në shtëpi - Mjetet
Vetitë kimike të halogjeneve shkurtimisht. Halogjenet – Hipermarketi i njohurive

Fluori mund të jetë vetëm një agjent oksidues, i cili shpjegohet lehtësisht nga pozicioni i tij në tabelën periodike të elementeve kimike të D.I. Është një agjent i fortë oksidues, që oksidon edhe disa gazra fisnikë:

2F 2 +Xe=XeF 4

Duhet shpjeguar aktiviteti i lartë kimik i fluorit

Por shkatërrimi i një molekule fluori kërkon shumë më pak energji sesa çlirohet gjatë formimit të lidhjeve të reja.

Kështu, për shkak të rrezes së vogël të atomit të fluorit, çiftet e vetme të elektroneve në molekulën e fluorit përplasen reciprokisht dhe dobësohen.

Halogjenet ndërveprojnë me pothuajse të gjitha substancat e thjeshta.

1. Reaksioni me metalet ndodh më fuqishëm. Kur nxehet, fluori reagon me të gjitha metalet (përfshirë arin dhe platinin); në të ftohtë reagon me metale alkaline, plumb, hekur. Me bakër dhe nikel, reagimi nuk ndodh në të ftohtë, pasi një shtresë mbrojtëse e fluorit formohet në sipërfaqen e metalit, duke mbrojtur metalin nga oksidimi i mëtejshëm.

Klori reagon fuqishëm me metalet alkaline, dhe me bakër, hekur dhe kallaj reaksioni ndodh kur nxehet. Bromi dhe jodi sillen në mënyrë të ngjashme.

Ndërveprimi i halogjeneve me metalet është një proces ekzotermik dhe mund të shprehet me ekuacionin:

2M+nHaI 2 =2MHaI DH<0

Halidet e metaleve janë kripëra tipike.

Halogjenet në këtë reaksion shfaqin veti të forta oksiduese. Në këtë rast, atomet e metaleve heqin dorë nga elektronet, dhe atomet halogjene pranojnë, për shembull:

2. Në kushte normale, fluori reagon me hidrogjenin në errësirë ​​me një shpërthim. Ndërveprimi i klorit me hidrogjenin ndodh në rrezet e diellit të ndritshme.

Bromi dhe hidrogjeni ndërveprojnë vetëm kur nxehen, dhe jodi reagon me hidrogjenin nën ngrohje të fortë (deri në 350°C), por ky proces është i kthyeshëm.

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

Н 2 +I 2 « 350° 2HI

Halogjeni është një agjent oksidues në këtë reaksion.

Hulumtimet kanë treguar se reagimi ndërmjet hidrogjenit dhe klorit në dritë ka mekanizmin e mëposhtëm.

Molekula Cl 2 thith një kuantike të lehtë hv dhe dekompozohet në radikale inorganike Cl. . Kjo shërben si fillimi i reaksionit (ngacmimi fillestar i reaksionit). Pastaj vazhdon më vete. Radikali i klorit Cl. reagon me një molekulë hidrogjeni. Në këtë rast, formohet një radikal hidrogjeni H dhe HCl. Nga ana tjetër, radikali i hidrogjenit H. reagon me molekulën Cl 2, duke formuar HCl dhe Cl. etj.

Сl 2 +hv=Сl. +Kl.

Cl. +H2 =HCl+H.

N. +Cl 2 =HCl+C1.

Eksitimi fillestar shkaktoi një zinxhir reagimesh të njëpasnjëshme. Reaksione të tilla quhen reaksione zinxhir. Rezultati është klorur hidrogjeni.

3. Halogjenet nuk ndërveprojnë drejtpërdrejt me oksigjenin dhe azotin.

4. Halogjenët reagojnë mirë me jometale të tjera, për shembull:

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

Halogjenët (përveç fluorit) nuk reagojnë me gazrat inerte. Aktiviteti kimik i bromit dhe jodit ndaj jometaleve është më pak i theksuar se ai i fluorit dhe klorit.

Në të gjitha reaksionet e mësipërme, halogjenet shfaqin veti oksiduese.

