Το φθόριο μπορεί να είναι μόνο ένας οξειδωτικός παράγοντας, κάτι που εξηγείται εύκολα από τη θέση του στον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων του D.I. Είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, που οξειδώνει ακόμη και ορισμένα ευγενή αέρια:

2F 2 +Xe=XeF 4

Η υψηλή χημική δράση του φθορίου πρέπει να εξηγηθεί

Η καταστροφή ενός μορίου φθορίου απαιτεί πολύ λιγότερη ενέργεια από αυτή που απελευθερώνεται κατά το σχηματισμό νέων δεσμών.

Έτσι, λόγω της μικρής ακτίνας του ατόμου φθορίου, τα ζεύγη μονάδων ηλεκτρονίων στο μόριο του φθορίου αλληλοσυγκρούονται και εξασθενούν

Τα αλογόνα αλληλεπιδρούν με όλες σχεδόν τις απλές ουσίες.

1. Η αντίδραση με μέταλλα γίνεται πιο έντονα. Όταν θερμαίνεται, το φθόριο αντιδρά με όλα τα μέταλλα (συμπεριλαμβανομένου του χρυσού και της πλατίνας). στο κρύο αντιδρά με μέταλλα αλκαλίων, μόλυβδο, σίδηρο. Με τον χαλκό και το νικέλιο, η αντίδραση δεν συμβαίνει στο κρύο, αφού ένα προστατευτικό στρώμα φθορίου σχηματίζεται στην επιφάνεια του μετάλλου, προστατεύοντας το μέταλλο από περαιτέρω οξείδωση.

Το χλώριο αντιδρά έντονα με αλκαλικά μέταλλα και με χαλκό, σίδηρο και κασσίτερο η αντίδραση συμβαίνει όταν θερμαίνεται. Το βρώμιο και το ιώδιο συμπεριφέρονται παρόμοια.

Η αλληλεπίδραση των αλογόνων με τα μέταλλα είναι μια εξώθερμη διαδικασία και μπορεί να εκφραστεί με την εξίσωση:

2M+nHaI 2 =2MHaI DH<0

Τα αλογονίδια μετάλλων είναι τυπικά άλατα.

Τα αλογόνα σε αυτή την αντίδραση παρουσιάζουν ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες. Σε αυτή την περίπτωση, τα άτομα μετάλλου δίνουν ηλεκτρόνια και τα άτομα αλογόνου δέχονται, για παράδειγμα:

2. Υπό κανονικές συνθήκες, το φθόριο αντιδρά με το υδρογόνο στο σκοτάδι με μια έκρηξη. Η αλληλεπίδραση του χλωρίου με το υδρογόνο συμβαίνει σε έντονο ηλιακό φως.

Το βρώμιο και το υδρογόνο αλληλεπιδρούν μόνο όταν θερμαίνονται και το ιώδιο αντιδρά με το υδρογόνο υπό ισχυρή θέρμανση (έως 350°C), αλλά αυτή η διαδικασία είναι αναστρέψιμη.

H 2 + Cl 2 = 2 HCl H 2 + Br 2 = 2 HBr

Н 2 +I 2 « 350° 2HI

Το αλογόνο είναι ένας οξειδωτικός παράγοντας σε αυτή την αντίδραση.

Έρευνες έχουν δείξει ότι η αντίδραση μεταξύ υδρογόνου και χλωρίου στο φως έχει τον ακόλουθο μηχανισμό.

Το μόριο Cl 2 απορροφά ένα ελαφρύ κβαντικό hv και αποσυντίθεται σε ανόργανες ρίζες Cl. . Αυτό χρησιμεύει ως αρχή της αντίδρασης (αρχική διέγερση της αντίδρασης). Μετά συνεχίζει μόνο του. Ρίζα χλωρίου Cl. αντιδρά με ένα μόριο υδρογόνου. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται μια ρίζα υδρογόνου Η και HCl. Με τη σειρά της, η ρίζα υδρογόνου Η. αντιδρά με το μόριο Cl 2, σχηματίζοντας HCl και Cl. και τα λοιπά.

Сl 2 +hv=Сl. +Cl.

Cl. +H2 =HCl+H.

Ν. +Cl2 =HCl+C1.

Ο αρχικός ενθουσιασμός προκάλεσε μια αλυσίδα διαδοχικών αντιδράσεων. Τέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται αλυσιδωτές αντιδράσεις. Το αποτέλεσμα είναι υδροχλώριο.

3. Τα αλογόνα δεν αλληλεπιδρούν άμεσα με το οξυγόνο και το άζωτο.

4. Τα αλογόνα αντιδρούν καλά με άλλα αμέταλλα, για παράδειγμα:

2P+3Cl 2 =2PCl 3 2P+5Cl 2 =2PCl 5 Si+2F 2 =SiF 4

Τα αλογόνα (εκτός από το φθόριο) δεν αντιδρούν με αδρανή αέρια. Η χημική δράση του βρωμίου και του ιωδίου προς τα μη μέταλλα είναι λιγότερο έντονη από αυτή του φθορίου και του χλωρίου.

