Окончание лекции № 5

Химические свойства некоторых кислородсодержащих соединений галогенов

HClO хлорноватистая кислота

Получается при растворении хлора в воде:

Cl₂ + H₂O Combin HCl + HOCl

Нестойкая и легко разлагается:

HOCl Combin HCl + O(атомарный кислород)

Также разлагается при нагревании

HOCl Combin HCl + HClO₃

Соли – гипохлориты – получаются при пропускании хлора через раствор щелочей:

Сl₂ + KOH → KCl + KClO + H₂O

Сl₂ + Ca(OH)₂ → CaOCl₂ (хлорная известь)+ H₂O

CaOCl₂ + CO₂ + H₂O → CaCO₃ +CaCl₂ + HOCl (она и проявляет отбеливающие свойства)

CaOCl₂ + HCl → CaCl₂ + Cl₂ + H₂O

HClO₂ – хлористая кислота

Очень неустойчива, быстро разлагается даже в разбавленном растворе

HClO₂ → HCl + HClO₃ + ClO₂ + H₂O

HClO₃ – хлорноватая кислота

Сильная кислота и сильный окислитель – концентрированные растворы воспламеняют дерево

Соли – хлораты –менее сильные окислители, хорошо растворимы в воде, ЯДОВИТЫ

KClO₃ – бертоллетова соль. Легко разлагается:

KClO₃ Combin KCl + KClO₄

В присутствии катализатора (MnO₂) разлагается с выделением кислорода:

KClO₃ Combin KCl + O₂

Получают хлораты, пропуская хлор через горячий раствор щелочей

Сl₂ + KOH Combin KCl + KClO₃ + H₂O

При нагревании хлораты – сильные окислители. С серой, углеродом, фосфором бертоллетова соль образует взрывные смеси (при ударе) – используются как запалы в оружии.

Головки спичек на 50 % состоят из KClO₃ (а также серы, молотого стекла и клея). Коробок покрыт смесью красного фосфора, Sb₂S₃, Fe₂O₃, SiO₂ и клея. При трении фосфор загорается, поджигая состав головки, а затем дерево:

S + KClO₃ → SO₂ + KCl

P + KClO₃ → P₂O₅ + KCl

HClO₄ – хлорная кислота

Одна из самых сильных кислот. Устойчива при концетрации 57 %. 100 %-я взрывается при хранении. Но растворы устойчивы.

Безводная HClO₄ – очень сильный окислитель.

Разлагается при нагревании:

HClO₄ Combin ClO₂ + O₂ + H₂O

Получается действием серной кислоты на перхлорат калия:

KClO₄ + H₂SO₄ → HClO₄ + KHSO₄

Соли – перхлораты – в растворе не проявляют сильных окислительных свойств, но в сухом виде при спекании – очень сильные окислители.

Схема химических превращений кислородсодержащих соединений хлора

Халькогены

(гр. "рождающие медную руду")

Элементы главной подгруппы VI группы – O, S, Se, Te, Po

История открытия

Кислород (O) – "рождающий кислоту (гр.)" – 1772 К. Шееле (швед.), независимо от него 1774 Дж. Пристли (англ.)

Сера (S) - "сульфур (лат.)" – известна с 5 тысячелетия до н.э.

Селен (Se) - "луна (гр.)" – 1817 Й. Я. Берцелиус (швед.)

Теллур (Te) - "земля (лат.)" – 1798 М. Клапрот (нем.)

Полоний (Po) – в честь Польши – 1898 М. Склодовская-Кюри (польск.)

Распространение в земной коре

O – 47 %. Самый распространенный элемент. В свободном состоянии – в воздухе (21 % объемн.) – 10¹⁵ т в атмосфере. H₂O, SiO₂, силикаты, минералы (более 1400), в виде озона О₃ , во всех живых существах (как макроэлемент)

S – 0,05 %. Самородная сера S, сульфиды металлов (FeS₂, CuFeS₂, ZnS, PbS и др.); сульфаты металлов (CaSO₄·2H₂O – гипс, Na₂SO₄·10H₂O – глауберова соль, CaSO₄, MgSO₄ – в природных водах); SO₂ и H₂S – в вулканических газах

Se – 8·10^-5 %. Селениды – примеси к сульфидным рудам

Te –10^-7 %. В виде теллуридов в минералах золота и серебра

Po – изотоп ²¹⁰Po в следовых количествах сопутствует урановым рудам. Это продукт радиоактивного распада