Ndërveprimi i halogjeneve me substanca komplekse. 5. Me ujë.

Fluori reagon në mënyrë shpërthyese me ujin për të formuar oksigjen atomik:

H 2 O+F 2 =2HF+O

Halogjenët e mbetur reagojnë me ujin sipas skemës së mëposhtme:

Gal 0 2 +H 2 O «NGal -1 +NGal +1 O

Ky reagim është një reaksion disproporcioni ku halogjeni është edhe një agjent reduktues dhe një agjent oksidues, për shembull:

Cl 2 +H 2 O «HCl+HClO

Cl 2 +H 2 O«H + +Cl - +HClO

Сl°+1e - ®Сl - Cl°-1e - ®Сl +

ku HCl është acid klorhidrik i fortë; HClO - acid hipoklorik i dobët

6. Halogjenët janë në gjendje të largojnë hidrogjenin nga substanca të tjera, terpentinë + C1 2 = HC1 + karbon

Klori zëvendëson hidrogjenin në hidrokarburet e ngopura: CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl

dhe bashkon përbërjet e pangopura:

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

7. Reaktiviteti i halogjenëve zvogëlohet në serinë F-Cl - Br - I. Prandaj elementi i mëparshëm e zhvendos atë pasues nga acidet e tipit NG (G - halogjen) dhe kripërat e tyre. Në këtë rast, aktiviteti zvogëlohet: F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

Aplikacion

Klori përdoret për dezinfektimin e ujit të pijshëm, pëlhurave zbardhuese dhe pulpës së letrës. Sasi të mëdha të tij konsumohen për të prodhuar acid klorhidrik, zbardhues etj. Fluori ka gjetur aplikim të gjerë në sintezën e materialeve polimerike - fluoroplastike, të cilat kanë rezistencë të lartë kimike, si dhe si oksidues për karburantin e raketave. Disa përbërës të fluorit përdoren në mjekësi. Bromi dhe jodi janë agjentë të fortë oksidues dhe përdoren në sinteza dhe analiza të ndryshme të substancave.

Për prodhimin e ilaçeve përdoren sasi të mëdha bromi dhe jodi.

Halidet e hidrogjenit

Komponimet e halogjeneve me hidrogjen HX, ku X është çdo halogjen, quhen halogjene të hidrogjenit. Për shkak të elektronegativitetit të lartë të halogjenëve, çifti elektronik i lidhjes zhvendoset drejt tyre, prandaj molekulat e këtyre përbërjeve janë polare.

Halidet e hidrogjenit janë gazra të pangjyrë me erë të fortë dhe janë lehtësisht të tretshëm në ujë. Në 0°C shpërndani 500 vëllime HC1, 600 vëllime HBr dhe 450 vëllime HI në 1 vëllim ujë. Fluori i hidrogjenit përzihet me ujin në çdo raport. Tretshmëria e lartë e këtyre përbërjeve në ujë bën të mundur marrjen e koncentruar

Tabela 16. Shkallët e shpërbërjes së acideve hidrohalike

zgjidhje për banjë. Kur treten në ujë, halidet e hidrogjenit shpërndahen si acidet. HF i përket komponimeve të disociuara dobët, gjë që shpjegohet nga forca e veçantë e lidhjes në coule. Tretësirat e mbetura të halogjeneve të hidrogjenit klasifikohen si acide të forta.

HF - acid hidrofluorik HC1 - acid klorhidrik HBr - acid hidrobromik HI - acid hidrojodik

Forca e acideve në serinë HF - HCl - HBr - HI rritet, gjë që shpjegohet me një ulje të energjisë së lidhjes në të njëjtin drejtim dhe një rritje në distancën ndërbërthamore. HI është acidi më i fortë nga seria e acideve hidrohalike (shih Tabelën 16).

Polarizimi rritet për shkak të faktit se uji polarizohet

Lidhja më e madhe është ajo gjatësia e së cilës është më e madhe. I Kripërat e acideve hidrohalike kanë këto emra, përkatësisht: fluoride, kloride, bromide, jodide.

Vetitë kimike të acideve hidrohalike

Në formën e tyre të thatë, halogjenët e hidrogjenit nuk kanë asnjë efekt në shumicën e metaleve.

