Урок "Галогены. Химические свойства"

ХИМИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА

• К элементам VII группы, главной

подгруппы относятся

фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I, астат At

• Общее название - галогены (греч.

«солеобразующие») - большинство их

соединений с металлами представляют собой

типичные соли (KCl, NaCl и т.д.).

Историческая справка

1886 – открыт фтор
(Анри Муассан, фр. химик,
Нобелевская премия)
Фтор (греч. phtoros –
разрушение)

1774 – открыт хлор (Карл
Шееле,
шведский химик)

Хлор (греч. khloros –
бледно-зеленый)

1826 – открыт бром
(Антуан Балар, фр. химик)

Бром (греч. bromos –
зловонный)

1811 – открыт йод (Бернар
Куртуа,
фр. химик)

Иод (греч. iodes – фиолетовый)

1940 – открыт астат (Д. Корсон,
К. Р. Маккензи, Э. Сегре,
калифорнийский университет в
Беркли)

2009—2010 – открыт элемент №117
(унунсептий) (Объединённый институт
ядерных исследований в Дубне,
Россия)

Слово «галогены» (“halogen”) ввел шведский химик
Й.Я.Берцелиус
галогены (греч. hals – соль, gen – рождаю)

Фтор
F
2s22р5

Хлор Cl
3s23p5

Бром Br
4s24p5

Иод
I
5s25p5

Астат At
6s26p5

+9

2 7
))

+85

2 8 18 32 18 7
))))))

+17

2 8 7
)))

+35

2 8 18 7
))))

+53

2 8 18 18 7
)))))

Радиус атома

Электроотрицательность

Окислительные свойства

Неметаллические свойства

Фтор

F

Хлор

Cl

Бром

Br

Иод

I

Астат

At

+9

2 7
))

+85

2 8 18 32 18 7
))))))

+17

2 8 7
)))

+35

2 8 18 7
))))

+53

2 8 18 18 7
)))))

Окислительные свойства

Неметаллические свойства

Радиус атома

е-

е-

е-

е-

е-

Степень окисления

НCL

CL2O7

F-1– только окислитель

-1

0

+1

+3

+5

+7

CL2
CL2O

CL2O3
CL2O5

И восстановители,

и окислители

Низшая
степень
окисления

Высшая
степень
окисления

• Молекулы галогенов

• состоят из двух атомов

Cl

+ Cl

→ Cl Cl

• Связь – ковалентная

неполярная

Простые вещества - галогены

Галоген

Агрегатное
состояние

цвет

запах

F2
газ
Светло-жёлтый
Резкий.

раздражающи

й

CL2
газ

Жёлто-зелёный

Резкий

удушающий

Br2
Жидкость

Красно-бурый
Сильный
зловонный

I2

Твёрдое ,
способное
к возгонке

Тёмно-серый, с
металлическим

блеском

резкий

1. Взаимодействие с металлами

Хлор

непосредственно

реагирует

почти

со

всеми

металлами

(с

некоторыми

только

в

присутствии

влаги

или

при

нагревании):

2Na + Cl2
2NaCl

2Fe + 3Cl2
2FeCl3

2. Взаимодействие с неметаллами

C неметаллами (кроме углерода, азота,

кислорода и инертных газов), образует

соответствующие хлориды.

5Cl2 + 2P

2PCl5

F2 -наиболее
реакционносп
особен ,
реакции идут
на холоду, при
нагревании –
даже с
участием Au,
Pt.

H2 + F2 = 2HF (со
взрывом)
H2 + Cl2 = 2HCl (на свету)
H2 + Br2 = 2B

(при нагревании)

H2 + I2 = 2HI (при
нагревании, обратимая
реакция)

4. Взаимодействие с водородом

3. Взаимодействие с водой

с образованием смеси

кислот

Cl2 + H2О
HCl

+ HClO

-1

0

+1

хлорноватистая

соляная

4. Взаимодействие с солями

других галогенов

более активные галогены

вытесняют менее активные из
растворов их солей

Cl2 + 2NaBr

2NaCl + Br2

-

5. Взаимодействие с растворами

щелочей

с образованием солей

2NaOH + Cl2
NaCl + NaClO + H2O
гипохлорит натрия

6NaOH + 3Cl2
5NaCl + NaClO3 +

3H2O хлорат натрия

Соединения галогенов:

Галогеноводороды

Длина
связи Н-Hal

Прочность
связи Н-Hal

HF
HCl
HBr
HI

Галогеноводородные

кислоты

Сила кислот усиливается,
так как
с увеличением радиуса
атома от F к I
растет расстояние Н –Г,
прочность
молекул уменьшается, а
способность к
электролитической
диссоциации
увеличивается.

