Chemistry of Elements
Nonmetals ng VIIA subgroup
Ang mga elemento ng subgroup ng VIIA ay mga tipikal na nonmetals na may mataas
electronegativity, mayroon silang pangalan ng grupo - "halogens".
Mga pangunahing isyu na sakop sa panayam
Pangkalahatang katangian ng mga di-metal ng VIIA subgroup. Elektronikong istraktura, ang pinakamahalagang katangian ng mga atomo. Ang pinaka-katangiang ste-
mga parusa sa oksihenasyon. Mga tampok ng kimika ng mga halogens.
Mga simpleng sangkap.
Mga likas na compound.
Mga halogen compound
Mga hydrohalic acid at ang kanilang mga asin. Salt at hydrofluoric acid
mga puwang, resibo at aplikasyon.
Mga halide complex.
Binary oxygen compounds ng mga halogens. Kawalang-tatag approx.
Mga katangian ng redox ng mga simpleng sangkap at co-
pagkakaisa. Mga reaksyon ng di-proporsyon. Mga diagram ng Latimer.
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Chemistry ng mga elemento ng VIIA subgroup
pangkalahatang katangian
Manganese |
||||||||
Technetium |
||||||||
Ang VIIA-group ay nabuo sa pamamagitan ng mga p-elemento: fluorine F, chlorine
Cl, bromine Br, iodine I at astatine At.
Ang pangkalahatang formula para sa valence electron ay ns 2 np 5.
Ang lahat ng mga elemento ng pangkat VIIA ay karaniwang hindi metal.
Tulad ng makikita mula sa pamamahagi |
|||||||
mga electron ng valence |
|||||||
ayon sa mga orbital ng mga atomo |
isang electron lang ang nawawala |
||||||
para sa pagbuo ng isang matatag na eight-electron shell
mga kahon, kaya naman mayroon sila mayroong isang malakas na ugali patungo sa
pagdaragdag ng isang elektron.
Ang lahat ng mga elemento ay madaling bumuo ng simpleng single-charge
ny anions G – .
Sa anyo ng mga simpleng anion, ang mga elemento ng pangkat VIIA ay matatagpuan sa natural na tubig at sa mga kristal ng natural na asin, halimbawa, halite NaCl, sylvite KCl, fluorite
CaF2.
Pangkalahatang pangalan ng pangkat ng mga elemento VIIA-
pangkat na "halogens", ibig sabihin, "pagsilang ng mga asing-gamot", ay dahil sa katotohanan na karamihan sa kanilang mga compound na may mga metal ay pre-
ay isang tipikal na asin (CaF2, NaCl, MgBr2, KI), na
na maaaring makuha sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnayan
pakikipag-ugnayan ng metal sa halogen. Ang mga libreng halogen ay nakuha mula sa mga natural na asin, kaya ang pangalang "halogens" ay isinalin din bilang "ipinanganak mula sa mga asin."
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Ang pinakamababang estado ng oksihenasyon (–1) ay ang pinaka-stable
para sa lahat ng halogens.
Ang ilang mga katangian ng mga atom ng mga elemento ng Group VIIA ay ibinigay sa
Ang pinakamahalagang katangian ng mga atomo ng mga elemento ng pangkat VIIA
Kamag-anak- |
Affinity |
||||||
electric |
|||||||
negatibo |
ionization, |
||||||
ness (ayon sa |
|||||||
botohan) |
|||||||
pagtaas ng bilang |
|||||||
mga elektronikong layer; |
|||||||
pagtaas ng laki |
|||||||
pagbabawas ng kuryente |
|||||||
triple negatibiti |
Ang mga halogens ay may mataas na electron affinity (maximum sa
Cl) at napakataas na enerhiya ng ionization (maximum sa F) at maximum
posibleng electronegativity sa bawat panahon. Ang fluorine ay ang pinaka
electronegative ng lahat ng elemento ng kemikal.
Natutukoy ang pagkakaroon ng isang hindi magkapares na elektron sa mga halogen atom
ay kumakatawan sa pagsasama ng mga atomo sa mga simpleng sangkap sa mga molekulang diatomic Г2.
Para sa mga simpleng sangkap, mga halogens, ang pinaka-katangian na mga ahente ng oxidizing ay
mga katangian, na pinakamalakas sa F2 at humihina kapag lumilipat sa I2.
Ang mga halogens ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking reaktibiti ng lahat ng di-metal na elemento. Ang fluorine, kahit na sa mga halogens, ay namumukod-tangi
ay may napakataas na aktibidad.
Ang elemento ng ikalawang yugto, fluorine, ay higit na naiiba sa isa pa
iba pang mga elemento ng subgroup. Ito ay isang pangkalahatang pattern para sa lahat ng hindi metal.
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Fluorine, bilang pinaka-electronegative na elemento, hindi nagpapakita ng sex
resident oxidation states. Sa anumang koneksyon, kasama ang ki-
oxygen, ang fluorine ay nasa estado ng oksihenasyon (-1).
Ang lahat ng iba pang mga halogen ay nagpapakita ng positibong antas ng oksihenasyon
leniya hanggang sa maximum na +7.
Ang pinaka-katangian na mga estado ng oksihenasyon ng mga halogens:
F: -1, 0;
Cl, Br, I: -1, 0, +1, +3, +5, +7.
Ang Cl ay may mga kilalang oxide kung saan ito ay matatagpuan sa mga estado ng oksihenasyon: +4 at +6.
Ang pinakamahalagang halogen compound, sa mga positibong estado,
Ang mga parusa ng oksihenasyon ay ang mga acid na naglalaman ng oxygen at ang kanilang mga asin.
Ang lahat ng mga halogen compound sa positibong estado ng oksihenasyon ay
ay malakas na oxidizing agent.
kahila-hilakbot na antas ng oksihenasyon. Ang disproporsyon ay itinataguyod ng isang alkaline na kapaligiran.
Praktikal na aplikasyon ng mga simpleng sangkap at oxygen compound
Ang pagbawas ng mga halogens ay higit sa lahat dahil sa kanilang oxidizing effect.
Ang pinakasimpleng mga sangkap, Cl2, ay nakakahanap ng pinakamalawak na praktikal na aplikasyon.
at F2. Ang pinakamalaking halaga ng chlorine at fluorine ay natupok sa industriya
organic synthesis: sa paggawa ng mga plastik, nagpapalamig, solvents,
pestisidyo, droga. Malaking halaga ng chlorine at yodo ang ginagamit upang makakuha ng mga metal at para sa pagdadalisay ng mga ito. Ginagamit din ang chlorine
para sa pagpapaputi ng selulusa, para sa pagdidisimpekta ng inuming tubig at sa produksyon
tubig ng bleach at hydrochloric acid. Ang mga asin ng oxoacids ay ginagamit sa paggawa ng mga pampasabog.
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Ang mga acid—hydrochloric at molten acid—ay malawakang ginagamit sa pagsasanay.