1. Tretësirat ujore të halogjeneve të hidrogjenit kanë veti të acideve pa oksigjen. Ndërveprojnë fuqishëm me shumë metale, oksidet dhe hidroksidet e tyre; ato nuk prekin metalet që janë në serinë e tensionit elektrokimik të metaleve pas hidrogjenit. Ndërveproni me disa kripëra dhe gazra.

Acidi hidrofluorik shkatërron qelqin dhe silikatet:

SiO 2 +4HF=SiF 4 +2H 2 O

Prandaj, nuk mund të ruhet në enë qelqi.

2. Në reaksionet redoks, acidet hidrohalike sillen si agjentë reduktues dhe aktiviteti reduktues në seritë Cl - , Br - , I - rritet.

Faturë

Fluori i hidrogjenit prodhohet nga veprimi i acidit sulfurik të përqendruar në fluorparin:

CaF 2 +H 2 SO 4 =CaSO 4 + 2HF

Kloruri i hidrogjenit prodhohet nga reagimi i drejtpërdrejtë i hidrogjenit me klorin:

H 2 + Cl 2 = 2HCl

Kjo është një metodë sintetike e prodhimit.

Metoda e sulfatit bazohet në një reagim të përqendruar

acid sulfurik me NaCl.

Me ngrohje të lehtë, reaksioni vazhdon me formimin e HCl dhe NaHSO 4.

NaCl+H2SO4 =NaHSO4 +HCl

Në një temperaturë më të lartë, ndodh faza e dytë e reagimit:

NaCl+NaHSO 4 =Na 2 SO 4 +HCl

Por është e pamundur të merren HBr dhe HI në një mënyrë të ngjashme, sepse komponimet e tyre me metalet kur ndërveprojnë me të përqendruara

oksidohen nga acidi sulfurik, sepse I - dhe Br - janë agjentë të fortë reduktues.

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

Bromuri i hidrogjenit dhe jodidi i hidrogjenit përftohen nga hidroliza e PBr 3 dhe PI 3: PBr 3 +3H 2 O=3HBr+H 3 PO 3 PI 3 +3H 2 O=3HI+H 3 PO 3

Halidet

Halidet e metaleve janë kripëra tipike. Ato karakterizohen nga një lloj lidhjeje jonike, ku jonet metalike kanë një ngarkesë pozitive dhe jonet halogjene kanë një ngarkesë negative. Ata kanë një rrjetë kristali.

Aftësia reduktuese e halogjeneve rritet në rendin Cl -, Br -, I - (shih §2.2).

Tretshmëria e kripërave pak të tretshme ulet në serinë AgCl - AgBr - AgI; në të kundërt, kripa AgF është shumë e tretshme në ujë. Shumica e kripërave të acideve hidrohalike janë shumë të tretshme në ujë.

Atomi i hidrogjenit ka formulën elektronike të nivelit 1 të elektronit të jashtëm (dhe të vetëm). s 1 . Nga njëra anë, për sa i përket pranisë së një elektroni në nivelin e jashtëm elektronik, atomi i hidrogjenit është i ngjashëm me atomet e metaleve alkali. Megjithatë, ashtu si halogjenët, atij i nevojitet vetëm një elektron për të mbushur nivelin e jashtëm elektronik, pasi niveli i parë elektronik mund të përmbajë jo më shumë se 2 elektrone. Rezulton se hidrogjeni mund të vendoset njëkohësisht në grupin e parë dhe të parafundit (të shtatë) të tabelës periodike, gjë që ndonjëherë bëhet në versione të ndryshme të sistemit periodik:

Nga pikëpamja e vetive të hidrogjenit si një substancë e thjeshtë, ai ka akoma më shumë të përbashkëta me halogjenet. Hidrogjeni, si halogjenet, është një jometal dhe formon molekula diatomike (H 2) si ato.

Në kushte normale, hidrogjeni është një substancë e gaztë, me pak aktivitet. Aktiviteti i ulët i hidrogjenit shpjegohet me forcën e lartë të lidhjeve midis atomeve të hidrogjenit në molekulë, thyerja e të cilave kërkon ose ngrohje të fortë, ose përdorimin e katalizatorëve, ose të dyja.