Σε όλες τις παραπάνω αντιδράσεις, τα αλογόνα παρουσιάζουν οξειδωτικές ιδιότητες.

Αλληλεπίδραση αλογόνων με σύνθετες ουσίες. 5. Με νερό.

Το φθόριο αντιδρά εκρηκτικά με το νερό για να σχηματίσει ατομικό οξυγόνο:

H 2 O+F 2 =2HF+O

Τα υπόλοιπα αλογόνα αντιδρούν με το νερό σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Gal 0 2 +H 2 O «NGal -1 +NGal +1 O

Αυτή η αντίδραση είναι μια αντίδραση δυσαναλογίας όπου το αλογόνο είναι ταυτόχρονα αναγωγικός και οξειδωτικός παράγοντας, για παράδειγμα:

Cl2 +H2O«HCl+HClO

Cl2 +H2O«H + +Cl - +HClO

Сl°+1e - ®Сl - Cl°-1e - ®Сl +

όπου το HCl είναι ισχυρό υδροχλωρικό οξύ. HClO - ασθενές υποχλωριώδες οξύ

6. Τα αλογόνα είναι ικανά να απομακρύνουν το υδρογόνο από άλλες ουσίες, νέφτι + C1 2 = HC1 + άνθρακας

Το χλώριο αντικαθιστά το υδρογόνο σε κορεσμένους υδρογονάνθρακες: CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl

και ενώνει ακόρεστες ενώσεις:

C 2 H 4 + Cl 2 = C 2 H 4 Cl 2

7. Η αντιδραστικότητα των αλογόνων μειώνεται στη σειρά F-Cl - Br - I. Επομένως, το προηγούμενο στοιχείο εκτοπίζει το επόμενο από οξέα τύπου NG (G - αλογόνο) και τα άλατά τους. Σε αυτή την περίπτωση, η δραστηριότητα μειώνεται: F 2 >Cl 2 >Br 2 >I 2

Εφαρμογή

Το χλώριο χρησιμοποιείται για την απολύμανση του πόσιμου νερού, των λευκαντικών υφασμάτων και του χαρτοπολτού. Μεγάλες ποσότητες του καταναλώνονται για την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος, λευκαντικού κ.λπ. Το φθόριο έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη σύνθεση πολυμερών υλικών - φθοριοπλαστικών, που έχουν υψηλή χημική αντοχή, αλλά και ως οξειδωτικό για καύσιμο πυραύλων. Ορισμένες ενώσεις φθορίου χρησιμοποιούνται στην ιατρική. Το βρώμιο και το ιώδιο είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες και χρησιμοποιούνται σε διάφορες συνθέσεις και αναλύσεις ουσιών.

Για την παρασκευή φαρμάκων χρησιμοποιούνται μεγάλες ποσότητες βρωμίου και ιωδίου.

Αλογονίδια υδρογόνου

Οι ενώσεις αλογόνων με υδρογόνο ΗΧ, όπου Χ είναι οποιοδήποτε αλογόνο, ονομάζονται υδραλογονίδια. Λόγω της υψηλής ηλεκτραρνητικότητας των αλογόνων, το ζεύγος ηλεκτρονίων σύνδεσης μετατοπίζεται προς αυτά, επομένως τα μόρια αυτών των ενώσεων είναι πολικά.

Τα αλογονίδια του υδρογόνου είναι άχρωμα αέρια με έντονη οσμή και είναι εύκολα διαλυτά στο νερό. Στους 0°C, διαλύστε 500 όγκους HC1, 600 όγκους HBr και 450 όγκους HI σε 1 όγκο νερού. Το υδροφθόριο αναμιγνύεται με νερό σε οποιαδήποτε αναλογία. Η υψηλή διαλυτότητα αυτών των ενώσεων στο νερό καθιστά δυνατή τη λήψη συμπυκνωμένου

Πίνακας 16. Βαθμοί διάστασης υδραλογονικών οξέων

διαλύματα μπάνιου. Όταν διαλύονται στο νερό, τα υδραλογονίδια διασπώνται όπως τα οξέα. Το HF ανήκει σε ασθενώς διαχωρισμένες ενώσεις, γεγονός που εξηγείται από την ειδική αντοχή του δεσμού στο ψυκτικό υγρό. Τα υπόλοιπα διαλύματα υδραλογονιδίων ταξινομούνται ως ισχυρά οξέα.

HF - υδροφθορικό οξύ HC1 - υδροχλωρικό οξύ HBr - υδροβρωμικό οξύ HI - υδροϊωδικό οξύ

Η ισχύς των οξέων στη σειρά HF - HCl - HBr - HI αυξάνεται, γεγονός που εξηγείται από τη μείωση της ενέργειας δέσμευσης προς την ίδια κατεύθυνση και την αύξηση της διαπυρηνικής απόστασης. Το HI είναι το ισχυρότερο οξύ από τη σειρά των υδραλογονικών οξέων (βλ. Πίνακα 16).

