодействие со фтором:
Применение
Гелий
•наполнение дирижаблей, аэростатов и зондов
•смесь с кислородом применяется для дыхания водолазов
•упаковочный газ в пищевой промышленности
Аргон
• сварочные работы
Неон, криптон, ксенон
• светотехника
9
Характеристика элементов VIIA (17) группы
Элементы VIIА (17) группы – галогены (рождающие соли)
●● |
|
●● |
|
F |
Cl |
● |
|
●● ● |
●● |
|
|
●● |
●● |
|
|
17Cl |
+17 |
|
|
2 8 7
|
●● |
|
●● |
Br |
● |
●●I ● |
|
●● |
|
||
●● |
|
●● |
|
1s22s22p63s23p5
|
●● |
At |
|
●● |
|
●● |
|
●
Все галогены образуют двухатомные молекулы
F2 Cl2 Br2 I2 At2
Физические свойства галогенов
Все галогены состоят из двухатомных молекул
У галогенов характерный резкий неприятный запах, они токсичны. Галогены плохо растворяются в воде. С увеличением атомной массы окраска галогена становится более темной, возрастает температура плавления и кипения.
Вещество |
Агрегатное состояние |
Запах |
Цвет |
Температура плавления, °С |
|
|
|
|
|
Фтор (F2) |
Газ |
Резкий |
Светло-желтый |
-220 |
|
|
|
|
|
Хлор (Cl2) |
Газ |
Резкий, удушливый |
Желто-зеленый |
-101 |
|
|
|
|
|
Бром (Br2) |
Жидкость |
Резкий, токсичный |
Буровато-коричневый |
-7 |
|
|
|
|
|
Йод (I2) |
Твердое в-во |
Резкий |
Черно-фиолетовый |
114 |
Получение галогенов
1. Получение фтора
2KHF2 → 2K + H2↑+ 2F2↑
2. Получение хлора
ток
2NaCl → 2Na + Cl2↑
ток
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2↑ + 8H2O
3. Получение брома
2HBr + Cl2 →Br2↓+ 2HCl
3. Получение иода
2KI + Cl2 → I2↓ + 2KCl
Химические свойства
Галогены - сильные окислители
1. |
Отношение к кислороду: |
2F2 + O2 |
→ 2OF2 |
|
|
||
|
|
Cl2, Br2, I2 - не реагируют с O2 |
|
2. |
Отношение к неметаллам: |
S + 3F2 → SF6 |
F2+ Cl2 → 2ClF |
|
|
S + Cl2 → SCl2 |
Br2 + Cl2 → 2BrCl |
|
|
2P + 5Cl2 → 2PCl5 |
I2 + Br2 → 2IBr |
|
|
2F2 + C → CF4 |
H2 + Br2 → 2HBr |
3. |
Отношение к металлам: |
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 |
|
|
|
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 |
|
|
|
Cu + Cl2 → CuCl2 |
|
Галогены диспропорционируют при растворении в воде и в щелочах
Диспропорционирование — реакция, в которой один и тот же элемент выступает в качестве окислителя и восстановителя
4. Отношение к воде: |
0 |
|
O |
|
- |
+ |
Cl + H |
|
↔ HCl + HClO |
||||
|
0 2 |
2 |
|
(хол.) |
- |
+5 |
|
Cl2 + 6H2O(гор.) ↔ 5HCl + HClO3 |
|||||
|
|
Фтор окисляет воду |
|
|||
5. Отношение к щелочам: |
2F2 + 2H2O → 4HF + O2↑ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сl2 + 2NaOH(хол.) → NaCl + NaClO + H2O |
|||||
|
3Cl2 + 6NaOH(гор.) → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O |
|||||
6. Отношение к солям галогенов: |
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2↓ |
|||||
|
|
F2 + 2KCl → 2KF + Cl2↑ |
||||
7. Отношение к восстановителям: |
|
|
|
-2 0 |
|
|
Cl2 + H2S → S↓ + 2HCl |
||||||
Химические свойства галогенидов
В водном растворе галогеноводороды проявляют кислотные свойства
2HCl + CaO → CaCl2 + H2O |
Плавиковая кислота реагирует с оксидом |
|
кремния (IV) (растворяет стекло): |
||
HCl + NaOH → NaCl + H2O |
||
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O |
||
HCl + NH3 → NH4Cl |
||
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ |
Плавиковая кислота - слабая кислота |
Взаимодействие с нитратом серебра – качественная реакция на соляную кислоту, бромодоводород и йодоводород:
HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3
HBr + AgNO3 → AgBr↓ + HNO3
HI + AgNO3 → AgI↓ + HNO3
Кислородсодержащие кислоты галогенов
Степень окисления галогена |
+1 |
|
+3 |
+5 |
+7 |
Формула |
HClO |
|
HClO2 |
HClO3 |
HClO4 |
Название кислоты |
Хлорноватистая |
|
Хлористая |
Хлорноватая |
Хлорная |
|
|
|
|
|
|
Устойчивость и сила |
Неустойчивая, |
Неустойчивая, |
Неустойчивая, |
Сильная |
|
слабая |
|
слабая |
сильная |
||
|
|
|
|||
Название соли |
Гипохлориты |
|
Хлориты |
Хлораты |
Перхлораты |
|
|
|
|
|
|
|
Хлораты – сильные окислители |
|
|||
Хлорат калия - |
4KClO3 |
→ 3KClO4 + KCl |
|
||
бертолетова соль |
2KClO3 |
→ 2KCl + 3O2↑ |
|
||
KClO3 |
2KClO3 |
+ 3S → 2KCl + 3SO2↑ |
|
||
|
5KClO3 |
+ 6P → 5KCl + 3P2O5↑ |
|
||
9
Характеристика элементов VIA (16) группы