Ang fluorine at chlorine ay kabilang sa dalawampung pinakakaraniwang elemento
doon, mayroong makabuluhang mas kaunting bromine at yodo sa kalikasan. Ang lahat ng mga halogens ay nangyayari sa kalikasan sa kanilang estado ng oksihenasyon(-1). Ang yodo lamang ang nangyayari sa anyo ng asin na KIO3,
na kasama bilang isang karumihan sa Chilean saltpeter (KNO3).
Ang Astatine ay isang artipisyal na ginawang radioactive na elemento (hindi ito umiiral sa kalikasan). Ang kawalang-tatag ng At ay makikita sa pangalan, na nagmula sa Griyego. "astatos" - "hindi matatag". Ang Astatine ay isang maginhawang emitter para sa radiotherapy ng mga tumor ng kanser.
Mga simpleng sangkap
Ang mga simpleng sangkap ng mga halogens ay nabuo ng mga diatomic na molekula na G2.
Sa mga simpleng sangkap, sa panahon ng paglipat mula sa F2 hanggang I2 na may pagtaas sa bilang ng mga electron
mga layer ng trono at isang pagtaas sa polarizability ng mga atom, mayroong isang pagtaas
intermolecular interaction, na humahantong sa isang pagbabago sa pinagsama-samang co-
nakatayo sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon.
Ang fluorine (sa normal na kondisyon) ay isang dilaw na gas, sa -181o C ito ay nagiging
estado ng likido.
Ang chlorine ay isang dilaw-berdeng gas na nagiging likido sa –34o C. Na may kulay ng ha-
Ang pangalang Cl ay nauugnay dito, ito ay nagmula sa Greek na "chloros" - "dilaw-
berde". Isang matalim na pagtaas sa kumukulong punto ng Cl2 kumpara sa F2,
ay nagpapahiwatig ng pagtaas ng intermolecular interaction.
Ang bromine ay isang maitim na pula, napaka-volatile na likido, kumukulo sa 58.8o C.
ang pangalan ng elemento ay nauugnay sa matalim na hindi kanais-nais na amoy ng gas at nagmula sa
"bromos" - "mabango".
Iodine - madilim na lilang kristal, na may malabong "metal"
mga bukol, na kapag pinainit ay madaling mag-sublimate, na bumubuo ng mga violet na singaw;
na may mabilis na paglamig |
singaw hanggang 114o C |
nabuo ang likido. Temperatura |
|||||||||||||||||
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||||
Ang kumukulo na punto ng yodo ay 183 ° C. Ang pangalan nito ay nagmula sa kulay ng singaw ng yodo -
"iodos" - "purple".
Ang lahat ng mga simpleng sangkap ay may masangsang na amoy at nakakalason.
Ang paglanghap ng kanilang mga singaw ay nagiging sanhi ng pangangati ng mga mucous membrane at respiratory organ, at sa mataas na konsentrasyon - inis. Noong Unang Digmaang Pandaigdig, ginamit ang chlorine bilang isang nakakalason na ahente.
Ang fluorine gas at likidong bromine ay nagdudulot ng paso sa balat. Nagtatrabaho sa ha-
logens, pag-iingat ay dapat gawin.
Dahil ang mga simpleng sangkap ng halogens ay nabuo ng mga non-polar molecule
lumalamig, natutunaw sila nang maayos sa mga non-polar na organikong solvent:
alkohol, benzene, carbon tetrachloride, atbp. Ang klorin, bromine at yodo ay bahagyang natutunaw sa tubig, ang kanilang mga may tubig na solusyon ay tinatawag na chlorine, bromine at iodine na tubig. Ang Br2 ay natutunaw nang mas mahusay kaysa sa iba, ang konsentrasyon ng bromine sa sat.
Ang solusyon ay umabot sa 0.2 mol / l, at murang luntian - 0.1 mol / l.
Ang fluoride ay nabubulok ang tubig:
2F2 + 2H2 O = O2 + 4HF
Ang mga halogens ay nagpapakita ng mataas na aktibidad ng oxidative at paglipat
sa halide anion.
Г2 + 2e– 2Г–
Ang fluorine ay may partikular na mataas na aktibidad ng oxidative. Ang fluorine ay nag-oxidize ng mga marangal na metal (Au, Pt).
Pt + 3F2 = PtF6
Nakikipag-ugnayan pa ito sa ilang inert gas (krypton,
xenon at radon), halimbawa,
Xe + 2F2 = XeF4
Maraming napaka-matatag na compound ang nasusunog sa isang F2 na kapaligiran, hal.
tubig, kuwarts (SiO2).
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Sa mga reaksyon sa fluorine, kahit na ang mga malakas na ahente ng oxidizing tulad ng nitrogen at sulfur
nic acid, kumikilos bilang mga ahente ng pagbabawas, habang ang fluorine ay nag-oxidize sa input
naglalaman ng O(–2) sa kanilang komposisyon.
2HNO3 + 4F2 = 2NF3 + 2HF + 3O2 H2 SO4 + 4F2 = SF6 + 2HF + 2O2
Ang mataas na reaktibiti ng F2 ay lumilikha ng mga kahirapan sa pagpili ng koneksyon.
mga materyales sa istruktura para sa pagtatrabaho dito. Kadalasan para sa mga layuning ito ay ginagamit namin
Mayroong nikel at tanso, na, kapag na-oxidize, ay bumubuo ng mga siksik na proteksiyon na pelikula ng mga fluoride sa kanilang ibabaw. Ang pangalang F ay dahil sa agresibong pagkilos nito.
Kumakain ako, galing ito sa Greek. "fluoros" - "mapanirang".
Sa seryeng F2, Cl2, Br2, I2, humihina ang kakayahang mag-oxidize dahil sa pagtaas
pagtaas ng laki ng mga atomo at pagbaba ng electronegativity.
Sa may tubig na mga solusyon, ang oxidative at reductive na katangian ng bagay
Ang mga sangkap ay karaniwang nailalarawan gamit ang mga potensyal na elektrod. Ang talahanayan ay nagpapakita ng mga karaniwang potensyal ng elektrod (Eo, V) para sa pagbawas ng kalahating reaksyon
pagbuo ng mga halogens. Para sa paghahambing, ang halaga ng Eo para sa ki-
carbon ay ang pinaka-karaniwang oxidizing agent.