Ndërveprimi i hidrogjenit me substanca të thjeshta

me metale

Nga metalet, hidrogjeni reagon vetëm me metalet alkaline dhe alkaline tokësore! Metalet alkaline përfshijnë metale të nëngrupit kryesor të grupit I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), dhe metalet e tokës alkaline përfshijnë metalet e nëngrupit kryesor të grupit II, përveç beriliumit dhe magnezit (Ca, Sr, Ba, Ra)

Kur ndërvepron me metale aktive, hidrogjeni shfaq veti oksiduese, d.m.th. ul gjendjen e tij të oksidimit. Në këtë rast, formohen hidride të metaleve alkaline dhe tokësore alkaline, të cilat kanë një strukturë jonike. Reagimi ndodh kur nxehet:

Duhet të theksohet se ndërveprimi me metalet aktive është i vetmi rast kur hidrogjeni molekular H2 është një agjent oksidues.

me jometale

Nga jometalet, hidrogjeni reagon vetëm me karbonin, azotin, oksigjenin, squfurin, selenin dhe halogjenet!

Karboni duhet të kuptohet si grafit ose karbon amorf, pasi diamanti është një modifikim alotropik jashtëzakonisht inert i karbonit.

Kur bashkëvepron me jometalet, hidrogjeni mund të kryejë vetëm funksionin e një agjenti reduktues, domethënë të rrisë vetëm gjendjen e tij të oksidimit:

Ndërveprimi i hidrogjenit me substanca komplekse

me okside metali

Hidrogjeni nuk reagon me oksidet metalike që janë në serinë e aktivitetit të metaleve deri në alumin (përfshirë), megjithatë, ai është në gjendje të reduktojë shumë okside metalike në të djathtë të aluminit kur nxehet:

me okside jometale

Nga oksidet jometale, hidrogjeni reagon kur nxehet me oksidet e azotit, halogjeneve dhe karbonit. Nga të gjitha ndërveprimet e hidrogjenit me oksidet jometale, veçanërisht i rëndësishëm është reagimi i tij me monoksidin e karbonit CO.

Përzierja e CO dhe H2 madje ka emrin e vet - "gaz sintetik", pasi, në varësi të kushteve, produkte të tilla industriale të njohura si metanoli, formaldehidi dhe madje edhe hidrokarburet sintetike mund të merren prej tij:

me acide

Hidrogjeni nuk reagon me acidet inorganike!

Nga acidet organike, hidrogjeni reagon vetëm me acide të pangopura, si dhe me acide që përmbajnë grupe funksionale të afta të reduktohen me hidrogjen, në veçanti grupet aldehide, keto ose nitro.

me kripëra

Në rastin e tretësirave ujore të kripërave, ndërveprimi i tyre me hidrogjenin nuk ndodh. Megjithatë, kur hidrogjeni kalohet mbi kripëra të ngurta të disa metaleve me aktivitet të mesëm dhe të ulët, reduktimi i tyre i pjesshëm ose i plotë është i mundur, për shembull:

Vetitë kimike të halogjeneve

Halogjenet janë elementet kimike të grupit VIIA (F, Cl, Br, I, At), si dhe substancat e thjeshta që formojnë. Këtu dhe më tej në tekst, përveç nëse thuhet ndryshe, halogjenet do të kuptohen si substanca të thjeshta.

Të gjithë halogjenët kanë një strukturë molekulare, e cila përcakton pikat e ulëta të shkrirjes dhe vlimit të këtyre substancave. Molekulat halogjene janë diatomike, d.m.th. formula e tyre mund të shkruhet në formë të përgjithshme si Hal 2.

Duhet të theksohet një veti fizike e tillë specifike e jodit si aftësia e tij për të sublimimi ose, me fjalë të tjera, sublimimi. Sublimimi, është një dukuri në të cilën një substancë në gjendje të ngurtë nuk shkrihet kur nxehet, por, duke anashkaluar fazën e lëngshme, kalon menjëherë në gjendje të gaztë.

