Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Неметаллы исправленные_ng и ЛА.rtf
Скачиваний:
15
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
8.46 Mб
Скачать

II. Элементы VII а группы периодической

СИСТЕМЫ. ГАЛОГЕНЫ

Элементы VII А группы (галогены) – фтор, хлор, бром йод имеют внешнюю электронную оболочку атомов ns2пр5. Фтор проявляет степень окисления только (-1), а остальные галогены от(-1) до (+7).

Простые вещества галогены состоят из двухатомных молекул, которые остаются практически неизменными при изменении агрегатного состояния.

Изменение агрегатного состояния галогена в зависимости от температуры и давления описывается фазовой диаграммой, общий вид которой представлен на рис. 3.

Рис. 3. Схема фазовой диаграммы галогена

В лабораторных условиях галогены (за исключением фтора) получают окислением соответствующих галогенид-ионов сильным окислителем, например МnO2:

- + МnO2 + 4Н+ → Г2 + Мn2+ + 2Н2O.

Для получения брома и йода используют вытеснение их из соответствующих галогенидов хлором:

- + С12 → Г2 + 2Сl-.

Поскольку молекулы галогенов неполярны, они лучше растворяются в неполярных растворителях (С6Н6, СС14 и т.п.), чем в воде. Растворимость йода в воде можно увеличить добавлением иодид-иона, который образует с I2 комплексный ион [I3]-:

I2 + I- ↔ [I3]-.

Изменение цвета йода в различных растворителях указывает на образование в растворе сольватов.

В водных растворах галогенов (за исключением фтора, который не растворяется в воде, а активно разлагает ее) устанавливается равновесие:

Г2 + Н2О ↔ НГ + НГО,

которое смещено в сторону исходных веществ. Поскольку оба продукта этой реакции – кислоты, равновесие в щелочной среде смещается вправо.

Галогены легко вступают во взаимодействие практически со всеми металлами и многими неметаллами. Реакции протекают с выделением большого количества теплоты, поэтому многие вещества горят не только во фторе и хлоре, но и в жидком броме и даже в смеси с твердым йодом:

2Fе + ЗС12 = 2FеС13;

Сu + Вг2 = СuВг2;

2Sb + ЗС12 = 2SbС13;

2Р + ЗВг2 = 2РВг3;

2Р + 5С12 =2РС15 (при избытке хлора);

Sn + 2С12 = SnС14;

2А1 + 3I2 = 2Al I3.

Многие реакции с участием галогенов, например взаимодействие порошков йода и алюминия, катализируются водой.

Окислительная способность галогенов в ряду С12 – Вг2 – I2 ослабевает. Хлор является настолько сильным окислителем, что может окислять бромиды и иодиды не только до Вг2 и I2:

- + С12 = 2Сl- + Г2,

но и до оксокислот НГO3:

Г + ЗС12 + ЗН2О = ГО3- + 6С1- + 6Н+ (здесь Г = Вг или I).

Йод – довольно слабый окислитель, а иодид-ионы показывают заметные восстановительные свойства. В частности, они восстанавливают ионы Fе3+ до Fе2+:

2 Fе3+ + 2I - = 2 Fе2+ + I2.

Эта реакция идет даже в том случае, когда ионы Fе3+ связаны в умеренно прочный комплекс, например роданидный.

Восстановительные свойства галогенид-ионов в ряду Сl- → Вr- → I- возрастают, о чем свидетельствует уменьшение стандартных электродных потенциалов процессов:

Г2 + 2ē=2Г-.

Вследствие этого концентрированная серная кислота взаимодействует с твердым хлоридом калия с образованием только газообразного хлороводорода НС1:

КС1(тв) + Н2SO4(конц)= КНSO4+ НСl↑.

При взаимодействии с бромидом калия подобная реакция дополнительно сопровождается окислительно - восстановительным процессом:

ЗН24 + 2КВг = Вг2 + SО2 + 2КНSО4 + 2Н2О,

вследствие чего выделяющийся НВr содержит примесь паров брома.

При реакции концентрированной Н2SO4 с иодидом происходит более глубокое восстановление серной кислоты:

24 + 8КI = I2 + Н2S + 8КНSО4 + 4Н2О,

а НI практически не образуется.

Большинство галогенидов металлов хорошо растворяются в воде. Исключение составляют, например, галогениды серебра, из которых хорошо растворим только фторид.

Галогенид-ионы в роли лигандов образуют большое число комплексных соединений, например [FеF6]3-, [FеС14]-, [СоС14]2-, [Аg14]3- и др.

Оксокислоты галогенов и в меньшей степени их соли являются сильными окислителями. Из-за сильных окислительных свойств НСlO, присутствующей в хлорной воде, разрушается большинство органических красителей, в том числе и индикаторов. Все ионы ГO3- окисляют иодид-ионы по реакциям типа:

ГO3- + 6I- + 6Н+ = Г + 3I2 + ЗН2O (Г = С1, Вг);

IO3-+5I+6H+ = 3I2 + 3H2O.

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ГАЛОГЕНОВ

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.