Mga karaniwang potensyal ng elektrod para sa mga simpleng halogen substance
Eo, B, para sa reaksyon |
|||||||||||||
O2 + 4e– + 4H+ 2H2 O |
|||||||||||||
Eo, V |
|||||||||||||
para sa elektrod |
|||||||||||||
2Г– +2е – = Г2 |
|||||||||||||
Nabawasan ang aktibidad ng oxidative
Tulad ng makikita mula sa talahanayan, Ang F2 ay isang mas malakas na oxidizing agent,
kaysa sa O2, samakatuwid ang F2 ay hindi umiiral sa may tubig na mga solusyon , ito ay nag-oxidize ng tubig,
bumabawi sa F–. Sa paghusga sa halaga ng Eо, ang kakayahang mag-oxidize ng Cl2
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
mas mataas din kaysa sa O2. Sa katunayan, sa panahon ng pangmatagalang pag-iimbak ng chlorine na tubig, ito ay nabubulok sa paglabas ng oxygen at pagbuo ng HCl. Ngunit ang reaksyon ay mabagal (ang Cl2 molecule ay kapansin-pansing mas malakas kaysa sa F2 molecule at
activation energy para sa mga reaksyon na may chlorine ay mas mataas), dipro-
paghahati-hati:
Cl2 + H2 O HCl + HOCl
Sa tubig ay hindi ito umabot sa dulo (K = 3.9 . 10–4), samakatuwid ang Cl2 ay umiiral sa may tubig na mga solusyon. Ang Br2 at I2 ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas malaking katatagan sa tubig.
Ang disproporsyon ay isang napaka katangiang oksihenasyon-
pagbabawas ng reaksyon para sa mga halogens. Disproportionation ng amplification
nagbubuhos sa isang alkalina na kapaligiran.
Ang disproporsyon ng Cl2 sa alkali ay humahantong sa pagbuo ng mga anion
Cl– at ClO–. Ang disproportionation constant ay 7.5. 1015.
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
Kapag ang iodine ay hindi proporsyonado sa alkali, ang I– at IO3– ay nabuo. Ana-
Logically, ang Br2 ay hindi katumbas ng yodo. Ang pagbabago ng produkto ay hindi katimbang
bansa ay dahil sa ang katunayan na ang mga anion GO– at GO2– sa Br at ako ay hindi matatag.
Ang chlorine disproportionation reaction ay ginagamit sa pang-industriya
kakayahang makakuha ng malakas at mabilis na kumikilos na hypochlorite oxidizer,
bleaching lime, bertholet salt.
3Cl2 + 6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2 O
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal
Ang mga halogen ay malakas na tumutugon sa maraming mga metal, halimbawa:
Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2 TiI4
Na + halides, kung saan ang metal ay may mababang estado ng oksihenasyon (+1, +2),
- Ito ay mga compound na parang asin na may mga ionic bond na nakararami. Paano
narito, ang mga ionic halides ay mga solido na may mataas na punto ng pagkatunaw
Metal halides kung saan ang metal ay may mataas na antas ng oksihenasyon
Ang mga tion ay mga compound na may mga nakararami na covalent bond.
Marami sa mga ito ay mga gas, likido o fusible solid sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Halimbawa, ang WF6 ay isang gas, ang MoF6 ay isang likido,
Ang TiCl4 ay likido.
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga di-metal
Direktang nakikipag-ugnayan ang mga halogens sa maraming nonmetals:
hydrogen, phosphorus, sulfur, atbp. Halimbawa:
H2 + Cl2 = 2HCl 2P + 3Br2 = 2PBr3 S + 3F2 = SF6
Ang pagbubuklod sa nonmetal halides ay nakararami sa covalent.
Kadalasan ang mga compound na ito ay may mababang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo.
Kapag dumadaan mula sa fluorine hanggang sa yodo, ang covalent na katangian ng mga halides ay tumataas.
Ang covalent halides ng tipikal na nonmetals ay acidic compounds; kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, nag-hydrolyze sila upang bumuo ng mga acid. Halimbawa:
PBr3 + 3H2 O = 3HBr + H3 PO3
PI3 + 3H2 O = 3HI + H3 PO3
PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3 PO4
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Ang unang dalawang reaksyon ay ginagamit upang makagawa ng bromine at hydrogen iodide.
noic acid.
Mga interhalides. Ang mga halogen, na pinagsama sa isa't isa, ay bumubuo ng interg-
nangunguna. Sa mga compound na ito, ang mas magaan at mas electronegative na halogen ay nasa (–1) na estado ng oksihenasyon, at ang mas mabigat ay nasa positibong estado.
mga parusa sa oksihenasyon.
Dahil sa direktang pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa pag-init, ang mga sumusunod ay nakuha: ClF, BrF, BrCl, ICl. Mayroon ding mga mas kumplikadong interhalide:
ClF3, BrF3, BrF5, IF5, IF7, ICl3.
Ang lahat ng interhalides sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay mga likidong sangkap na may mababang mga punto ng kumukulo. Ang mga interhalides ay may mataas na aktibidad na oxidative
aktibidad. Halimbawa, ang mga sangkap na matatag sa kemikal gaya ng SiO2, Al2 O3, MgO, atbp. ay nasusunog sa mga singaw ng ClF3.
2Al2 O3 + 4ClF3 = 4 AlF3 + 3O2 + 2Cl2
Ang Fluoride ClF 3 ay isang agresibong fluorinating reagent na mabilis na kumikilos
bakuran F2. Ginagamit ito sa mga organikong synthese at upang makakuha ng mga proteksiyon na pelikula sa ibabaw ng kagamitan sa nikel para sa pagtatrabaho sa fluorine.
Sa tubig, ang mga interhalides ay nag-hydrolyze upang bumuo ng mga acid. Halimbawa,
ClF5 + 3H2 O = HClO3 + 5HF
Halogens sa kalikasan. Pagkuha ng mga simpleng sangkap
Sa industriya, ang mga halogens ay nakuha mula sa kanilang mga natural na compound. Lahat
Ang mga proseso para sa pagkuha ng mga libreng halogen ay batay sa oksihenasyon ng halogen
Nid ions.
2Г – Г2 + 2e–
Ang isang makabuluhang halaga ng mga halogens ay matatagpuan sa natural na tubig sa anyo ng mga anion: Cl–, F–, Br–, I–. Ang tubig sa dagat ay maaaring maglaman ng hanggang 2.5% NaCl.
Ang bromine at yodo ay nakukuha mula sa tubig ng balon ng langis at tubig sa dagat.
Tagapagpatupad: |
Event No. |
||||||||||||||||
Ang hydrogen atom ay may electronic formula ng panlabas (at tanging) electron level 1 s 1 . Sa isang banda, sa mga tuntunin ng pagkakaroon ng isang elektron sa panlabas na antas ng elektroniko, ang atom ng hydrogen ay katulad ng mga atomo ng alkali metal. Gayunpaman, tulad ng mga halogens, nangangailangan lamang ito ng isang elektron upang punan ang panlabas na antas ng elektroniko, dahil ang unang antas ng elektroniko ay maaaring maglaman ng hindi hihigit sa 2 mga electron. Lumalabas na ang hydrogen ay maaaring mailagay nang sabay-sabay sa una at penultimate (ikapitong) pangkat ng periodic table, na kung minsan ay ginagawa sa iba't ibang mga bersyon ng periodic system:
Mula sa punto ng view ng mga katangian ng hydrogen bilang isang simpleng sangkap, mayroon pa rin itong higit na karaniwan sa mga halogens. Ang hydrogen, tulad ng mga halogens, ay isang non-metal at bumubuo ng diatomic molecules (H 2) tulad ng mga ito.
