39.Галогены. Физические и химические свойства. Биологическая роль.

ПОДГРУППА ГАЛОГЕНОВ.

В подгруппу галогенов входят элементы: фтор, хлор, бром, иод, астат. Все элементы данной подгруппы - ярко выраженные неметаллы. В свободном состоянии галогены образуют вещества, состоящие из двухатомных молекул F₂, Cl₂, Br₂, I₂. орбитали: s², p⁵

Окраска в газообразном состоянии	Фтор F	Хлор Cl	Бром Br	Иод I
	желтовао-зелёная	Жёлто зелёная	красно-коричневая	фиолетовая
Степени окисления	-1	-1,+1,+3,+5, +7	-1,+1,+3, +5	-1,+1, +3, +5, +7

Химические свойства галогенов.

Галогенам присуще сильные окислительные св-ва, плохо растворяются в воде. Вытесняют менее активные более активным.

Рассмотрим свойства галогенов на примере хлора:

1.Взаимодействие с металлами Mg + Cl₂ = MgCl₂

2. с неметаллами H₂ + Cl₂ = 2HCl

3.Взаимодействие со щелочами 2NaOH + Cl₂ = NaCl + NaClO + H₂O

4.Вытеснение менее активных галогенов из галогенидов 2KBr + Cl₂ = 2KCl + Br₂

6. С водой H₂O + Cl₂ = HCl + HClO (хлорная вода)

Получение: электролизом

Применение соединений хлора

Хлор элемент входит в состав желудочного сока, препаратов для лечения ряда желудочно-кишечных заболеваний. В медицине широко используются бактерицидные свойства хлорсодержащих препаратов

Фосфор в виде фосфатов входит в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов (ДНК, РНК), участвует в процессах кодирования и хранения генетической информации. Соединения фосфора принимают участие в важнейших процессах обмена энергии. Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатинфосфат являются аккумуляторами энергии, с их превращениями связаны мышление и умственная деятельность, энергетическая жизнеобеспеченность организма.

40. Сравнительная характеристика водородных соединений галогенов.

Водородные соединения. Галогены реагируют с водородом, образуя HX, причем со фтором и хлором реакция протекает со взрывом при небольшой активации ее. Медленнее идет взаимодействие c Br₂ и I₂. Для протекания реакции с водородом достаточно активировать небольшую долю реагентов с помощью освещения или нагревания. Активированные частицы взаимодействуют с неактивированными, образуя HX и новые активированные частицы, которые продолжают процесс, а реакция двух активированных частиц по главной реакции заканчивается образованием продукта. Например, образование HCl из H₂ и Cl₂:

Более удобные методы получения галоиодоводородов, чем прямой синтез, дают, например, следующие реакции:

В газообразном состоянии HX являются ковалентными соединениями, однако в водном растворе они (за исключением HF) становятся сильными кислотами. Объясняется это тем, что молекулы воды эффективно оттягивают водород от галогена. Все кислоты хорошо растворимы в воде благодаря гидратации:

HX + H₂O  H₃O⁺ + X^–

HF более склонен к комплексообразованию, чем другие галогеноводороды. Заряды на H и F так велики, а эти атомы так малы, что происходит образование HX-ассоциатов типа полимеров состава (HF)_x, где x  3. В таком растворе диссоциация под действием молекулы воды идет не более чем на несколько процентов от общего количества ионов водорода. В отличие от других галогеноводородов фтороводород активно реагирует с SiO₂ и силикатами, выделяя газообразный SiF₄. Поэтому водный раствор HF (плавиковая кислота) используют в травлении стекла и хранят не в стеклянной, а в парафиновой или полиэтиленовой посуде. Чистый HF кипит чуть ниже комнатной температуры (19,52 С), поэтому его хранят в виде жидкости в стальных цилиндрах. Водный раствор HCl называют соляной кислотой. Насыщенный раствор, содержащий 36% (масс.) HCl, широко используют в химической промышленности и лабораториях