Η πολωσιμότητα αυξάνεται λόγω του γεγονότος ότι το νερό πολώνεται

Η μεγαλύτερη σύνδεση είναι αυτή της οποίας το μήκος είναι μεγαλύτερο. I Τα άλατα των υδραλογονικών οξέων έχουν τα ακόλουθα ονόματα, αντίστοιχα: φθοριούχα, χλωρίδια, βρωμίδια, ιωδίδια.

Χημικές ιδιότητες υδραλογονικών οξέων

Στην ξηρή τους μορφή, τα υδραλογονίδια δεν έχουν καμία επίδραση στα περισσότερα μέταλλα.

1. Τα υδατικά διαλύματα υδραλογονιδίων έχουν ιδιότητες οξέων χωρίς οξυγόνο. Αλληλεπιδρούν έντονα με πολλά μέταλλα, τα οξείδια και τα υδροξείδια τους. δεν επηρεάζουν τα μέταλλα που βρίσκονται στην ηλεκτροχημική σειρά τάσης μετάλλων μετά το υδρογόνο. Αλληλεπιδρούν με ορισμένα άλατα και αέρια.

Το υδροφθορικό οξύ καταστρέφει το γυαλί και τα πυριτικά άλατα:

SiO 2 +4HF=SiF 4 +2H2O

Επομένως, δεν μπορεί να αποθηκευτεί σε γυάλινα δοχεία.

2. Στις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, τα υδραλογονικά οξέα συμπεριφέρονται ως αναγωγικοί παράγοντες και η αναγωγική δραστηριότητα στη σειρά Cl - , Br - , I - αυξάνεται.

Παραλαβή

Το υδροφθόριο παράγεται από τη δράση του συμπυκνωμένου θειικού οξέος σε φθοράναμμα:

CaF2 +H2SO4 =CaSO4 +2HF

Το υδροχλώριο παράγεται με άμεση αντίδραση υδρογόνου με χλώριο:

H2 + Cl2 = 2HCl

Αυτή είναι μια συνθετική μέθοδος παραγωγής.

Η μέθοδος των θειικών βασίζεται σε συμπυκνωμένη αντίδραση

θειικό οξύ με NaCl.

Με ελαφρά θέρμανση, η αντίδραση προχωρά με το σχηματισμό HCl και NaHSO 4.

NaCl+H2SO4 =NaHSO4 +HCl

Σε υψηλότερη θερμοκρασία, εμφανίζεται το δεύτερο στάδιο της αντίδρασης:

NaCl+NaHSO 4 =Na 2 SO 4 +HCl

Αλλά είναι αδύνατο να ληφθούν HBr και HI με παρόμοιο τρόπο, επειδή οι ενώσεις τους με μέταλλα όταν αλληλεπιδρούν με συμπυκνωμένα

οξειδώνονται από το θειικό οξύ, επειδή Τα I - και Br - είναι ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες.

2NaBr -1 +2H 2 S +6 O 4(k) =Br 0 2 +S +4 O 2 +Na 2 SO 4 +2H 2 O

Το υδροβρώμιο και το υδροιώδιο λαμβάνονται με υδρόλυση των PBr 3 και PI 3: PBr 3 + 3H 2 O = 3HBr + H 3 PO 3 PI 3 + 3H 2 O = 3HI + H 3 PO 3

Χαλίδες

Τα αλογονίδια μετάλλων είναι τυπικά άλατα. Χαρακτηρίζονται από έναν ιοντικό τύπο δεσμού, όπου τα μεταλλικά ιόντα έχουν θετικό φορτίο και τα ιόντα αλογόνου έχουν αρνητικό φορτίο. Έχουν κρυσταλλικό πλέγμα.

Η αναγωγική ικανότητα των αλογονιδίων αυξάνεται με τη σειρά Cl - , Br - , I - (βλ. §2.2).

Η διαλυτότητα των ελαφρώς διαλυτών αλάτων μειώνεται στη σειρά AgCl - AgBr - AgI. Αντίθετα, το άλας AgF είναι πολύ διαλυτό στο νερό. Τα περισσότερα άλατα των υδραλογονικών οξέων είναι πολύ διαλυτά στο νερό.