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang hydrogen ay isang gaseous, low-active substance. Ang mababang aktibidad ng hydrogen ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mataas na lakas ng mga bono sa pagitan ng mga atomo ng hydrogen sa molekula, ang pagsira nito ay nangangailangan ng alinman sa malakas na pag-init, o paggamit ng mga catalyst, o pareho.
Pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga simpleng sangkap
may mga metal
Sa mga metal, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa mga metal na alkali at alkaline earth! Kabilang sa mga alkali na metal ang mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), at ang mga alkaline earth metal ay kinabibilangan ng mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat II, maliban sa beryllium at magnesium (Ca, Sr, Ba, Ra)
Kapag nakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal, ang hydrogen ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing, i.e. nagpapababa ng estado ng oksihenasyon nito. Sa kasong ito, ang mga hydride ng alkali at alkaline na mga metal na lupa ay nabuo, na may isang ionic na istraktura. Ang reaksyon ay nangyayari kapag pinainit:
Dapat tandaan na ang pakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal ay ang tanging kaso kapag ang molecular hydrogen H2 ay isang oxidizing agent.
na may mga di-metal
Sa mga hindi metal, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium at halogens!
Ang carbon ay dapat na maunawaan bilang graphite o amorphous carbon, dahil ang brilyante ay isang sobrang hindi gumagalaw na allotropic modification ng carbon.
Kapag nakikipag-ugnayan sa mga di-metal, ang hydrogen ay maaari lamang magsagawa ng pag-andar ng isang ahente ng pagbabawas, iyon ay, dagdagan lamang ang estado ng oksihenasyon nito:
Pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga kumplikadong sangkap
na may mga metal oxide
Ang hydrogen ay hindi tumutugon sa mga metal oxide na nasa serye ng aktibidad ng mga metal hanggang sa aluminyo (kasama), gayunpaman, ito ay may kakayahang bawasan ang maraming mga metal oxide sa kanan ng aluminyo kapag pinainit:
na may mga non-metal oxides
Sa mga non-metal oxides, ang hydrogen ay tumutugon kapag pinainit kasama ang mga oxide ng nitrogen, halogens at carbon. Sa lahat ng pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga non-metal oxides, lalo na kapansin-pansin ang reaksyon nito sa carbon monoxide CO.
Ang pinaghalong CO at H2 ay mayroon ding sariling pangalan - "synthesis gas", dahil, depende sa mga kondisyon, ang mga tanyag na produktong pang-industriya tulad ng methanol, formaldehyde at kahit na sintetikong hydrocarbons ay maaaring makuha mula dito:
may mga acid
Ang hydrogen ay hindi tumutugon sa mga inorganic acid!
Sa mga organikong acid, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa mga unsaturated acid, gayundin sa mga acid na naglalaman ng mga functional na grupo na may kakayahang pagbawas sa hydrogen, sa partikular na aldehyde, keto o nitro group.
may mga asin
Sa kaso ng mga may tubig na solusyon ng mga asing-gamot, ang kanilang pakikipag-ugnayan sa hydrogen ay hindi nangyayari. Gayunpaman, kapag ang hydrogen ay ipinapasa sa mga solidong asing-gamot ng ilang mga metal na katamtaman at mababang aktibidad, ang kanilang bahagyang o kumpletong pagbawas ay posible, halimbawa:
Mga kemikal na katangian ng mga halogens
Ang mga halogens ay ang mga kemikal na elemento ng pangkat VIIA (F, Cl, Br, I, At), pati na rin ang mga simpleng sangkap na kanilang nabuo. Dito at higit pa sa teksto, maliban kung iba ang nakasaad, ang mga halogens ay mauunawaan bilang mga simpleng sangkap.
Ang lahat ng mga halogens ay may molekular na istraktura, na tumutukoy sa mababang pagkatunaw at pagkulo ng mga sangkap na ito. Ang mga molekula ng halogen ay diatomic, i.e. ang kanilang pormula ay maaaring isulat sa pangkalahatang anyo bilang Hal 2.
Dapat itong tandaan tulad ng isang tiyak na pisikal na ari-arian ng yodo bilang kakayahan nito pangingimbabaw o, sa madaling salita, pangingimbabaw. Sublimation, ay isang kababalaghan kung saan ang isang sangkap sa isang solidong estado ay hindi natutunaw kapag pinainit, ngunit, sa paglampas sa likidong bahagi, agad na pumasa sa gas na estado.
Ang elektronikong istraktura ng panlabas na antas ng enerhiya ng isang atom ng anumang halogen ay may anyo na ns 2 np 5, kung saan ang n ay ang bilang ng periodic table period kung saan matatagpuan ang halogen. Tulad ng nakikita mo, ang mga halogen atom ay nangangailangan lamang ng isang elektron upang maabot ang walong elektron na panlabas na shell. Mula dito ay lohikal na ipagpalagay ang nakararami na pag-oxidizing na mga katangian ng mga libreng halogens, na nakumpirma sa pagsasanay. Tulad ng nalalaman, ang electronegativity ng mga nonmetals ay bumababa kapag bumababa sa isang subgroup, at samakatuwid ang aktibidad ng mga halogens ay bumababa sa serye:
F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga simpleng sangkap
Ang lahat ng mga halogen ay lubos na reaktibong sangkap at tumutugon sa karamihan ng mga simpleng sangkap. Gayunpaman, dapat tandaan na ang fluorine, dahil sa sobrang mataas na reaktibiti nito, ay maaaring tumugon kahit na sa mga simpleng sangkap na hindi maaaring tumugon ang ibang mga halogens. Ang ganitong mga simpleng sangkap ay kinabibilangan ng oxygen, carbon (diamond), nitrogen, platinum, ginto at ilang marangal na gas (xenon at krypton). Yung. sa totoo lang, Ang fluorine ay hindi tumutugon lamang sa ilang mga marangal na gas.
Ang natitirang mga halogens, i.e. Ang klorin, bromine at yodo ay mga aktibong sangkap din, ngunit hindi gaanong aktibo kaysa sa fluorine. Ang mga ito ay tumutugon sa halos lahat ng mga simpleng sangkap maliban sa oxygen, nitrogen, carbon sa anyo ng brilyante, platinum, ginto at mga marangal na gas.
