3.2. Получение простых веществ.

Устойчивость галогенов в ст.ок. –1 от фтора к иоду снижается (из-за роста r). Поэтому, если можно окислить лишь электротоком, то даже бромом:

.

Но в промышленности для синтеза и I₂, и Br₂ берут более дешевый реагент – хлор:

.

Хлор в свою очередь получают из хлорида натрия электролизом его расплава, как и из . Однако с гораздо меньшим расходом электроэнергии, поскольку окислить значительно легче, чем .

Кроме того, хлор образуется не только при электролизе расплава, но и раствора соли. В случае же фтора можно использовать лишь расплав, т.к. при электролизе раствора гораздо легче окисляются анионы воды, чем фторид-ионы.

В лаборатории , и получают тоже из галидов. Однако окислитель берут более удобный в обращении (хотя он может быть не очень дешевым), но главное, чтобы его потенциал был выше, чем . Чаще используют соединения марганца в сернокислой среде:

,

.

3.3. Физические свойства г2

Значения т.пл. и т.кип. простых веществ галогенов закономерно увеличиваются в подгруппе от к из-за роста и молярной массы вещества, и радиуса атома (последнее приводит к усилению дисперсионных взаимодействий между молекулами ).

Как следствие, если и даже при об.у. – газы (желто-зеленого цвета), то – жидкость (красно-бурая), а иод – уже твердое вещество (темно-фиолетовые кристаллы). Однако I₂ имеет молекулярную решетку (как и другие галогены, когда они находятся в твердом состоянии). Такая решетка обеспечивает иоду летучесть (если с вечера оставить его кристаллик на столе, то к утру он “исчезает”), а также способность возгоняться⁵.

При возгонке иод переходит в пары I₂ фиолетового цвета; а при их охлаждении снова образуются кристаллы иода. Этот процесс обычно используют для очистки I₂ от нелетучих примесей.

Поскольку молекулы галогенов неполярны, то растворимость в воде небольшая (например, для хлора – 2,3 л газа в 1 л воды), а в неполярных жидкостях – напротив, хорошая (54,8 л в 1 л тетрахлорида углерода ССl₄).

3.4. Химические свойства галогенов

3.4.1. Галогены как окислители

В периодической таблице значения ЭО s- и p-элементов растут как слева направо в периодах (т.е. от ЩМ к Г), так и снизу вверх в подгруппах (в случае галогенов от I к F). Вследствие чего, в этих же направлениях, как правило, усиливается термодинамическая окислительная активность их простых веществ; поэтому – самый сильный окислитель (). Он не реагирует лишь с первыми тремя (в таблице Менделеева) благородными газами.

Хлор же не окисляет все БГ, а также , и уголь. Хотя косвенным путем (т.е. с помощью других химических реакций) синтезированы его соединения с N, O и C. В частности, получены оксиды хлора во всех нечетных ст.ок.: от +1 до +7.

Бром, в отличие от хлора, не действует на платину, но с золотом дает бромид . (Поэтому нельзя работать с Br₂ в золотых украшениях.)

Иод – наиболее пассивный реагент среди , но окисляет при об.у. серу, фосфор, достаточно активные М (алюминий, железо). Однако, если, например, Al при взаимодействии с Br₂ раскаляется добела, то при реакции с I₂ – лишь докрасна.

Разная окислительная способность Г₂ определяет различные области их применения. Так, используют как эффективный окислитель ракетного топлива, – для дезинфекции воды, – в органическом синтезе, а (в виде аптечного иода⁶) – как антисептическое средство для заживления кожных ран.