Το άτομο υδρογόνου έχει τον ηλεκτρονικό τύπο του εξωτερικού (και μόνου) επιπέδου ηλεκτρονίων 1 μικρό 1. Από τη μία πλευρά, όσον αφορά την παρουσία ενός ηλεκτρονίου στο εξωτερικό ηλεκτρονικό επίπεδο, το άτομο υδρογόνου είναι παρόμοιο με τα άτομα αλκαλιμετάλλου. Ωστόσο, ακριβώς όπως τα αλογόνα, χρειάζεται μόνο ένα ηλεκτρόνιο για να γεμίσει το εξωτερικό ηλεκτρονικό επίπεδο, αφού το πρώτο ηλεκτρονικό επίπεδο δεν μπορεί να περιέχει περισσότερα από 2 ηλεκτρόνια. Αποδεικνύεται ότι το υδρογόνο μπορεί να τοποθετηθεί ταυτόχρονα τόσο στην πρώτη όσο και στην προτελευταία (έβδομη) ομάδα του περιοδικού πίνακα, κάτι που μερικές φορές γίνεται σε διάφορες εκδόσεις του περιοδικού πίνακα:

Από την άποψη των ιδιοτήτων του υδρογόνου ως απλής ουσίας, έχει ακόμα περισσότερα κοινά με τα αλογόνα. Το υδρογόνο, όπως και τα αλογόνα, είναι αμέταλλο και σχηματίζει διατομικά μόρια (Η 2) όπως αυτά.

Υπό κανονικές συνθήκες, το υδρογόνο είναι μια αέρια, χαμηλής δραστικής ουσίας. Η χαμηλή δραστικότητα του υδρογόνου εξηγείται από την υψηλή αντοχή των δεσμών μεταξύ των ατόμων υδρογόνου στο μόριο, η οποία απαιτεί είτε ισχυρή θέρμανση, χρήση καταλυτών ή και τα δύο ταυτόχρονα για να σπάσει.

Αλληλεπίδραση υδρογόνου με απλές ουσίες

με μέταλλα

Από τα μέταλλα το υδρογόνο αντιδρά μόνο με μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών! Τα αλκαλικά μέταλλα περιλαμβάνουν μέταλλα της κύριας υποομάδας της ομάδας I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) και τα μέταλλα των αλκαλικών γαιών περιλαμβάνουν μέταλλα της κύριας υποομάδας της ομάδας II, εκτός από το βηρύλλιο και το μαγνήσιο (Ca, Sr, Ba, Ρα)

Όταν αλληλεπιδρά με ενεργά μέταλλα, το υδρογόνο εμφανίζει οξειδωτικές ιδιότητες, δηλ. μειώνει την οξειδωτική του κατάσταση. Σε αυτή την περίπτωση σχηματίζονται υδρίδια μετάλλων αλκαλίων και αλκαλικών γαιών, τα οποία έχουν ιοντική δομή. Η αντίδραση λαμβάνει χώρα όταν θερμαίνεται:

Πρέπει να σημειωθεί ότι η αλληλεπίδραση με ενεργά μέταλλα είναι η μόνη περίπτωση όταν το μοριακό υδρογόνο Η2 είναι οξειδωτικός παράγοντας.

με αμέταλλα

Από τα αμέταλλα, το υδρογόνο αντιδρά μόνο με άνθρακα, άζωτο, οξυγόνο, θείο, σελήνιο και αλογόνα!

Ο άνθρακας πρέπει να νοείται ως γραφίτης ή άμορφος άνθρακας, καθώς το διαμάντι είναι μια εξαιρετικά αδρανής αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα.

Όταν αλληλεπιδρά με μη μέταλλα, το υδρογόνο μπορεί να εκτελέσει μόνο τη λειτουργία ενός αναγωγικού παράγοντα, δηλαδή να αυξήσει μόνο την κατάσταση οξείδωσής του:

Αλληλεπίδραση υδρογόνου με σύνθετες ουσίες

με οξείδια μετάλλων

Το υδρογόνο δεν αντιδρά με οξείδια μετάλλων που ανήκουν στη σειρά δραστηριότητας των μετάλλων έως το αλουμίνιο (συμπεριλαμβανομένου), ωστόσο, είναι ικανό να μειώσει πολλά οξείδια μετάλλων δεξιά από το αλουμίνιο όταν θερμαίνεται:

με οξείδια μη μετάλλων

Από τα μη μεταλλικά οξείδια, το υδρογόνο αντιδρά όταν θερμαίνεται με τα οξείδια του αζώτου, των αλογόνων και του άνθρακα. Από όλες τις αλληλεπιδράσεις του υδρογόνου με τα οξείδια μη μετάλλων, ιδιαίτερα αξιοσημείωτη είναι η αντίδρασή του με το μονοξείδιο του άνθρακα CO.

Το μείγμα CO και H2 έχει ακόμη και το δικό του όνομα - "αέριο σύνθεσης", καθώς, ανάλογα με τις συνθήκες, μπορούν να ληφθούν από αυτό δημοφιλή βιομηχανικά προϊόντα όπως μεθανόλη, φορμαλδεΰδη και ακόμη και συνθετικοί υδρογονάνθρακες:

με οξέα

Το υδρογόνο δεν αντιδρά με ανόργανα οξέα!

Από τα οργανικά οξέα, το υδρογόνο αντιδρά μόνο με ακόρεστα οξέα, καθώς και με οξέα που περιέχουν λειτουργικές ομάδες ικανές να ανάγεται με υδρογόνο, ιδιαίτερα αλδεΰδη, κετο ή νίτρο ομάδες.