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga di-metal
hydrogen
Kapag ang lahat ng mga halogens ay nakikipag-ugnayan sa hydrogen, sila ay bumubuo hydrogen halides na may pangkalahatang formula na HHal. Sa kasong ito, ang reaksyon ng fluorine na may hydrogen ay nagsisimula nang kusang kahit na sa dilim at nagpapatuloy sa isang pagsabog alinsunod sa equation:
Ang reaksyon ng chlorine na may hydrogen ay maaaring simulan sa pamamagitan ng matinding ultraviolet irradiation o init. Nagpapatuloy din sa pagsabog:
Ang bromine at yodo ay tumutugon lamang sa hydrogen kapag pinainit, at sa parehong oras, ang reaksyon sa yodo ay nababaligtad:
posporus
Ang pakikipag-ugnayan ng fluorine na may posporus ay humahantong sa oksihenasyon ng posporus sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon (+5). Sa kasong ito, nabuo ang phosphorus pentafluoride:
Kapag ang chlorine at bromine ay nakikipag-ugnayan sa phosphorus, posible na makakuha ng phosphorus halides pareho sa oxidation state + 3 at sa oxidation state +5, na depende sa mga proporsyon ng mga reacting substance:
Bukod dito, sa kaso ng puting phosphorus sa isang kapaligiran ng fluorine, chlorine o likidong bromine, ang reaksyon ay nagsisimula nang kusang.
Ang pakikipag-ugnayan ng phosphorus na may yodo ay maaaring humantong sa pagbuo ng phosphorus triodide lamang dahil sa makabuluhang mas mababang kakayahang mag-oxidizing kaysa sa iba pang mga halogens:
kulay-abo
Ang fluorine ay nag-oxidize ng sulfur sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon +6, na bumubuo ng sulfur hexafluoride:
Ang klorin at bromine ay tumutugon sa sulfur, na bumubuo ng mga compound na naglalaman ng sulfur sa mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2, na lubhang kakaiba para dito. Napakaspesipiko ng mga pakikipag-ugnayang ito, at upang makapasa sa Pinag-isang Estado ng Pagsusulit sa kimika, hindi kinakailangan ang kakayahang magsulat ng mga equation para sa mga pakikipag-ugnayang ito. Samakatuwid, ang sumusunod na tatlong equation ay ibinigay sa halip para sa sanggunian:
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang fluorine ay may kakayahang tumugon sa lahat ng mga metal, kahit na ang mga hindi aktibo tulad ng platinum at ginto:
Ang natitirang mga halogen ay tumutugon sa lahat ng mga metal maliban sa platinum at ginto:
Mga reaksyon ng mga halogens na may mga kumplikadong sangkap
Mga reaksyon ng pagpapalit sa mga halogen
Mas aktibong halogens, i.e. ang mga kemikal na elemento na mas mataas sa periodic table ay may kakayahang ilipat ang mga hindi gaanong aktibong halogens mula sa mga hydrohalic acid at metal halides na kanilang nabuo:
Katulad nito, pinapalitan ng bromine at iodine ang sulfur mula sa mga solusyon ng sulfides at o hydrogen sulfide:
Ang chlorine ay isang mas malakas na oxidizing agent at nag-oxidize ng hydrogen sulfide sa may tubig na solusyon nito hindi sa sulfur, ngunit sa sulfuric acid:
Reaksyon ng mga halogens sa tubig
Nasusunog ang tubig sa fluorine na may asul na apoy alinsunod sa equation ng reaksyon:
Iba ang reaksyon ng bromine at chlorine sa tubig kaysa sa fluorine. Kung ang fluorine ay kumilos bilang isang oxidizing agent, kung gayon ang chlorine at bromine ay hindi katimbang sa tubig, na bumubuo ng isang halo ng mga acid. Sa kasong ito, ang mga reaksyon ay nababaligtad:
Ang pakikipag-ugnayan ng yodo sa tubig ay nangyayari sa isang hindi gaanong halaga na maaari itong mapabayaan at maaari itong ipalagay na ang reaksyon ay hindi nangyayari.
Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga solusyon sa alkali
Ang fluorine, kapag nakikipag-ugnayan sa isang may tubig na solusyon sa alkali, ay muling gumaganap bilang isang ahente ng oxidizing:
Ang kakayahang isulat ang equation na ito ay hindi kinakailangan upang makapasa sa Unified State Exam. Sapat na malaman ang katotohanan tungkol sa posibilidad ng gayong pakikipag-ugnayan at ang oxidative na papel ng fluorine sa reaksyong ito.
Hindi tulad ng fluorine, ang iba pang mga halogens sa mga solusyon sa alkali ay hindi katimbang, iyon ay, sabay-sabay nilang pinapataas at binabawasan ang kanilang estado ng oksihenasyon. Bukod dito, sa kaso ng chlorine at bromine, depende sa temperatura, ang daloy sa dalawang magkaibang direksyon ay posible. Sa partikular, sa malamig ang mga reaksyon ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod:
at kapag pinainit:
Ang Iodine ay tumutugon sa alkalis na eksklusibo ayon sa pangalawang opsyon, i.e. sa pagbuo ng iodate, dahil Ang hypoiodite ay hindi matatag hindi lamang kapag pinainit, kundi pati na rin sa mga ordinaryong temperatura at kahit na sa malamig.
1. Pangkalahatang katangian ng mga halogens . Atomic na istraktura at mga estado ng oksihenasyon ng mga halogens sa mga compound. Ang likas na katangian ng mga pagbabago sa atomic radii, ionization energies, electron affinities at electronegativity sa seryeng F - At. Ang likas na katangian ng mga kemikal na bono ng mga halogens na may mga metal at di-metal. Katatagan ng mas mataas na mga estado ng valence ng mga halogens. Mga tampok ng fluorine.
1. Sa. 367-371; 2. Sa. 338-347; 3. Sa. 415-416; 4. Sa. 270-271; 7. Sa. 340-345.
2. Molecular structure at pisikal na katangian ng mga simpleng halogen substance . Ang likas na katangian ng mga bono ng kemikal sa mga molekula ng halogen. Mga pisikal na katangian ng mga halogens: estado ng pagsasama-sama, pagkatunaw at mga punto ng kumukulo sa fluorine - serye ng astatine, solubility sa tubig at mga organikong solvent.
1. Sa. 370-372; 2. Sa. 340-347; 3. Sa. 415-416; 4. Sa. 271-287; 8. Sa. 367-370.
3. Mga kemikal na katangian ng mga halogens . Mga dahilan para sa mataas na aktibidad ng kemikal ng mga halogens at pagbabago nito ayon sa pangkat. Kaugnayan sa tubig, alkali solution, metal at non-metal. Ang impluwensya ng temperatura sa komposisyon ng mga produktong halogen disproportionation sa mga solusyon sa alkali. Mga tampok ng fluorine chemistry. Mga likas na halogen compound. Mga prinsipyo ng mga pamamaraan ng pang-industriya at laboratoryo para sa paggawa ng mga halogens. Paggamit ng mga halogens. Physiological at pharmacological effect ng mga halogens at ang kanilang mga compound sa mga buhay na organismo. Lason ng mga halogens at pag-iingat kapag nagtatrabaho sa kanila.
