Важнейшие соединения хлора

Содержание
Введение
Требования к студентам
Учебная информация:
АФО органов дыхания.
Объективное обследование органов дыхания.
Пальпация грудной клетки.
Перкуссия. Виды перкуссии. Сравнительная перкуссия легких.
Аускультация легких.
Контрольные задания
Термины и определения
Литература
Назад

Цели занятия
Назад
Учебная: добиться прочного усвоения системы знаний, сформировать умение объяснять факты на основе причинно-следственных связей, закономерностей.
Развивающая: формирование навыков самообразования, развитие речи, памяти, мышления, самореализации личности.
Воспитательная: формирование у студентов общечеловеческих ценностей; целостного миропонимания и современного научного мировоззрения.

Требования к студентам
Назад
После изучения темы «Галогены» студент должен знать:
общую характеристику элементов VIIА группы, особенности строения, валентность галогенов, валентность атомов; получение и свойства галогенов и их важнейших соединений, качественные реакции на галогенид-ионы, биологическое значение галогенов; токсикологическое действие на организм человека и применение в медицине.

Актуальность
Назад
Галогены и их соединения играют важную роль в организме человека, в медицине и фармации. Атомы галогенов входят в состав важных соединений, применяемых в медицине (хлорид натрия, хлорид кальция и др.), являются составной частью многих лекарственных препаратов (этилхлорид, йодоформ и др.), применяются в быту и в медицине как дезинфицирующие средства.

Соединения галогенов с водородом
Из соединений с неметаллами наибольшее практическое
значение имеют галогеноводороды HF, HCl, HBr и HI.
Это газообразные вещества с резким запахом. С парами воды
образуют туман — мельчайшие капельки раствора.
У галогеноводородов высокая растворимость в воде.
Фтороводород в отличие отостальных галогеноводородов
легко превращается в жидкость:
tкип(HF) = +200С, tкип(HCl) = –850С, — и неограниченно
растворим в воде. Водный раствор фтороводорода
называется плавиковой кислотой.
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
HF, HCl, HBr, HI
Прочность химической связи падает, так как уменьшается степень перекрывания электронных облаков.
Падает устойчивость к нагреванию.
Снижается растворимость в воде.
Названия галогеноводородов и их солей
HF – плавиковая кислота (фториды)
HCl – соляная кислота (хлориды)
HBr – бромистоводородная кислота (бромиды)
HI – йодистофодородная кислота (йодиды)
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
Химические свойства галогеноводородов
Сухие галогеноводороды не действуют на большинство металлов.
2) Плавиковая кислота разрушает стекло и силикаты ;
SiO2 + 4HF→ SiF4+ 2H2O
3) Реакция НF с металлами протекает на поверхности металла, т.к. образующийся фторид предотвращает дальнейшее протекание реакции.
4) HCl, HBr, HI энергично взаимодейству.т со многими металлами, их оксидами и гидроксидами:
Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑
Ag + HCl →
CuO + 2HI → CuI2 + H2O
NaOH + HBr → NaBr+ H2O
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
Отрицательные ионы галогенов – восстановители.
Исключение – фторид-ион, т.е. плавиковая кислота и её соли восстановительной способностью не обладают.
Изменение восстановительной способности в ряду:
Cl- < Br -< I-
MnO2+4HCl → MnCl2+Cl2+2H2O
2KI+Br2→2KBr+I2
2KMnO4+10KI+8H2SO4→2MnSO4+5I2+6K2SO4+8H2O
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
I. Получение HF из плавикового шпата:
CaF2+H2SO4→CaSO2+2HF
Получение HCl
1) Сжигание водорода с хлором в струе хлора: H2+Cl2→2HCl
2) Сульфатный способ.
NaCl крист. + H2SO4 (конц.) → NaHSO4 + HCl
t
NaCl крист. + H2SO4 (конц.) →Na2SO4 + HCl
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
HCl – бесцветный газ с резким
запахом, на воздухе при
соприкосновении
с капельками воды образует
капельки тумана (дымит). Легко
растворимв воде, водный раствор
называется соляной кислотой.
Вызывает сильное раздражение
дыхательных путей, и ее можно
использовать только в хорошо
проветриваемом помещении.
В медицине применяется
разбавленный раствор соляной
кислоты.
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
Разбавленная кислота (массовая
доля 4% и менее) запаха почти не
имеет, так как все молекулы HCl
распадаются на ионы.
Желудочный сок
содержит от 0,7 до 1,5%
хлороводорода.
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
III. Получение HBr и HI. Восстановительные свойства HBr и HI проявляются при взаимодействии с концентрированной серной кислотой.
2HBr+H2SO4 (конц)→Br2+SO2+H2O
8HI+H2SO4 (конц)→4I2+H2S+4H2O
Поэтому HBr и HI нецелесообразно получать из соответствующих солей
действием серной кислотой.
Получают HBr и HI гидролизом соответствующих
галогенидов фосфора:
PBr3+3H2O →3HBr + H3PO3
PI3+3H2O →3HI + H3PO3
Назад