με άλατα

Στην περίπτωση υδατικών διαλυμάτων αλάτων, η αλληλεπίδρασή τους με το υδρογόνο δεν συμβαίνει. Ωστόσο, όταν το υδρογόνο περνά πάνω από στερεά άλατα ορισμένων μετάλλων μέσης και χαμηλής δραστικότητας, είναι δυνατή η μερική ή πλήρης αναγωγή τους, για παράδειγμα:

Χημικές ιδιότητες αλογόνων

Τα αλογόνα είναι τα χημικά στοιχεία της ομάδας VIIA (F, Cl, Br, I, At), καθώς και οι απλές ουσίες που σχηματίζουν. Εδώ και περαιτέρω στο κείμενο, εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά, τα αλογόνα θα νοούνται ως απλές ουσίες.

Όλα τα αλογόνα έχουν μοριακή δομή, η οποία καθορίζει τα χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού αυτών των ουσιών. Τα μόρια αλογόνου είναι διατομικά, δηλ. Ο τύπος τους μπορεί να γραφτεί σε γενική μορφή ως Hal 2.

Θα πρέπει να σημειωθεί μια τέτοια ειδική φυσική ιδιότητα του ιωδίου όπως η ικανότητά του να εξάχνισηή, με άλλα λόγια, εξάχνιση. Εξάχνιση, είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο μια ουσία σε στερεή κατάσταση δεν λιώνει όταν θερμαίνεται, αλλά, παρακάμπτοντας την υγρή φάση, περνά αμέσως στην αέρια κατάσταση.

Η ηλεκτρονική δομή του εξωτερικού ενεργειακού επιπέδου ενός ατόμου οποιουδήποτε αλογόνου έχει τη μορφή ns 2 np 5, όπου n είναι ο αριθμός της περιόδου του περιοδικού πίνακα στην οποία βρίσκεται το αλογόνο. Όπως μπορείτε να δείτε, τα άτομα αλογόνου χρειάζονται μόνο ένα ηλεκτρόνιο για να φτάσουν στο εξωτερικό περίβλημα των οκτώ ηλεκτρονίων. Από αυτό είναι λογικό να υποθέσουμε τις κυρίως οξειδωτικές ιδιότητες των ελεύθερων αλογόνων, κάτι που επιβεβαιώνεται στην πράξη. Όπως είναι γνωστό, η ηλεκτραρνητικότητα των μη μετάλλων μειώνεται όταν κινούνται προς τα κάτω σε μια υποομάδα, και επομένως η δραστηριότητα των αλογόνων μειώνεται στη σειρά:

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

Αλληλεπίδραση αλογόνων με απλές ουσίες

Όλα τα αλογόνα είναι πολύ δραστικές ουσίες και αντιδρούν με τις περισσότερες απλές ουσίες. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το φθόριο, λόγω της εξαιρετικά υψηλής αντιδραστικότητάς του, μπορεί να αντιδράσει ακόμη και με εκείνες τις απλές ουσίες με τις οποίες δεν μπορούν να αντιδράσουν άλλα αλογόνα. Τέτοιες απλές ουσίες περιλαμβάνουν οξυγόνο, άνθρακα (διαμάντι), άζωτο, πλατίνα, χρυσό και μερικά ευγενή αέρια (ξένο και κρυπτό). Εκείνοι. πράγματι, το φθόριο δεν αντιδρά μόνο με κάποια ευγενή αέρια.

Τα υπόλοιπα αλογόνα, δηλ. Το χλώριο, το βρώμιο και το ιώδιο είναι επίσης δραστικές ουσίες, αλλά λιγότερο δραστικές από το φθόριο. Αντιδρούν με όλες σχεδόν τις απλές ουσίες εκτός από το οξυγόνο, το άζωτο, τον άνθρακα με τη μορφή διαμαντιού, πλατίνας, χρυσού και ευγενών αερίων.

Αλληλεπίδραση αλογόνων με αμέταλλα

υδρογόνο

Όταν όλα τα αλογόνα αλληλεπιδρούν με το υδρογόνο, σχηματίζονται υδραλογονίδιαμε τον γενικό τύπο HHal. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίδραση του φθορίου με το υδρογόνο αρχίζει αυθόρμητα ακόμη και στο σκοτάδι και προχωρά με έκρηξη σύμφωνα με την εξίσωση:

Η αντίδραση του χλωρίου με το υδρογόνο μπορεί να ξεκινήσει με έντονη υπεριώδη ακτινοβολία ή θερμότητα. Προχωρά επίσης με έκρηξη:

Το βρώμιο και το ιώδιο αντιδρούν με το υδρογόνο μόνο όταν θερμαίνονται και ταυτόχρονα η αντίδραση με το ιώδιο είναι αναστρέψιμη:

φώσφορος

Η αλληλεπίδραση του φθορίου με τον φώσφορο οδηγεί στην οξείδωση του φωσφόρου στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης (+5). Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται πενταφθοριούχος φώσφορος:

Όταν το χλώριο και το βρώμιο αλληλεπιδρούν με τον φώσφορο, είναι δυνατόν να ληφθούν αλογονίδια του φωσφόρου τόσο σε κατάσταση οξείδωσης + 3 όσο και σε κατάσταση οξείδωσης +5, η οποία εξαρτάται από τις αναλογίες των ουσιών που αντιδρούν:

Επιπλέον, στην περίπτωση του λευκού φωσφόρου σε ατμόσφαιρα φθορίου, χλωρίου ή υγρού βρωμίου, η αντίδραση ξεκινά αυθόρμητα.

