- •Вода h2o
- •Строение молекулы воды
- •Физические свойства воды
- •Аномалии воды
- •1. При обычных условиях вода – жидкость
- •2. При кристаллизации плотность воды понижается
- •3. Аномально высокая теплоемкость
- •4. Вода – очень хороший растворитель
- •Химические свойства воды
- •Галогены
- •История открытия
- •Распространение в земной коре
- •Химические свойства галогенов
- •Особенности химии фтора
- •Все уравнения приведены без коэффициентов
- •Общие химические свойства галогенов
- •7) Более активные галогены вытесняют менее активные из их соединений
- •8) Взаимодействуют с органическими соединениями
- •Получение галогенов
- •1) Действием сильных окислителей на соляную кислоту
- •2) Действием сильных окислителей на хлорид натрия
- •3) Особо чистый хлор получают разложением хлорида золота(III)
- •Применение галогенов и их соединений
3. Аномально высокая теплоемкость
При нагревании воды часть энергии тратится на разрыв водородных связей. Поэтому вода медленно остывает и нагревается, являясь естественным регулятором температуры на Земле.
4. Вода – очень хороший растворитель
Это объясняется:
1) Полярностью молекул воды (способствует диссоциации кислот, оснований и солей);
2) Способностью образовывать водородные связи с растворенным веществом (поэтому в воде растворяются, например, спирты, карбоновые кислоты, аммиак, сахар, SO2, HF и т.д.).
Химические свойства воды
Вода является весьма реакционноспособным веществом. Она проявляет амфотерные свойства (реагируя как кислота и как основание), а также обладает окислительно-восстановительной двойственностью.
1) Взаимодействует с некоторыми металлами (чаще всего с активными – щелочными и щелочно-земельными)
Na + H2O → H2 + NaOH (бурно)
Fe + H2O Combin H2 + Fe3O4 (только при нагревании)
2) Взаимодействует с неметаллами
F2 + H2O → HF + O2
Cl2 + H2O → HCl + HOCl
Si + H2O Combin SiO2 + H2
3) Взаимодействует с оксидами (кислотными и основными)
H2O + P2O5 → HPO3 метафосфорная кислота
далее HPO3 + H2O → H3PO4 ортофосфорная кислота
H2O + N2O5 → HNO3
CaO + H2O → Ca(OH)2
K2O + H2O → KOH
4) Электролиз
5) Взаимодействует с пероксидами
Na2O2 + HOH → NaOH + H2O2
6) Гидролиз
NaCN + HOH Combin NaOH + HCN
PCl3 + HOH → HCl + H3PO3
7) Взаимодействует с гидридами активных металлов
NaH + HOH → NaOH + H2↑
8) Взаимодействует с органическими соединениями (реакция гидратации)
CH2=CH2 + H2O → CH3–CH2OH
R–ONa + H2O Combin R–ONa + NaOH
*9) Является катализатором многих химических реакций
Без воды HF не разъедает стекло;
Абсолютно сухой хлор не взаимодействует с металлами;
Гремучий газ без следов воды не взрывается даже при высоких температурах.
Галогены
(гр. "рождающие соли")
Элементы главной подгруппы VII группы – F, Cl, Br, J, At
История открытия
Фтор (F) – "разрушающий (гр.)" – 1886 г. А. Муассан (фр.). Известен с XVII века
Хлор (Cl) - "желто-зеленый (гр.)" – 1774 К.Шееле(швед.)
Бром (Br) - "зловонный (гр.)" – 1826 К. Левиг (нем.), независимо 1826 А. Балар (фр.)
Йод (J) - "фиолетовый (гр.)" – 1811 Б. Куртуа (фр.)
Астат (At) - "нестабильный (гр.)" – 1940 Корсон, МакКензи, Сегрэ
Распространение в земной коре
F – 8·10-2 %. В свободном состоянии не встречается, т.к. очень активен.
CaF2 – флюорит, Ca3(PO4)2·CaF2 – фторапатит, Na3AlF6 – криолит
Cl – 4,5·10-2 %. Основная масса сконцентрирована в морях и океанах
NaCl – каменная соль (в морской воде, пласты в земной коре), KCl·NaCl - сильвинит, KCl·MgCl2·6H2O - карналлит
Br – 3·10-5 %. В виде KBr, NaBr, MgBr2 в морской воде, буровых водах
J –10-4 %. Также в морской воде. Концентрируется в тканях водорослей. Зола водорослей – сырье для получения J2
At – не встречается в природе. Период полураспада τ\o(\s\do 3(1/2 = 8,3 ч
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЛОГЕНОВ
|
F2 |
Cl2 |
Br2 |
J2 |
At |
Агрегатное состояние |
Бледно-желтый газ |
Желто-зеленый газ |
Красно-бурая жидкость |
Черно-фиолетовые кристаллы |
Черно-синие кристаллы |
Запах |
Все галогены имеют очень резкий запах. ЯДОВИТЫ! |
||||
tкип, °С |
-188,1 |
-34,1 |
59,2 |
185,5 (возгонка) |
317 |
tпл, °С |
-219,6 |
-101 |
-7,3 |
113,6 |
227 |
Растворимость в воде при 20 °С |
Разлагает воду |
2,5 V/1V H2O |
3,5 г/100 г H2O |
0,02 г/100 г H2O |
– |
Растворяются в орг. растворителях |