1. Sa. 372-374, p. 387-388; 2. Sa. 342-347; 3. Sa. 416-419; 4. Sa. 276-287; 7. pp.340-345, p. 355; 8. Sa. 380-382.
Ang mga simpleng sangkap, halogens, hindi katulad ng hydrogen, ay napaka-aktibo. Ang mga ito ay pinakanailalarawan sa pamamagitan ng mga katangian ng pag-oxidizing, na unti-unting humina sa seryeng F 2 - Sa 2. Ang pinaka-aktibo sa mga halogens ay fluorine: kahit ang tubig at buhangin ay kusang nag-aapoy sa kapaligiran nito! Masiglang tumutugon ang mga halogen sa karamihan ng mga metal, hindi metal, at mga kumplikadong sangkap.
4. Produksyon at paggamit ng mga halogens .
1. Sa. 371-372; 2. Sa. 345-347; 3. Sa. 416-419; 4. Sa. 275-287; 7. pp.340-345; 8. Sa. 380-382.
Ang lahat ng mga pamamaraan para sa paggawa ng mga halogens ay batay sa mga reaksyon ng oksihenasyon ng mga halide anion na may iba't ibang mga ahente ng oxidizing: 2Gal -1 -2e - = Gal
Sa industriya, ang mga halogens ay nakukuha sa pamamagitan ng electrolysis ng mga natutunaw (F 2 at Cl 2) o may tubig na solusyon (Cl 2) ng mga halides; pag-aalis ng mga hindi gaanong aktibong halogens ng mas aktibo mula sa kaukulang mga halides (I 2 - bromine; I 2 o Br 2 - chlorine)
Ang mga halogens sa laboratoryo ay nakuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng hydrogen halides (HCl, HBr) sa mga solusyon na may malakas na oxidizing agent (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, PbO 2, MnO 2, KClO 3); oksihenasyon ng mga halides (NaBr, KI) kasama ang ipinahiwatig na mga ahente ng oxidizing sa isang acidic na kapaligiran (H 2 SO 4).
Binary halogen compounds
1. Mga compound ng hydrogen (hydrogen halides) . Ang likas na katangian ng mga bono ng kemikal sa mga molekula. Polarity ng mga molekula. Mga pisikal na katangian, estado ng pagsasama-sama, solubility sa tubig. Ang likas na katangian ng mga pagbabago sa temperatura ng pagkatunaw at pagkulo sa serye ng HF – HI. Samahan ng mga molekula ng hydrogen fluoride. Thermal na katatagan ng hydrogen halides. Reaktibiti. Mga katangian ng acid, mga tampok ng hydrofluoric acid. Mga katangian ng pagpapanumbalik. Pangkalahatang mga prinsipyo para sa paggawa ng hydrogen halides: synthesis mula sa mga simpleng sangkap at mula sa halides. Hydrogen chloride at hydrochloric acid. Mga katangiang pisikal at kemikal. Mga paraan ng pagkuha. Ang paggamit ng hydrochloric acid. Ang papel ng hydrochloric acid at chlorides sa mga proseso ng buhay. Halides.
1. Sa. 375-382; 2. Sa. 347-353; 3. Sa. 419-420; 4. Sa. 272-275, p. 289-292; 7. pp.354-545; 8. Sa. 370-373, p. 374-375.
2 . Mga compound ng halogens na may oxygen.
1. Sa. 377-380; 2. Sa. 353-359; 3. Sa. 420-423; 4. Sa. 292-296; 7. pp.350-354; 8. Sa. 375-376, p. 379.
3. Mga compound na may iba pang mga di-metal.
1. Sa. 375-381; 2. Sa. 342-345; 4. Sa. 292-296; 7. p.350-355.
4 . Mga koneksyon sa mga metal .
2. Sa. 342; 4. Sa. 292-296; 7. p.350-355.
Mga multi-element na halogen compound
1. Ang mga chlorine acid na naglalaman ng oxygen at ang mga asin nito. Hypochlorous, chlorous, perchloric at perchloric acids. Mga pagbabago sa acid properties, stability at oxidizing properties sa seryeng HClO – HClO 4 . Mga prinsipyo para sa pagkuha ng mga acid na ito. Hypochlorite, chlorites, chlorates at perchlorates. Thermal stability at oxidative properties. Pangkalahatang mga prinsipyo para sa pagkuha ng mga asin. Paggamit ng mga asin. Pagpapaputi ng pulbos. asin ni Berthollet. Ammonium perchlorate.
1. Sa. 382-387; 2. Sa. 353-359; 3. Sa. 423; 4. Sa. 292-296; 7. pp.350-354; 8. Sa. 375-378.
2 . Oxygen-containing acids ng bromine at iodine at ang kanilang mga asin .
1. Sa. 382-387; 2. Sa. 353-359; 3. Sa. 423; 4. Sa. 292-296; 7. pp.350-354; 8. Sa. 379-380.
3 . Paglalapat ng mga halogens at ang kanilang pinakamahalagang compound
1. Sa. 387-388; 2. Sa. 345-347; 3. Sa. 419-423; 4. Sa. 272-296; 8. Sa. 380-382.
4 . Biological na papel ng mga halogen compound
1. Sa. 387-388; 2. Sa. 340-347; 3. Sa. 419-423; 4. Sa. 272-296; 8. Sa. 380-382.
Relasyonang pinakamahalagang chlorine compound:
Ang isang subgroup ng mga halogens ay binubuo ng mga elementong fluorine, chlorine, bromine at yodo.
Ang mga elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng valence ng mga halogens ay ang mga fluorine, chlorine, bromine at yodo, ayon sa pagkakabanggit). Ang ganitong mga elektronikong pagsasaayos ay tumutukoy sa mga tipikal na katangian ng pag-oxidize ng mga halogens - lahat ng mga halogens ay may kakayahang makakuha ng mga electron, bagaman kapag lumipat sa yodo, ang kakayahang mag-oxidize ng mga halogens ay humina.
Sa ilalim ng mga ordinaryong kondisyon, ang mga halogens ay umiiral sa anyo ng mga simpleng sangkap na binubuo ng mga diatomic na molekula ng uri na may mga covalent bond. Ang mga pisikal na katangian ng mga halogens ay makabuluhang naiiba: halimbawa, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang fluorine ay isang gas na mahirap tunawin, ang klorin ay isang gas din, ngunit madaling tunaw, ang bromine ay isang likido, ang yodo ay isang solid.
Mga kemikal na katangian ng mga halogens.
Hindi tulad ng lahat ng iba pang mga halogen, ang fluorine sa lahat ng mga compound nito ay nagpapakita lamang ng isang estado ng oksihenasyon, 1-, at hindi nagpapakita ng variable na valence. Para sa iba pang mga halogen, ang pinakakatangiang estado ng oksihenasyon ay 1-, gayunpaman, dahil sa pagkakaroon ng mga libreng orbital sa panlabas na antas, maaari rin silang magpakita ng iba pang kakaibang estado ng oksihenasyon mula hanggang dahil sa bahagyang o kumpletong pagpapares ng mga valence electron.