Η αλληλεπίδραση του φωσφόρου με το ιώδιο μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό μόνο τριωδιούχου φωσφόρου λόγω της σημαντικά χαμηλότερης οξειδωτικής του ικανότητας από αυτή των άλλων αλογόνων:

γκρί

Το φθόριο οξειδώνει το θείο στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης +6, σχηματίζοντας εξαφθοριούχο θείο:

Το χλώριο και το βρώμιο αντιδρούν με το θείο, σχηματίζοντας ενώσεις που περιέχουν θείο στις καταστάσεις οξείδωσης +1 και +2, οι οποίες είναι εξαιρετικά ασυνήθιστες γι 'αυτό. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις είναι πολύ συγκεκριμένες και για να περάσετε τις εξετάσεις του Ενιαίου Κράτους στη χημεία, δεν είναι απαραίτητη η δυνατότητα σύνταξης εξισώσεων για αυτές τις αλληλεπιδράσεις. Επομένως, οι ακόλουθες τρεις εξισώσεις δίνονται μάλλον για αναφορά:

Αλληλεπίδραση αλογόνων με μέταλλα

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το φθόριο είναι ικανό να αντιδρά με όλα τα μέταλλα, ακόμη και με χαμηλά ενεργά όπως η πλατίνα και ο χρυσός:

Τα υπόλοιπα αλογόνα αντιδρούν με όλα τα μέταλλα εκτός από την πλατίνα και τον χρυσό:

Αντιδράσεις αλογόνων με σύνθετες ουσίες

Αντιδράσεις υποκατάστασης με αλογόνα

Πιο ενεργά αλογόνα, δηλ. τα χημικά στοιχεία των οποίων βρίσκονται ψηλότερα στον περιοδικό πίνακα είναι ικανά να εκτοπίζουν λιγότερο ενεργά αλογόνα από τα υδραλογονικά οξέα και τα αλογονίδια μετάλλων που σχηματίζουν:

Ομοίως, το βρώμιο και το ιώδιο εκτοπίζουν το θείο από διαλύματα σουλφιδίων ή/και υδρόθειου:

Το χλώριο είναι ένας ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας και οξειδώνει το υδρόθειο στο υδατικό του διάλυμα όχι σε θείο, αλλά σε θειικό οξύ:

Αντίδραση αλογόνων με νερό

Το νερό καίγεται σε φθόριο με μπλε φλόγα σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης:

Το βρώμιο και το χλώριο αντιδρούν διαφορετικά με το νερό από το φθόριο. Εάν το φθόριο δρούσε ως οξειδωτικός παράγοντας, τότε το χλώριο και το βρώμιο είναι δυσανάλογα σε σχέση με το νερό, σχηματίζοντας ένα μείγμα οξέων. Σε αυτή την περίπτωση, οι αντιδράσεις είναι αναστρέψιμες:

Η αλληλεπίδραση του ιωδίου με το νερό συμβαίνει σε τόσο ασήμαντο βαθμό που μπορεί να παραμεληθεί και μπορεί να υποτεθεί ότι η αντίδραση δεν συμβαίνει καθόλου.

Αλληλεπίδραση αλογόνων με αλκαλικά διαλύματα

Το φθόριο, όταν αλληλεπιδρά με ένα υδατικό αλκαλικό διάλυμα, δρα και πάλι ως οξειδωτικός παράγοντας:

Η ικανότητα σύνταξης αυτής της εξίσωσης δεν απαιτείται για να περάσετε τις εξετάσεις του Ενιαίου Κράτους. Αρκεί να γνωρίζουμε το γεγονός για την πιθανότητα μιας τέτοιας αλληλεπίδρασης και τον οξειδωτικό ρόλο του φθορίου σε αυτή την αντίδραση.