Соединения галогенов с водородом (продолжение)
HBr – бесцветный газ с резким запахом, «дымит» на воздухе. При
соприкосновении с кислородом воздуха окисляется:
4HBr +O2↔2Br2+2H2O
HI – бесцветный газ, «дымит» на воздухе. Сухой HI химически инертен,
легко окисляется кислородом воздуха:
4HI +O2↔2I2+2H2O
Назад

Соединения галогенов с неметаллами
Большинство соединений галогенов с неметаллами имеют
молекулярную структуру и представляют собой газы, жидкости или
летучие твердые вещества. Хлориды, бромиды и йодиды полностью
гидролизуются с образованием двух кислот.
Раньше эти вещества назывались галогенангидридами:
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4 + 4HCl
PBr3 + 3H2O → H3PO3 + 3HBr
Назад

Соединения галогенов с металлами
Для получения соединений галогенов с металлами, т.е. солей,
применяют как реакции соединения, так и реакции обмена.
Хлориды, бромиды и йодиды большинства металлов хорошо
растворимы в воде.
К малорастворимым и практически нерастворимым относятся соли
серебра, меди(I), ртути(I), ртути(II), свинца(II). Но серебро образует хорошо
растворимый фторид.
Кальций, образующий растворимые соли CaCl2, CaBr2, CaI2 ,
дает практически нерастворимый фторид CaF2
Назад

Фториды
Фториды неметаллов гидролизуются в небольшой степени.
Большинство фторидов труднорастворимы в воде, хорошо растворимы
фториды натрия, калия, алюминия, олова, ртути и серебра.
Все фториды ЯДОВИТЫ!
CaF2 широко применяется для получения плавиковой кислоты, в
металлургии.
Назад

Хлориды
Получение хлоридов
Непосредственное взаимодействие металла с хлором
Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
2) Взаимодействием соляной кислоты с металлами:
Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑
Взаимодействием оксидов и гидроксидов металлов с соляной кислотой:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Хлориды большинства металлов хорошо растворимы в воде.
Исключение составляют: Hg2Cl2, CuCl2, AgCl и PbCl2.
Назад

Хлориды (продолжение)
Натрия хлорид – поваренная соль.
Na+ и Cl- - главные ионы жидкостей человеческого организма.
0,9% раствор NaCl – физиологический раствор- широко используется для
выравнивания и поддержания нормального осмотического давления в
организме.
NaCl - сырье для получения хлора, хлороводорода,
соляной кислоты, натрия и гидроксида.
Назад

Хлориды (продолжение)
Калия хлорид – KCl.
Применение:
в качестве удобрения в с\х получение гидроксида калия
Кальция хлорид - CaCl2.
CaCl2. для сушки химических соединений. CaCl2 +6H2O - гигроскопичен.
в медицине применяется как
кровоостанавливающее средство при
кровотечениях
при аллергических
заболеваниях
в качестве противоядия
при отравлении солями магния.
Назад

Хлориды (продолжение)
Ртути дихлорид - HgCl2 - сулема.
Очень ЯДОВИТОЕ вещество.
Ранее применялись водные растворы сулемы 0,1-0,2% концентрации (1:1000 – 2:1000) для дезинфекции белья, одежды, предметов ухода за больными, для дезинфекции помещений и др.
Назад

