13.5. Список рекомендованої літератури

1. Телегус В.С., Бодак О.І., Заречнюк О.С., Кинжибало В.В. Основи загальної хімії. – Львів: Світ, 2000. - С.141-144.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1988. – С.289-295; 2004 – С. 281-285.

3. Кириченко В.І. Загальна хімія: Навч. посіб. – К.: Вища шк., 2005. – С. 324-330.

Тема 14. Властивості неметалів viiа групи (f, Cl, Br, I)

14.1. Рекомендації до вивчення теоретичного матеріалу

Елементи VIIА групи (F, Cl, Br, I, At) відносяться до сімейства р-електронних аналогів і мають загальну формулуns²np⁵. В ряду від F до At радіус атомів зростає, а енергія іонізації зменшується, і, як наслідок, неметалічні властивості слабшають. У незбудженому стані розподіл електронів по квантовим коміркам такий:

Отже, у флуора (фтора) немає вакантної d-орбіталі, тому для нього можлива тільки негативна ступінь окиснення: - 1 (HF, NaF). Для Cl, Br, I найбільш характерними є ступені окиснення: - 1, 0, +1, +3, +5, +7. Флуор – один із самих сильних окисників (окисно-відновний потенціал E⁰_F2\2F - = +2,87 B). В атмосфері флуору згоряють більшість металів і неметалів, органічні речовини. Флуор окиснює навіть інертні гази (за винятком гелію, неону і аргону):

Xe + 2F₂ = XeF₄; ∆H⁰ = - 252KДж/моль.

З іншими галогенами флуор утворює інтергаліди (ClF, ClF₃, BrF₅, IF₅, IF₇). В оксиді флуору F₂O оксиген має формальну ступінь окиснення +2, з гідрогеном флуор утворює газ HF, водний розчин якого являє собою слабку кислоту (HF)₂ – димер (для 0,1н. HF α = 0,08 ). На відміну від гідрогенових сполук інших галогенів, для H₂F₂ відомі «кислі» солі (KHF₂), а також комплексні сполуки типа флуорогідрогенатів K[H₂F₃], K[H₃F₄], K[H₄F₅]. Комплексні флуориди – численні, координаційне число металів в них 4, 6, 7, але може підвищуватись до 8 і навіть 9: K₂[BeF₄], K₃[AlF₆], K₂[NbF₇], K₂[WF₈], K₂[ReF₉].

Слід звернути увагу на відмінності властивостей хлору, брому і йоду від властивостей флуору. Їх окисно-відновні потенціали дорівнюють +1,36; +1,08; +0,53 В відповідно; отже, в цьому ж ряду окислювальні властивості галогенів слабшають. У нульовій ступені окиснення ці галогени виявляють окисно-відновну подвійність, наприклад:

Cl⁰₂+H₂O↔HCl^-1+HOCl⁺¹

Галіди металів, як правило, добре розчиняються у воді і деяких органічних розчинниках, але хлориди, броміди та йодіди Ag⁺i[Hg₂²⁺] нерозчинні (зазначимо, щоAgFiHg₂F₂ , навпаки, добре розчиняються у воді). Гідрогенові сполуки (НЕ) – гази, водні розчини яких відомі, як сильні кислоти: α для 0,1н. розчинівHCl,HBr,HI( складає відповідно 92,6; 93,5; 95%. Відомими оксигеновими сполуками є: E₂O, EO₂(оксид E₂O₃не існує ), ЕО₃(Е₂О₅не існує) і Е₂О₇; вони являють собою ангідриди кислот НОЕ, НЕО₂, НЕО₃, НЕО₄(Е – галоген). Оксиди ClO₂i ClO₃у водних розчинах диспропорціонують за схемами:

2Cl⁺⁴O₂ + H₂O ↔ HCl⁺³O₂ + HCl⁺⁵O₃ ;

2Cl⁺⁶O₃ + H₂O ↔ HCl⁺⁵O₃ + HCl⁺⁷O_{4 .}

Kислоти НОЕ – слабкі, НЕО₂ - нестійкі, НЕО₃, НЕО₄являють собою сильні кислоти. Їх солі використовують як окисники, причому, окислюючи властивості зростають в ряду від до. Хлориди, броміди та йодиди входять як ліганди до складу комплексних сполук, але координаційне число металів у більшості не перевищує 4 та 6.