Σε αντίθεση με το φθόριο, άλλα αλογόνα στα αλκαλικά διαλύματα είναι δυσανάλογα, δηλαδή αυξάνουν και μειώνουν ταυτόχρονα την οξείδωσή τους. Επιπλέον, στην περίπτωση του χλωρίου και του βρωμίου, ανάλογα με τη θερμοκρασία, είναι δυνατή η ροή προς δύο διαφορετικές κατευθύνσεις. Ειδικότερα, στο κρύο οι αντιδράσεις προχωρούν ως εξής:

και όταν θερμαίνεται:

Το ιώδιο αντιδρά με τα αλκάλια αποκλειστικά σύμφωνα με τη δεύτερη επιλογή, δηλ. με το σχηματισμό ιωδικού, γιατί Ο υποιωδίτης δεν είναι σταθερός όχι μόνο όταν θερμαίνεται, αλλά και σε συνηθισμένες θερμοκρασίες και ακόμη και στο κρύο.

ΟΡΙΣΜΟΣ

Αλογόνα– στοιχεία της ομάδας VII A – φθόριο (F), χλώριο (Cl), βρώμιο (Br) και ιώδιο (I).

Ηλεκτρονική διαμόρφωση της εξωτερικής στάθμης ενέργειας των αλογόνων ns 2 np 5. Δεδομένου ότι τα αλογόνα στερούνται μόνο ενός ηλεκτρονίου πριν συμπληρώσουν το ενεργειακό επίπεδο, στο ORR παρουσιάζουν τις περισσότερες φορές τις ιδιότητες των οξειδωτικών παραγόντων. Καταστάσεις οξείδωσης αλογόνων: από «-1» έως «+7». Το μόνο στοιχείο της ομάδας αλογόνου, το φθόριο, εμφανίζει μόνο μία κατάσταση οξείδωσης «-1» και είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο. Τα μόρια αλογόνου είναι διατομικά: F 2, Cl 2, Br 2, I 2.

Χημικές ιδιότητες αλογόνων

Με αυξανόμενο φορτίο του πυρήνα ενός ατόμου ενός χημικού στοιχείου, δηλ. όταν μετακινούμαστε από φθόριο σε ιώδιο, η οξειδωτική ικανότητα των αλογόνων μειώνεται, κάτι που επιβεβαιώνεται από την ικανότητα εκτόπισης κατώτερων αλογόνων από ανώτερα από υδραλογονικά οξέα και τα άλατά τους:

Br 2 + 2HI = I 2 + 2HBr;

Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl.

Το φθόριο έχει τη μεγαλύτερη χημική δράση. Τα περισσότερα χημικά στοιχεία, ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου, αλληλεπιδρούν με το φθόριο, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Ακόμη και το νερό καίγεται στο φθόριο:

2H 2 O + 2F 2 = 4HF + O 2.

Το ελεύθερο χλώριο είναι λιγότερο αντιδραστικό από το φθόριο. Δεν αντιδρά άμεσα με οξυγόνο, άζωτο και ευγενή αέρια. Αλληλεπιδρά με όλες τις άλλες ουσίες όπως το φθόριο:

2Fe + Cl 2 = 2FeCl 3;

2P + 5Cl 2 = 2PCl 5.

Όταν το χλώριο αλληλεπιδρά με το νερό στο κρύο, εμφανίζεται μια αναστρέψιμη αντίδραση:

Cl 2 + H 2 O↔HCl +HClO.

Το μείγμα των προϊόντων της αντίδρασης ονομάζεται νερό χλωρίου.

Όταν το χλώριο αλληλεπιδρά με τα αλκάλια στο κρύο, σχηματίζονται μείγματα χλωριδίων και υποχλωριωδών αλάτων:

Cl 2 + Ca(OH) 2 = Ca(Cl)OCl + H 2 O.

Όταν το χλώριο διαλύεται σε ένα καυτό αλκαλικό διάλυμα, εμφανίζεται η ακόλουθη αντίδραση:

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O.

Το βρώμιο, όπως και το χλώριο, διαλύεται στο νερό και, μερικώς αντιδρώντας με αυτό, σχηματίζει το λεγόμενο «βρωμιούχο νερό», ενώ το ιώδιο είναι πρακτικά αδιάλυτο στο νερό.

Το ιώδιο διαφέρει σημαντικά σε χημική δράση από άλλα αλογόνα. Δεν αντιδρά με τα περισσότερα αμέταλλα και αντιδρά αργά με μέταλλα μόνο όταν θερμαίνεται. Η αλληλεπίδραση του ιωδίου με το υδρογόνο συμβαίνει μόνο με ισχυρή θέρμανση, η αντίδραση είναι ενδόθερμη και εξαιρετικά αναστρέψιμη:

H 2 + I 2 = 2HI - 53 kJ.