Ang fluorine ay may pinakamalaking aktibidad. Karamihan sa mga metal, kahit na sa temperatura ng silid, ay nagniningas sa kapaligiran nito, na naglalabas ng malaking halaga ng init, halimbawa:
Nang walang pag-init, ang fluorine ay tumutugon din sa maraming hindi metal (hydrogen - tingnan sa itaas), habang naglalabas din ng malaking halaga ng init:
Kapag pinainit, ina-oxidize ng fluorine ang lahat ng iba pang mga halogen ayon sa sumusunod na pamamaraan:
kung saan , at sa mga compound ang mga estado ng oksihenasyon ng chlorine, bromine at yodo ay pantay.
Sa wakas, kapag na-irradiated, ang fluorine ay tumutugon kahit na may mga inert na gas:
Ang pakikipag-ugnayan ng fluorine sa mga kumplikadong sangkap ay nangyayari rin nang napakalakas. Kaya, ito ay nag-oxidize ng tubig, at ang reaksyon ay sumasabog:
Ang libreng chlorine ay napaka-reaktibo din, kahit na ang aktibidad nito ay mas mababa kaysa sa fluorine. Direkta itong tumutugon sa lahat ng simpleng sangkap maliban sa oxygen, nitrogen at noble gases, halimbawa:
Para sa mga reaksyong ito, tulad ng para sa lahat ng iba pa, ang mga kondisyon para sa kanilang paglitaw ay napakahalaga. Kaya, sa temperatura ng silid, ang kloro ay hindi tumutugon sa hydrogen; kapag pinainit, nangyayari ang reaksyong ito, ngunit lumalabas na lubos na nababaligtad, at may malakas na pag-iilaw ito ay nagpapatuloy nang hindi maibabalik (na may pagsabog) sa pamamagitan ng isang mekanismo ng kadena.
Ang klorin ay tumutugon sa maraming kumplikadong mga sangkap, halimbawa, pagpapalit at pagdaragdag sa mga hydrocarbon:
May kakayahan ang chlorine sa pag-init, alisin ang bromine o iodine mula sa kanilang mga compound na may hydrogen o mga metal:
at tumutugon din nang pabalik-balik sa tubig:
Ang klorin, na natutunaw sa tubig at bahagyang tumutugon dito, tulad ng ipinakita sa itaas, ay bumubuo ng isang pinaghalong equilibrium ng mga sangkap na tinatawag na chlorine na tubig.
Tandaan din na ang chlorine sa kaliwang bahagi ng huling equation ay may oxidation state na 0. Bilang resulta ng reaksyon, ang oxidation state ng ilang chlorine atoms ay naging 1- (in), para sa iba (sa hypochlorous acid). Ang reaksyong ito ay isang halimbawa ng self-oxidation-self-reduction reaction, o disproportionation.
Alalahanin natin na ang chlorine ay maaaring mag-react (disproportionate) sa alkalis sa parehong paraan (tingnan ang seksyong "Base" sa § 8).
Ang aktibidad ng kemikal ng bromine ay mas mababa kaysa sa fluorine at chlorine, ngunit medyo mataas pa rin dahil sa katotohanan na ang bromine ay karaniwang ginagamit sa isang likidong estado at samakatuwid ang mga paunang konsentrasyon nito, ang iba pang mga bagay ay pantay, ay mas malaki kaysa sa klorin. Bilang isang "mas malambot" na reagent, ang bromine ay malawakang ginagamit sa organikong kimika.
Tandaan na ang bromine, tulad ng chlorine, ay natutunaw sa tubig at, bahagyang tumutugon dito, ay bumubuo ng tinatawag na "bromine water", habang ang iodine ay halos hindi matutunaw sa tubig at hindi kayang i-oxidize ito kahit na pinainit; sa kadahilanang ito ay walang "tubig na yodo".
Produksyon ng mga halogens.
Ang pinakakaraniwang teknolohikal na paraan para sa paggawa ng fluorine at chlorine ay ang electrolysis ng mga tinunaw na asing-gamot (tingnan ang § 7). Ang bromine at yodo sa industriya ay kadalasang nakukuha sa kemikal.
Sa laboratoryo, ang kloro ay ginawa sa pamamagitan ng pagkilos ng iba't ibang mga ahente ng oxidizing sa hydrochloric acid, halimbawa:
Ang oksihenasyon ay isinasagawa nang mas mahusay sa potassium permanganate - tingnan ang seksyong "Mga Acid" sa § 8.
Hydrogen halides at hydrohalic acid.
Ang lahat ng hydrogen halides ay puno ng gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang kemikal na bono na isinasagawa sa kanilang mga molekula ay polar covalent, at ang polarity ng bono ay bumababa sa serye. Bumababa din ang lakas ng bono sa seryeng ito. Dahil sa kanilang polarity, lahat ng hydrogen halides, hindi katulad ng mga halogens, ay lubos na natutunaw sa tubig. Kaya, sa temperatura ng silid sa 1 dami ng tubig maaari mong matunaw ang humigit-kumulang 400 volume ng volume at humigit-kumulang 400 volume ng
Kapag ang hydrogen halides ay natunaw sa tubig, sila ay naghihiwalay sa mga ion, at ang mga solusyon ng kaukulang hydrohalide acid ay nabuo. Bukod dito, sa paglusaw, halos ganap na naghihiwalay ang HCI, kaya ang mga nagresultang acid ay itinuturing na malakas. Sa kaibahan, ang hydrofluoric acid ay mahina. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng samahan ng mga molekula ng HF dahil sa paglitaw ng mga bono ng hydrogen sa pagitan nila. Kaya, ang lakas ng mga acid ay bumababa mula HI hanggang HF.
Dahil ang mga negatibong ion ng mga hydrohalic acid ay maaari lamang magpakita ng mga katangian ng pagbabawas, kapag ang mga acid na ito ay nakikipag-ugnayan sa mga metal, ang oksihenasyon ng huli ay maaaring mangyari lamang dahil sa mga ion. Samakatuwid, ang mga acid ay tumutugon lamang sa mga metal na nasa serye ng boltahe sa kaliwa ng hydrogen.
Lahat ng metal halides, maliban sa Ag at Pb salts, ay lubos na natutunaw sa tubig. Ang mababang solubility ng silver halides ay nagpapahintulot sa paggamit ng isang exchange reaction tulad ng
bilang husay para sa pagtuklas ng kaukulang mga ion. Bilang resulta ng reaksyon, ang AgCl ay namuo bilang isang puting namuo, AgBr - madilaw-dilaw na puti, Agl - maliwanag na dilaw.