1) В промышленности:

синтезом из водорода и
хлора при нагревании:
H2 + Cl2 = 2HCl

2) В лаборатории:

NaCl (крист.) + H2SO4 (конц.) =
HCl↑ + NaHSO4

Получение

хлороводорода

Физические свойства:

бесцветная,
дымящая на воздухе
жидкость,
тяжелее воды

Химические свойства:
Сильная кислота

Соляная кислота

Осуществить превращения:

Оксид

Кислоты

Название кислот

Название
кислотного

остатка

Cl2O

HClO

Хлорноватистая

кислота

Гипохлорит

Cl2O3
HClO2
Хлористая кислота

Хлорит

Cl2O5
HClO3
Хлорноватая кислота

Хлорат

Cl2O7
HClO4
Хлорная кислота

Перхлорат

Оксиды и кислоты

Кислотные свойства усиливаются,

окислительные свойства ослабевают

H

Cl

+ AgNO

3

→ HNO

3

+

AgCl↓

H

Br

+ AgNO

3

→ HNO

3

+

AgBr

↓

H

I

+ AgNO

3

→ HNO

3

+

AgI

↓

Качественные реакции на

галогенид-ионы

Качественная реакция на Br-

Реакция с окислителями (с

хлорной водой) в присутствии

хлороформа или бензола:

Cl2 + 2KBr = Br2↓ + 2KCl

слой хлороформа или

бензола окрашивается в
жёлто - оранжевый цвет

Аналитические реакции на I-:

Реакция с окислителями (с

хлорной водой) в

присутствии хлороформа

или бензола:

Cl2 + 2KI = I2↓ + 2KCl

- Слой хлороформа или
бензола окрашивается

в фиолетовый цвет

Используют для

изготовления надписей и

рисунков на стекле.

SiO2 + 2HF = SiF4↑ + 2H2O

Плавиковая кислота

Травление или сатинирование
Эту технологию начали использовать в 1771 г.
с открытием плавиковой кислоты. Сама эта
кислота делает стекло блестящим, а ее газы -
матовым. Травить можно всю поверхность
полностью (при этом она остается гладкой) или
выборочно (только рисунок).

Распространенность в природе

галит NaCl

сильвин KCl

сильвинит
KCl•NaCl

Плавиковый шпат - флюорит CaF2

Получение галогенов:

F2 и Cl2 в промышленности

получают электролизом

расплавов или растворов их

солей:

2NaCl

2Na + Cl2

2NaCl + 2H2O

H2 + Cl2 +

2NaOH

раствор

Cl2 в лаборатории получают:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + H2O






токэл.

расплав






токэл.

F

Кости, зубы, обмен
веществ в железах,
мышцах и нервных

клетках

Сl

Стимулирует обмен
веществ, рост волос,

придает бодрость и силу.

Содержится в плазме

крови. НСl в желудочном

соке

Br

Регуляция нервных

процессов.

Накапливается в

морских водорослях

I

Выработка гормона

щитовидной железы, который

регулируетмускульное

возбуждение, биение сердца,
аппетит, пищеварение, работу

мозга. Йодной настойкой

обрабатывают раны.

Применение

фтора
Тефлон
Фреон

Na3AlF6 –

производство
алюминия
Окислитель
ракетного
топлива

Заменитель

крови

Фториды
в зубных
пастах

Применение

хлора

Отбеливатели

Производство

HCl

Получение
брома, йода

Дезинфекция

воды

Органические
растворители

Лекарственные

препараты

Хлорирование
органических

веществ

Получение

неорганических

хлоридов

Применение

брома

Лекарственные

препараты

Красители

Фотография
Ветеренарные

препараты

Ингибиторы

Присадки
к бензину

Применение

йода

Лекарственные

препараты

Фотография
Красители

Дезинфекция

одежды

Электролампы

Спасибо за внимание!