Φυσικές ιδιότητες αλογόνων

Στο αρ. Το φθόριο είναι ένα ανοιχτό κίτρινο αέριο με έντονη οσμή. Δηλητηριώδης. Το χλώριο είναι ένα ανοιχτό πράσινο αέριο, όπως και το φθόριο, έχει μια πικάντικη οσμή. Εξαιρετικά δηλητηριώδες. Σε αυξημένη πίεση και θερμοκρασία δωματίου μετατρέπεται εύκολα σε υγρή κατάσταση. Το βρώμιο είναι ένα βαρύ υγρό κόκκινου-καφέ χρώματος με χαρακτηριστική δυσάρεστη, πικάντικη οσμή. Το υγρό βρώμιο, καθώς και οι ατμοί του, είναι ιδιαίτερα τοξικά. Το βρώμιο είναι ελάχιστα διαλυτό στο νερό και καλά σε μη πολικούς διαλύτες. Το ιώδιο είναι ένα σκούρο γκρι στερεό με μεταλλική λάμψη. Ο ατμός ιωδίου είναι μωβ. Το ιώδιο εξαχνώνεται εύκολα, δηλ. μετατρέπεται σε αέρια κατάσταση από στερεό, ενώ παρακάμπτει την υγρή κατάσταση.

Παραγωγή αλογόνων

Τα αλογόνα μπορούν να ληφθούν με ηλεκτρόλυση διαλυμάτων ή τήγματα αλογονιδίων:

MgCl 2 = Mg + Cl 2 (τήγμα).

Τις περισσότερες φορές, τα αλογόνα λαμβάνονται με την αντίδραση οξείδωσης των υδραλογονικών οξέων:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O;

K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl \u003d 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O;

2KMnO 4 +16HCl = 2MnCl 2 +5Cl 2 +8H 2 O +2KCl.

Εφαρμογή αλογόνων

Τα αλογόνα χρησιμοποιούνται ως πρώτες ύλες για την παραγωγή διαφόρων προϊόντων. Έτσι, το φθόριο και το χλώριο χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση διαφόρων πολυμερών υλικών, το χλώριο είναι επίσης μια πρώτη ύλη για την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος. Το βρώμιο και το ιώδιο χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική, και το βρώμιο χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία χρωμάτων και βερνικιών.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Δημοφιλής:

Παράξενα πράγματα από το σύμπαν μας

Αναζωογόνηση βλαστοκυττάρων: συνέπειες (απολιθώματα της Σαμάρσκαγια Λούκα) Αγγλικά από την αρχή: πώς να ξεκινήσετε να μαθαίνετε με επιτυχία Τα παιδιά μαγειρεύουν μόνα τους: απλές εικονογραφημένες συνταγές Τάγμα Στρατιωτικής Αξίας

Νέος

Πώς να αποκαταστήσετε τον εμμηνορροϊκό κύκλο μετά τον τοκετό:

• Κατάληψη του Περεκόπ από τον Κόκκινο Στρατό
• Η έννοια του Boretsk marfa σε μια σύντομη βιογραφική εγκυκλοπαίδεια
• Ο Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου της Belarusbank Viktor Anich συζήτησε θέματα περαιτέρω συνεργασίας με τη διοίκηση του Belaruskali Διοικητικό Συμβούλιο της JSB Belarusbank
• Τι σημαίνει αν έχετε ένα όνειρο σε ένα όνειρο;
• Ξηρασία, τσουνάμι, Ατλαντικός - mod για υδάτινες καταστροφές Αρχείο xml νερού για το gta 5
• Grand theft auto iv: φίλοι και φίλες - τακτικές παιχνιδιού και συμβουλές από τους δασκάλους Πού είναι η Michelle στο GTA San Andreas
• "Εγκυκλοπαίδεια των παγκόσμιων όπλων"
• Μαθήματα: Αποτελεσματικότητα καινοτόμων δραστηριοτήτων μιας επιχείρησης
• Σύνθεση καφέ Μοριακή μάζα καφεΐνης
• Αφαίρεση σπλήνας - συνέπειες

Σχετικά με την αρχαία χριστουγεννιάτικη μαντεία Τόπος για μάντεια «από το 2014. Ο νικητής παίκτης στην πρώτη τριάδα επισημαίνεται με έντονους χαρακτήρες. Ο νικητής του παιχνιδιού αναγράφει την τελική του βαθμολογία. Κυκλοφόρησαν συνολικά 40 τεύχη. Τεύχος 1 (1...	Προτεινόμενες λίστες Μαΐου Η εισαγωγή στη ΜΑΙ για κατάρτιση σε βασικά εκπαιδευτικά προγράμματα τριτοβάθμιας επαγγελματικής εκπαίδευσης πραγματοποιείται μετά από αίτηση πολιτών. Κατά την υποβολή...	Εθνικά ερευνητικά πανεπιστήμια Η πολιτική της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης στη Ρωσία αποδεικνύεται και καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την εμφάνιση ορισμένων πανεπιστημίων με νέο καθεστώς. Το 2006...	Δείγμα εφαρμογής για στοχευμένη εκπαίδευση σε ιατρικό πανεπιστήμιο Παρά το γεγονός ότι η κατεύθυνση-στόχος είναι ευρέως διαδεδομένη στα πανεπιστήμια, δεν γνωρίζουν όλοι οι υποψήφιοι πώς να χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο...

Είμαι ηλεκτρολόγος - εγκυκλοπαίδεια του οικιακού τεχνίτη

RSS