Хлориды (продолжение)
Ртути дихлорид - HgCl2 - сулема.
Регистрация препарата ртути дихлорид (сулема) для медицинских
целей в России аннулирована в 1999 году.
В настоящее время соли ртути используются только в гомеопатии в
разведении 10 в минус 6 степени.
Сулема выпускается в порошке и таблетках (по 0,5 и 1 г.), состоящих из равных частей дихлорида ртути и хлорида натрия. Таблетки окрашиваются 1% раствором эозина в розовый или красно-розовый цвет и дают опалесцирующий раствор такого же цвета. Таблетки предназначаются только для наружного применения (для приготовления растворов).
В некоторых источниках указывают на эффективность сулемы в лечении рака головного мозга, предстательной железы, желудка и т.д.
Назад

Хлориды (продолжение)
Ртути монохлорид - Hg2Cl2 - каломель.
Менее ядовитое соединение. Получают нагреванием смеси металлической ртути с сулемой:
Hg + HgCl2 → Hg2Cl2
Назад
ранее использовалась в медицине — как противомикробное средство, применяемое наружно в виде мази при заболеваниях роговицы, бленнорее
для предохранения от венерических заболеваний (местно)
иногда принимали внутрь как желчегонное средство
в настоящее время в медицине практически вытеснен более современными препаратами.

Хлориды (продолжение)
Серебра хлорид – AgCl
Применение:
Примененяется как светочувствительное вещество при изготовлении фотопленок, что основано на способности AgCl разлагаться под влиянием света с образованием свободного серебра.
Назад
Цинка хлорид - ZnCl2
ЯДОВИТОЕ соединение!
Применение:
предохраняет деревянные изделия от гниения; в целлюлозно-бумажной промышленности
Хлорид цинка используется в медицине в качестве антисептика

Хлориды (продолжение)
Натрия бромид и калия бромид
NaBr, KBr, NH4Br
Применение в медицине:
успокаивающие средства, нормализуют нарушение соотношения между процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга.
Назад

Хлориды (окончание)
Натрия йодид – NaI
Тело человека содержит около
25 мг йода, из которых примерно
15 мг находится в щитовидной железе.
Недостаток йода служит причиной болезни, известной под названием зоб.
Прием внутрь небольших доз – порядка 0,1 мг в день – натрия йодида позволяет избавится от этой болезни.
Назад

Калия йодид - KI
Получение
FeI2 + I2 + 6KOH → 6KI + Fe2O3 + 3H2O
Применение
лечение глазных заболеваний – катаракты, глаукомы
при отравлении солями ртути
в аналитической химии для приготовления индикатора – йодкрахмальной бумаги для определения нитритов и азотистой кислоты в кислой среде: 2KI + 2KNO2+2H2SO4→I2+2NO+2K2SO4+2H2O
Выделяющийся йод взаимодействует с крахмалом, образуя йод-крахмал
синего цвета
Назад

Распознавание галогеноводородных кислот и их солей
Нитрат серебра в присутствии
HNO3(разб) осаждает из
растворов осадки солей
серебра:
AgNO3+KCl→AgCl↓+KNO3
белый
AgNO3+KBr→AgBr↓+KNO3
бледно-желтый
AgNO3+KI→AgI↓+KNO3
желтый
Назад

Распознавание галогеноводородных кислот и их солей
Хлорид серебра – белый
творожистый осадок, нерастворимы
в воде и азотной кислоте.
AgCl растворим в водном растворе
аммиака с образованием сложного
комплексного соединения:
AgCl+2NH3→[Ag(NH3)2]Cl
При подкислении раствора комплекс разрушается:
[Ag(NH3)2]Cl+2HCl→AgCl↓+2NH4Cl
AgCl растворяется в растворе карбоната аммония, содержащего аммиак.
Назад
AgBr – осадок бледно-желтого цвета,
нерастворим в воде, азотной кислоте.
Плохо растворим в водном растворе
аммиака.
AgI – не растворяется в избытке
концентрированного раствора
аммиака.
NaF+AgNO3→ видимых изменений нет
2NaF+CaCl2→2NaCl+CaF2 (осадок белого цвета)

Распознавание галогеноводородных кислот и их солей (окончание)
Назад
Для открытия бромид- и иодид-ионов используют их способность к окислению хлорной водой с последующей экстракцией в органический растворитель, например, в хлороформ или бензол.
Бром окрашивает слой растворителя в желто-коричневый цвет, а йод – в фиолетовый.
При избытке хлорной воды йод окисляется до иодат –иона, фиолетовая окраска исчезает.

