Галогены элементы VII – А группы

Строение атомов и степени окисления
Галогены – элементы главной подгруппы VII группы.
На внешнем энергетическом уровне они содержат по 7 электронов.
У атомов всех галогенов, кроме фтора, в возбужденном состоянии увеличивается количество неспаренных электронов, поэтому они могут проявлять степени окисления
+1, +3, +5 и +7.
F: 2s2 2p5 Cl, Br, I: ns2np5 nd0
+7 Hal2O7, HHalO4, HalO4-
+5 Hal2O5, HHalO3, HalO3-
+3 Hal2O3, HHalO2, HalO2-
+1 Hal2O, HHalO, HalO-
0 F2 0 Hal2
-1 HF, F- -1 HHal, Hal-

Простые вещества

Химические свойства простых веществ

Химические свойства простых веществ
3. С водой
При растворении хлора в воде образуется хлорная вода (хлорка), представляющая собой смесь соляной и хлорноватистой кислот:
Cl2 + H2O0 = HCl+1O + HCl-1
HClO = HCl + [O] (или суммарно 2Cl2 +2H2O = O2 + 4HCl).
Бром при контакте с водой ведет себя подобно хлору.
Иод практически не растворим в воде, но его растворимость резко повышается в присутствии иодида калия:
I2 + KI = K[I3].
Во фторе вода горит:
2F2 + 2H2O = 4HF + O2.
4. Со щелочами
При пропускании хлора через растворы щелочей на холоду
(при ~0 °С) образуются хлорид и гипохлорит:
2KOH + Cl20 = KCl-1 + KCl+1O + H2O
2Ca(OH)2 + 2Cl20 = CaCl2-1 + Ca(Cl+1O)2 + 2H2O
CaCl2 + Ca(ClO)2 = CaOCl2 – «белильная известь»
При нагревании реакция идет с образованием хлорида и хлората:
6KOH + 3Cl20 → 5KCl-1 + KCl+5O3 + 3H2O
Бром и иод реагируют со щелочами аналогичным образом.

Химические свойства простых веществ
5. С галогенидами
Более активные галогены вытесняют из солей менее активные.
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
NaBr + I2 ≠
6. С другими сложными веществами
Фтор, хлор и бром при взаимодействии с различными сложными веществами обычно проявляют окислительные свойства,
например:
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
3Cl2 + 2Cr(OH)3 + 10KOH = 6KCl + 2K2CrO4 + 8H2O
2FeBr2 + Br2 = 2FeBr3.
Для иода характерны и окислительные,
и восстановительные свойства:
H2S + I20 = S + 2HI-1
I20 + 10HNO3 = 2HI+5O3 + 10NO2 + 4H2O.

Галогеноводороды и галогениды
HF – жидкость (tкип = 190С), ядовитая, слабая кислота,
между молекулами есть водородные связи
HCl, HBr, HI – газы с резким запахом, ядовитые,
очень хорошо растворяются в воде с образованием сильных кислот.
Химические свойства галогеноводородов
1. Общие кислотные свойства
Fe + 2HCl = FeСl2+ H2
CaCO3 + 2HI = CaI2 + H2O + CO2
KOH + HF = KF + H2O
Cu(OH)2 + 2HBr = CuBr2 + 2H2O
Иодиды меди (II) и железа (III) разлагаются:
2CuO + 4HI = 2CuI + I2 + 2H2O
Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O
2. Восстановительные свойства
6HBr + KClO3 = 3Br2 + KCl + 3H2O
4HI + SO2 = 4I2 + S + 2H2O
3. Травление стекла плавиковой кислотой
SiO2 + 4HF = SIF4 + 2H2O

Кислородсодержащие
соединения хлора
Сила кислородсодержащих кислот растет в ряду: HClO → HClO2 → HClO3 → HClO4.
HClO, HClO2 , HClO3 – не стабильны, при попытке выделения взрываются.
HClO4 - устойчива, получена в чистом виде.
Соответствующие оксиды хлора также нестабильны и взрываются при комнатной температуре.