Struktura elektronike e nivelit të energjisë së jashtme të një atomi të çdo halogjeni ka formën ns 2 np 5, ku n është numri i periudhës së tabelës periodike në të cilën ndodhet halogjeni. Siç mund ta shihni, atomet halogjene kanë nevojë vetëm për një elektron për të arritur në shtresën e jashtme me tetë elektron. Nga kjo është logjike të supozojmë vetitë kryesisht oksiduese të halogjenëve të lirë, gjë që konfirmohet në praktikë. Siç dihet, elektronegativiteti i jometaleve zvogëlohet kur lëviz poshtë një nëngrup, dhe për këtë arsye aktiviteti i halogjeneve zvogëlohet në seri:

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

Ndërveprimi i halogjeneve me substanca të thjeshta

Të gjithë halogjenët janë substanca shumë reaktive dhe reagojnë me shumicën e substancave të thjeshta. Megjithatë, duhet theksuar se fluori, për shkak të reaktivitetit jashtëzakonisht të lartë, mund të reagojë edhe me ato substanca të thjeshta me të cilat halogjenet e tjerë nuk mund të reagojnë. Substanca të tilla të thjeshta përfshijnë oksigjenin, karbonin (diamantin), azotin, platinin, arin dhe disa gazra fisnikë (ksenon dhe kripton). Ato. në fakt, fluori nuk reagon vetëm me disa gazra fisnikë.

Halogjenët e mbetur, d.m.th. klori, bromi dhe jodi janë gjithashtu substanca aktive, por më pak aktive se fluori. Ata reagojnë me pothuajse të gjitha substancat e thjeshta, përveç oksigjenit, azotit, karbonit në formën e diamantit, platinit, arit dhe gazeve fisnike.

Ndërveprimi i halogjeneve me jometalet

hidrogjeni

Kur të gjithë halogjenët ndërveprojnë me hidrogjenin, ato formohen halogjenet e hidrogjenit me formulën e përgjithshme HHal. Në këtë rast, reagimi i fluorit me hidrogjen fillon spontanisht edhe në errësirë ​​dhe vazhdon me një shpërthim në përputhje me ekuacionin:

Reagimi i klorit me hidrogjen mund të fillojë nga rrezatimi intensiv ultravjollcë ose nxehtësia. Gjithashtu vazhdon me shpërthim:

Bromi dhe jodi reagojnë me hidrogjenin vetëm kur nxehen, dhe në të njëjtën kohë, reagimi me jod është i kthyeshëm:

fosforit

Ndërveprimi i fluorit me fosforin çon në oksidimin e fosforit në gjendjen më të lartë të oksidimit (+5). Në këtë rast, formohet pentafluoridi i fosforit:

Kur klori dhe bromi ndërveprojnë me fosforin, është e mundur të përftohen halogjene të fosforit si në gjendjen e oksidimit + 3 ashtu edhe në gjendjen e oksidimit +5, e cila varet nga përmasat e substancave që reagojnë:

Për më tepër, në rastin e fosforit të bardhë në një atmosferë me fluor, klor ose brom të lëngshëm, reagimi fillon spontanisht.

Ndërveprimi i fosforit me jodin mund të çojë në formimin e vetëm triodurit të fosforit për shkak të aftësisë së tij oksiduese dukshëm më të ulët se ajo e halogjenëve të tjerë:

gri

Fluori oksidon squfurin në gjendjen më të lartë të oksidimit +6, duke formuar heksafluorid squfuri:

Klori dhe bromi reagojnë me squfur, duke formuar komponime që përmbajnë squfur në gjendje oksidimi +1 dhe +2, të cilat janë jashtëzakonisht të pazakonta për të. Këto ndërveprime janë shumë specifike dhe për të kaluar Provimin e Unifikuar të Shtetit në kimi, aftësia për të shkruar ekuacione për këto ndërveprime nuk është e nevojshme. Prandaj, tre ekuacionet e mëposhtme janë dhënë më tepër për referencë:

Ndërveprimi i halogjeneve me metalet

Siç u përmend më lart, fluori është i aftë të reagojë me të gjitha metalet, madje edhe ato joaktive si platini dhe ari:

