Получеение галогенов. Биалогические значение и их соединений

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.).

Сравнение окислительных свойств
←е-
←е-
←е-
←е-
←е-

Степень окисления
НCL CL2O7
F – только окислитель, с.о. -1
-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
Связь – ковалентная неполярная

В твердом состоянии фтор, хлор, бром, йод имеют молекулярные кристаллические решётки.

Простые вещества - галогены

1. Взаимодействие с металлами
Хлор непосредственно реагирует почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании):
2. Взаимодействие с неметаллами
C неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода и инертных газов), образует соответствующие хлориды.
F2 -наиболее реакционноспособен , реакции идут на холоду, при нагревании – даже с участием Au, Pt.

H2 + F2 = 2HF (со взрывом)
H2 + Cl2 = 2HCl (на свету)
H2 + Br2 = 2HBr (при нагревании)
H2 + I2 = 2HI (при нагревании, обратимая реакция)
4. Взаимодействие с водородом

3. Взаимодействие с водой
с образованием смеси кислот
4. Взаимодействие с солями других галогенов
более активные галогены вытесняют менее активные из растворов их солей
5. Взаимодействие с растворами щелочей
с образованием солей
2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O холодный раствор
гипохлорит натрия

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

Соединения галогенов:
1. Галогеноводороды
Длина связи Н-Hal
Прочность связи Н-Hal

Бесцветные газы (HF при t<19,5 0C – жидкость)
С резким запахом
Токсичны
Хорошо растворяются в воде
Дымят во влажном воздухе
Растворы галогеноводородов – кислоты
1V (H2O) растворяется 500V (HCl)
Физические свойства галогеноводородов

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.

В промышленности: синтезом из водорода и хлора:
H2 + Cl2 = 2HCl
2) В лаборатории:
NaCl (крист.) + H2SO4 (конц.) = HCl↑ + NaHSO4
Получение хлороводорода
t

Физические свойства: бесцветная,
дымящая на воздухе жидкость,
тяжелее воды
Химические свойства:
Типичная кислота
Соляная кислота
С какими веществами взаимодействуют кислоты?

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).

Вещество, при реакции
с которым HCl даст
осадок
1. CuSO4
2. NaOH
3.AgNO3
4.Ba(NO3)2
HCl + AgNO3 → HNO3 + AgCl↓
HBr + AgNO3 → HNO3 + AgBr↓
HI + AgNO3 → HNO3 + AgI↓
HF ???
CaF2↓
Качественные реакции на галогенид-ионы

Оксиды и гидроксиды
Кислотные свойства усиливаются,
окислительные свойства ослабевают

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
расплав

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.
09.02.12

Применение фтора
Тефлон Фреон
Na3AlF6 – производство алюминия
Окислитель ракетного топлива
Заменитель крови
Фториды в зубных пастах
09.02.12

Применение хлора
Отбеливатели
Производство
HCl
Получение брома, йода
Дезинфекция воды
Органические растворители
Лекарственные препараты
Хлорирование органических веществ
Получение неорганических хлоридов
09.02.12

Применение брома
Лекарственные препараты
Красители
Фотография
Ветеренарные препараты
Ингибиторы
Присадки к бензину
09.02.12

Применение йода
Лекарственные препараты
Фотография
Красители
Дезинфекция одежды
Электролампы
09.02.12

Домашнее задание: П.19, №3-4
П.20, №1-3