Кислородные соединения галогенов
Назад
При взаимодействии хлора с водой образуются соляная и хлорноватистая
кислоты: Сl2+H2O↔HCl + HClO
Оксиды хлора:
Cl2O, Cl2O3, ClO2, Cl2O4 (ClO и ClO3), Cl2O6 (Cl2O6↔2 ClO3). Оксиды хлора
получают косвенно, они нестабильны. Например, ClO2 медленно
разлагается на свету, а при ударе взрывается; Cl2O3 самопроизвольно
взрывается при 00C.
Оксид хлора (I) и оксид хлора (VII) – кислотные оксиды, образующие при
взаимодействии с водой оксокислоты хлора:
Cl2O + H2O→2HClO (хлорноватистая кислота)
Сl2O7+H2O→2HClO4 (хлорная кислота)

Кислородные соединения галогенов (продолжение)
Хлор образует 4 кислородсодержащие кислоты
Оксокислоты:
Хлорная – НСlO4 Сl2O7
Хлорноватая – НСlO3 Сl2O5
Хлористая – НСlO2 Сl2O3
Хлорноватистая - НСlO Сl2O
Оксокислоты неустойчивы, в свободном виде не получены.
Оксокислоты – сильные окислители. Их окислительные свойства усиливаются с уменьшением степени окисления и атомного номера галогена (при одинаковой степени окисления).
Назад

Кислородные соединения галогенов (продолжение)
Назад
Хлорноватистая кислота разлагается на свету с выделением активного кислорода в виде отдельных атомов: HClO→HCl+O
Под воздействие водоотнимающих веществ HClO теряет воду и превращается в оксид хлора (I):
CaCl2
2HClO → Cl2O+H2O

Кислородные соединения галогенов (продолжение)
Хлор реагирует с растворами щелочей, подвергаясь полному диспропорционированию:
0 200C -1 +1
Cl2 + 2NaOH →NaCl + NaClO + H2O
хлорид гипохлорид
натрия натрия
лабаракковая вода
0 900C -1 +5
3Cl2+6NaOH→ 5NaCl+NaClO3+3H2O
Аналогично взаимодействует со щелочами бром:
0 t -1 +5
3Br2+6NaOH→5NaBr+NaBrO3+3H2
Водный раствор смеси солей, полученных при пропускании хлора черед раствор KOH называется жавелевая вода:
Cl2 + 2KOH →KCl + KClO + H2O
жавелевая вода
Назад

Кислородные соединения галогенов (продолжение)
Гипохлориты проявляют дезинфицирующее, антисептическое, противомикробное действие.
Гипохлорит натрия (NaClO) применяется в растворе с массовой долей 0,06% для промывания ран, при операциях на грудной клетке, брюшной или плевральной полостях.
Выпускается раствор гипохлорита натрия и для инъекций.
Назад

Кислородные соединения галогенов (продолжение)
Назад
Кислородосодержащие соли проявляют окислительные свойства, легко
разлагаются. При обычной температуре окислительные свойства хлоратов
проявляются только в кислой среде:
KClO3+6HCl→3Cl2+ KCl+ 3H2O
KClO3 - бертолетова соль при нагревании диспропорционирует на хлорид
калия и перхлорат калия:
4KClO3→ KCl + 3KClO4
При сильном нагревании бертолетова соль разлагается на кислород и
хлорид калия в присутствии оксида марганца (IV):
MnO2
2KClO3→ 2KCl + 3O2

Кислородные соединения галогенов (окончание)
Для бертолетовой соли и других кислородосодержащих солей характерно
окислительное действие в твердых смесях веществ при сжигании:
C12H22O11+8KClO3=12CO2+11H2O+8KCl
сахароза
Броматы натрия (NaBrO3) и калия (KBrO3) применяются в фармацевтическом анализе. Например, с помощью бромата калия определяют оксид мышьяка (III) по реакции
3As2O3+ KBrO3+9H2O=6H2AsO4+2KBr
Назад

Литература
Назад
Бабков А.В. Химия: учебник для студ. сред. мед. учеб. заведений -М.: издательский центр «Академия», 2014.
2. Ерохин Ю.М. Химия для профессий и специальностей технического
и естественно-научного профилей: учебник для студентов
учреждений сред. проф. образования/Ю.М. Ерохин, И.Б. Ковалева.
– 4-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2017.-496 с. 3. Хомченко, И.Г. Общая химия. / И.Г. Хомченко. - М.: Новая волна,
2014. - 463 c.3.