Halogjenët e mbetur reagojnë me të gjitha metalet përveç platinit dhe arit:

Reaksionet e halogjeneve me substanca komplekse

Reaksionet e zëvendësimit me halogjene

Halogjenët më aktivë, d.m.th. Elementet kimike të të cilëve ndodhen më lart në tabelën periodike janë në gjendje të zhvendosin halogjenet më pak aktivë nga acidet hidrohalike dhe halidet metalike që formojnë:

Në mënyrë të ngjashme, bromi dhe jodi zëvendësojnë squfurin nga tretësirat e sulfurit dhe ose sulfurit të hidrogjenit:

Klori është një agjent oksidues më i fortë dhe oksidon sulfurin e hidrogjenit në tretësirën e tij ujore jo në squfur, por në acid sulfurik:

Reagimi i halogjeneve me ujin

Uji digjet në fluor me një flakë blu në përputhje me ekuacionin e reagimit:

Bromi dhe klori reagojnë ndryshe me ujin sesa fluori. Nëse fluori vepron si një agjent oksidues, atëherë klori dhe bromi janë në disproporcion në ujë, duke formuar një përzierje acidesh. Në këtë rast, reagimet janë të kthyeshme:

Ndërveprimi i jodit me ujin ndodh në një shkallë kaq të parëndësishme saqë mund të neglizhohet dhe mund të supozohet se reaksioni nuk ndodh fare.

Ndërveprimi i halogjeneve me tretësirat alkaline

Fluori, kur ndërvepron me një zgjidhje ujore alkali, vepron përsëri si një agjent oksidues:

Aftësia për të shkruar këtë ekuacion nuk kërkohet për të kaluar Provimin e Unifikuar të Shtetit. Mjafton të dihet fakti për mundësinë e një ndërveprimi të tillë dhe rolin oksidativ të fluorit në këtë reaksion.

Ndryshe nga fluori, halogjenët e tjerë në tretësirat alkaline janë joproporcionale, domethënë, ato njëkohësisht rrisin dhe ulin gjendjen e tyre të oksidimit. Për më tepër, në rastin e klorit dhe bromit, në varësi të temperaturës, rrjedhja në dy drejtime të ndryshme është e mundur. Në veçanti, në të ftohtë reagimet zhvillohen si më poshtë:

dhe kur nxehet:

Jodi reagon me alkalet ekskluzivisht sipas opsionit të dytë, d.m.th. me formimin e jodatit, sepse hipojoditi nuk është i qëndrueshëm jo vetëm kur nxehet, por edhe në temperatura të zakonshme dhe madje edhe në të ftohtë.

PËRKUFIZIM

Halogjenet– elementet e grupit VII A – fluor (F), klor (Cl), brom (Br) dhe jod (I).

Konfigurimi elektronik i nivelit të jashtëm të energjisë së halogjenëve ns 2 np 5. Meqenëse halogjenëve u mungon vetëm një elektron përpara se të plotësojnë nivelin e energjisë, në ORR ato më së shpeshti shfaqin vetitë e agjentëve oksidues. Gjendjet e oksidimit të halogjenëve: nga "-1" në "+7". Elementi i vetëm i grupit halogjen, fluori, shfaq vetëm një gjendje oksidimi "-1" dhe është elementi më elektronegativ. Molekulat halogjene janë diatomike: F 2, Cl 2, Br 2, I 2.

Vetitë kimike të halogjeneve

Me rritjen e ngarkesës së bërthamës së një atomi të një elementi kimik, d.m.th. kur lëvizni nga fluori në jod, aftësia oksiduese e halogjeneve zvogëlohet, gjë që konfirmohet nga aftësia për të zhvendosur halogjenet më të ulët nga ato më të lartat nga acidet hidrohalike dhe kripërat e tyre:

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

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

Fluori ka aktivitetin më të madh kimik. Shumica e elementeve kimike, edhe në temperaturën e dhomës, ndërveprojnë me fluorin, duke çliruar një sasi të madhe nxehtësie. Edhe uji digjet në fluor:

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

Klori i lirë është më pak reaktiv se fluori. Nuk reagon drejtpërdrejt me oksigjenin, azotin dhe gazrat fisnikë. Ai ndërvepron me të gjitha substancat e tjera si fluori:

2Fe + Cl 2 = 2FeCl 3;

2P + 5Cl 2 = 2PCl 5.