Hindi tulad ng ibang mga hydrohalic acid, ang hydrofluoric acid ay tumutugon sa silicon (IV) oxide:
Dahil ang silicon oxide ay bahagi ng salamin, ang hydrofluoric acid ay nakakasira ng salamin, at samakatuwid sa mga laboratoryo ito ay nakaimbak sa mga lalagyan na gawa sa polyethylene o Teflon.
Ang lahat ng mga halogens, maliban sa fluorine, ay maaaring bumuo ng mga compound kung saan mayroon silang positibong estado ng oksihenasyon. Ang pinakamahalaga sa mga compound na ito ay ang mga acid na naglalaman ng oxygen ng uri ng halogen at ang kanilang mga kaukulang salts at anhydride.
Halogens– Mga elemento ng Grupo VII – fluorine, chlorine, bromine, yodo, astatine (kaunti pang pinag-aralan ang astatine dahil sa radioactivity nito). Ang mga halogens ay mga natatanging di-metal. Ang yodo lamang sa mga bihirang kaso ay nagpapakita ng ilang mga katangian na katulad ng mga metal.
Sa unexcited state, ang halogen atoms ay may isang karaniwang electronic configuration: ns2np5. Nangangahulugan ito na ang mga halogens ay mayroong 7 valence electron, maliban sa fluorine.
Mga pisikal na katangian ng mga halogens: F2 - walang kulay, mahirap tunawin ang gas; Ang Cl2 ay isang dilaw-berde, madaling matunaw na gas na may masangsang na nakakasakal na amoy; Br2 - pula-kayumanggi likido; Ang I2 ay isang violet crystalline substance.
Ang mga may tubig na solusyon ng hydrogen halides ay bumubuo ng mga acid. HF – hydrogen fluoride (plurayd); HCl - hydrochloric (asin); НBr—hydrogen bromide; HI - hydrogen iodide. Ang lakas ng mga acid ay bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba. Ang hydrofluoric acid ay ang pinakamahina sa serye ng mga halogenated acid, at ang hydroiodic acid ang pinakamalakas. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang nagbubuklod na enerhiya ng Hg ay bumababa mula sa itaas. Ang lakas ng molekula ng NG ay bumababa sa parehong direksyon, na nauugnay sa isang pagtaas sa internuclear na distansya. Ang solubility ng bahagyang natutunaw na mga asing-gamot sa tubig ay bumababa din:
Mula kaliwa hanggang kanan, bumababa ang solubility ng halides. Ang AgF ay lubos na natutunaw sa tubig. Ang lahat ng mga halogens sa libreng estado ay mga ahente ng oxidizing. Ang kanilang lakas bilang mga ahente ng oxidizing ay bumababa mula sa fluorine hanggang sa yodo. Sa mala-kristal, likido at gas na estado, ang lahat ng mga halogens ay umiiral sa anyo ng mga indibidwal na molekula. Ang atomic radii ay tumaas sa parehong direksyon, na humahantong sa pagtaas ng mga punto ng pagkatunaw at pagkulo. Ang fluorine ay naghihiwalay sa mga atomo na mas mahusay kaysa sa yodo. Bumababa ang mga potensyal ng electrode kapag bumababa sa halogen subgroup. Ang fluorine ay may pinakamataas na potensyal ng elektrod. Ang fluorine ay ang pinakamalakas na ahente ng oxidizing. Anumang mas mataas na libreng halogen ay papalitan ang mas mababang isa, na nasa estado ng isang negatibong single charged na ion sa solusyon.
20. klorin. Hydrogen chloride at hydrochloric acid
Chlorine (Cl) – nakatayo sa ika-3 panahon, sa pangkat VII ng pangunahing subgroup ng periodic system, serial number 17, atomic mass 35.453; tumutukoy sa mga halogens.
Mga katangiang pisikal: dilaw-berdeng gas na may masangsang na amoy. Densidad 3.214 g/l; punto ng pagkatunaw -101 °C; boiling point -33.97 °C, Sa ordinaryong temperatura madali itong natunaw sa ilalim ng presyon na 0.6 MPa. Natutunaw sa tubig, ito ay bumubuo ng madilaw na chlorine na tubig. Ito ay lubos na natutunaw sa mga organikong solvent, lalo na ang hexane (C6H14), at carbon tetrachloride.
Mga kemikal na katangian ng chlorine: elektronikong configuration: 1s22s22p63s22p5. Mayroong 7 electron sa panlabas na antas. Upang makumpleto ang antas, kailangan mo ng 1 electron, na tinatanggap ng chlorine, na nagpapakita ng estado ng oksihenasyon na -1. Mayroon ding mga positibong estado ng oksihenasyon ng chlorine hanggang + 7. Ang mga sumusunod na chlorine oxide ay kilala: Cl2O, ClO2, Cl2O6 at Cl2O7. Lahat sila ay hindi matatag. Ang klorin ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Direkta itong tumutugon sa mga metal at di-metal:
Tumutugon sa hydrogen. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang reaksyon ay nagpapatuloy nang dahan-dahan, na may malakas na pag-init o pag-iilaw - na may pagsabog, ayon sa isang mekanismo ng chain:
Ang klorin ay nakikipag-ugnayan sa mga solusyon sa alkali, na bumubuo ng mga asing-gamot - hypochlorites at chlorides:
Kapag ang chlorine ay naipasa sa isang alkali solution, ang isang halo ng chloride at hypochlorite na solusyon ay nabuo:
Ang klorin ay isang ahente ng pagbabawas: Cl2 + 3F2 = 2ClF3.
Pakikipag-ugnayan sa tubig:
Ang klorin ay hindi direktang tumutugon sa carbon, nitrogen at oxygen.
Resibo: 2NaCl + F2 = 2NaF + Cl2.
Electrolysis: 2NaCl + 2H2O = Cl2 + H2 + 2NaOH.
Paghahanap sa kalikasan: nakapaloob sa mga sumusunod na mineral: halite (rock salt), sylvite, bischofite; Ang tubig sa dagat ay naglalaman ng mga chlorides ng sodium, potassium, magnesium at iba pang mga elemento.
Hydrogen chloride HCl. Mga katangiang pisikal: walang kulay na gas, mas mabigat kaysa sa hangin, lubos na natutunaw sa tubig upang bumuo ng hydrochloric acid.
Resibo: sa laboratoryo:
Sa industriya: ang hydrogen ay sinusunog sa isang stream ng chlorine. Susunod, ang hydrogen chloride ay natunaw sa tubig upang bumuo ng hydrochloric acid (tingnan sa itaas).
Mga katangian ng kemikal: Ang hydrochloric acid ay malakas, monobasic, nakikipag-ugnayan sa mga metal sa serye ng boltahe hanggang sa hydrogen: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
Bilang isang ahente ng pagbabawas ito ay tumutugon sa mga oxide at hydroxides ng maraming mga metal.
