Взаимосвязь окислительно-восстановительных свойств веществ, положения их центрального элемента в периодической системе и его степени окисления (на примере кислородосодержащих соединений группы VII).

Кислородосодержащие соединения VII группы – соединения галогенов с положительными степенями окисления. Фтор не образует соединения с положительными степенями окисления.

Степень окисления +1. Для хлора, брома и йода известны хлорноватистая, бромноватистая и йодноватистая кислоты НГО и из соли – гипохлориты, гипобромиты, гипоиодиты. Кислоты НГО – слабые электролиты, сила которых уменьшается в ряду HClO – HBrO – HJO, вследствие увеличения радиусов атомов галогенов. Иодноватистая кислота проявляет амфотерные свойства: J⁺+OH^-==HJO==H⁺+JO^-. Существование иона J⁺ - одно из проявлений металлических свойств йода. Кислоты НГО существуют только в разбавленных растворах и неустойчивы. Так, в растворе хлорноватистой кислоты параллельно протекают следующие процессы: HClO=HCl+O; 2HClO=Cl₂O+H₂O; 3HClO=2HCl+HClO₃. Изменяя условия, можно добиться протекания реакции преимущественно по одному направлению. Соли кислот НГО образуются при растворении свободных галогенов в щелочах: Г₂+2ОН^-==Г^-+ГО^-+Н₂О. Соединения галогенов со степенью окисления +1 во всех средах проявляют окислительные свойства: HClO+H₂O₂=O₂+HCl+H₂O. Степень окисления +3. Хлор в степени окисления +3 образует хлористую кислоту HClO₂ и соли – хлориты. Хлористая кислота – слабая, но сильнее чем хлорноватистая, она неустойчивая, существует только в разбавленных растворах. Хлориты более устойчивы, чем кислоты могут быть получены восстановлением диоксида хлора: 2ClO₂+PbO+2NaOH=PbO₂+2NaClO₂+H₂O. Хлористая кислота и ее соли обладают сильными окислительными свойствами.

Степень окисления +5. Для хлора, брома и йода в степени окисления +5 известны кислоты НГО₃ – хлорноватая, бромноватая, иодноватая и соответствующие соли – хлораты, броматы, иодаты. Кислоты НГО₃ – сильные электролиты, но в ряду HClO₃ – HJO₃ кислотные свойства несколько ослабевают. Хлорноватая и бромноватая кислоты неустойчивы, существуют только в растворе. Окислительные свойства в ряду HClO₃ – HJO₃ уменьшаются. Окислительная активность солей ниже, чес соответствующих кислот, и в растворах проявляется только в кислой среде: KclO₃+6HCl=3Cl₂+3H₂O+KCl. Степень окисления +7. Хлор, бром и йод проявляют степень окисления +7 в кислотах НГО₄(хлорная, бромная, йодная) и в солях – перхлоратах, перброматах, перйодатах. Хлорная кислота самая сильная из всех кислот. Хлорная кислота, как окислитель гораздо менее активна, чем другие кислоты хлора. Перхлораты в растворах также не проявляют окислительных свойств: KClO₄=KCl+2O₂. Бромная кислота наименее устойчива из кислот НГО₄, существует только в водных растворах, по свойствам близка к хлорной кислоте. Кислотные свойства йодной кислоты выражены значительно слабее, чем у хлорной. при нагревании она разлагается: 2HJO₄=J₂O₅+H₂O+O₂. Йодная кислота – окислитель, но не взрывоопасна.

Окислительна способность ионов ClO^- - ClO₃^- - ClO₄^- уменьшается: 2KJ+NaClO+H₂O=J₂+NaCl+2KOH; 6KJ+KClO₃+3H₂SO₄=3J₂+KCl+3K₂SO₄+3H₂O;