Kur klori ndërvepron me ujin në të ftohtë, ndodh një reagim i kthyeshëm:

Cl 2 + H 2 O↔HCl +HClO.

Përzierja e produkteve të reaksionit quhet ujë me klor.

Kur klori ndërvepron me alkalet në të ftohtë, formohen përzierje kloridesh dhe hipokloritesh:

Cl 2 + Ca(OH) 2 = Ca(Cl)OCl + H2O.

Kur klori tretet në një zgjidhje të nxehtë alkali, ndodh reagimi i mëposhtëm:

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

Bromi, si klori, shpërndahet në ujë dhe, duke reaguar pjesërisht me të, formon të ashtuquajturin "ujë bromin", ndërsa jodi është praktikisht i pazgjidhshëm në ujë.

Jodi ndryshon ndjeshëm në aktivitetin kimik nga halogjenët e tjerë. Ai nuk reagon me shumicën e jometaleve dhe reagon ngadalë me metalet vetëm kur nxehet. Ndërveprimi i jodit me hidrogjenin ndodh vetëm me ngrohje të fortë, reagimi është endotermik dhe shumë i kthyeshëm:

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

Vetitë fizike të halogjeneve

Në nr. fluori është një gaz i verdhë i lehtë me erë të fortë. helmuese. Klori është një gaz jeshil i lehtë, ashtu si fluori, ka një erë të fortë. Shumë helmuese. Në presion të ngritur dhe në temperaturën e dhomës shndërrohet lehtësisht në gjendje të lëngshme. Bromi është një lëng i rëndë me ngjyrë të kuqe-kafe me një erë karakteristike të pakëndshme të athët. Bromi i lëngshëm, si dhe avujt e tij, janë shumë toksikë. Bromi është pak i tretshëm në ujë dhe mirë në tretës jopolarë. Jodi është një lëndë e ngurtë gri e errët me një shkëlqim metalik. Avulli i jodit është i purpurt. Jodi sublimohet lehtësisht, d.m.th. shndërrohet në gjendje të gaztë nga e ngurtë, duke anashkaluar gjendjen e lëngët.

Prodhimi i halogjeneve

Halogjenet mund të merren nga elektroliza e tretësirave ose shkrirja e halogjeneve:

MgCl 2 = Mg + Cl 2 (shkrihet).

Më shpesh, halogjenet përftohen nga reaksioni i oksidimit të acideve hidrohalike:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O;

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.

Aplikimi i halogjeneve

Halogjenët përdoren si lëndë të para për të prodhuar produkte të ndryshme. Kështu, fluori dhe klori përdoren për sintezën e materialeve të ndryshme polimerike, klori është gjithashtu një lëndë e parë në prodhimin e acidit klorhidrik. Bromi dhe jodi përdoren gjerësisht në mjekësi, dhe bromi përdoret gjithashtu në industrinë e bojës dhe llakut.

Shembuj të zgjidhjes së problemeve

SHEMBULL 1

Ushtrimi Llogaritni vëllimin e klorit (nr.) që reagoi me jodur kaliumi nëse formohet jod me peshë 508 g
Zgjidhje Le të shkruajmë ekuacionin për reagimin midis klorit dhe jodidit të kaliumit:

Cl 2 + 2KI = I 2 + 2KCl

Masa molare e jodit, e llogaritur duke përdorur tabelën e elementeve kimike nga D.I. Mendeleev, e barabartë me – 254 g/mol. Le të gjejmë sasinë e jodit të formuar:

v(I 2) = m(I 2)/M(I 2)

karakteristikat e përgjithshme

Halogjenet përfshijnë pesë elementet kryesore jometalike, të cilat ndodhen në grupin VII të tabelës periodike. Ky grup përfshin elementë të tillë kimikë si fluori F, klori Cl, brom Br, jod I, astatine At.

Halogjenët e kanë marrë emrin e tyre nga fjala greke, e cila në përkthim do të thotë kripë-formues ose "kripë formues", pasi, në parim, shumica e përbërjeve që përmbajnë halogjene quhen kripëra.

Halogjenet reagojnë me pothuajse të gjitha substancat e thjeshta, me përjashtim të vetëm disa metaleve. Ata janë agjentë oksidues mjaft energjikë, kanë një erë shumë të fortë dhe të athët, ndërveprojnë mirë me ujin dhe gjithashtu kanë paqëndrueshmëri të lartë dhe elektronegativitet të lartë. Por në natyrë ato mund të gjenden vetëm si komponime.

Vetitë fizike të halogjeneve

1. Kimikatet e thjeshta si halogjenet përbëhen nga dy atome;
2. Nëse marrim parasysh halogjenet në kushte normale, atëherë duhet të dini se fluori dhe klori janë në gjendje të gaztë, ndërsa bromi është një substancë e lëngët, dhe jodi dhe astatina janë substanca të ngurta.



3. Për halogjenet, pika e shkrirjes, pika e vlimit dhe dendësia rriten me rritjen e masës atomike. Gjithashtu, në të njëjtën kohë, ngjyra e tyre ndryshon, bëhet më e errët.
4. Me çdo rritje të numrit serik, reaktiviteti kimik dhe elektronegativiteti ulen dhe vetitë jometalike dobësohen.
5. Halogjenët kanë aftësinë të formojnë komponime me njëri-tjetrin, si BrCl.
6. Në temperaturën e dhomës, halogjenet mund të ekzistojnë në të tre gjendjet e materies.
7. Është gjithashtu e rëndësishme të mbani mend se halogjenet janë kimikate mjaft toksike.

Vetitë kimike të halogjeneve

Kur reagojnë kimikisht me metalet, halogjenet veprojnë si agjentë oksidues. Nëse, për shembull, marrim fluorin, atëherë edhe në kushte normale ai reagon me shumicën e metaleve. Por alumini dhe zinku ndizen edhe në atmosferë: +2-1: ZnF2.



Prodhimi i halogjeneve

Kur prodhohet fluori dhe klori në një shkallë industriale, përdoren elektrolizë ose solucione kripe.

Nëse shikoni nga afër foton më poshtë, do të shihni se si mund të prodhohet klori në laborator duke përdorur një njësi elektrolize:



Fotografia e parë tregon një instalim për klorur natriumi të shkrirë, dhe i dyti për prodhimin e një tretësire të klorurit të natriumit.

Ky proces i elektrolizës së klorurit të natriumit të shkrirë mund të përfaqësohet në formën e këtij ekuacioni:


Me ndihmën e një elektrolize të tillë, përveç prodhimit të klorit, formohen edhe hidrogjeni dhe hidroksidi i natriumit:


Natyrisht, hidrogjeni prodhohet në një mënyrë më të thjeshtë dhe më të lirë, gjë që nuk mund të thuhet për hidroksidin e natriumit. Ai, ashtu si klori, fitohet pothuajse gjithmonë vetëm përmes elektrolizës së një tretësire të kripës së tryezës.


Nëse shikoni foton e mësipërme, do të shihni se si mund të prodhohet klori në laborator. Dhe përftohet duke reaguar acid klorhidrik me oksid mangani:

Në industri, bromi dhe jodi fitohen duke zëvendësuar këto substanca me klor nga bromidet dhe jodidet.

Aplikimi i halogjeneve

Fluori, ose do të ishte më e saktë të quhej fluori i bakrit (CuF2), ka një gamë mjaft të gjerë aplikimesh. Përdoret në prodhimin e qeramikës, smaltit dhe glazurave të ndryshme. Falë fluorit u shfaqën edhe tigani Teflon që gjendet në çdo shtëpi dhe ftohësi në frigoriferë dhe kondicionerë.

Përveç nevojave shtëpiake, Teflon përdoret edhe për qëllime mjekësore, pasi përdoret në prodhimin e implanteve. Fluori është i nevojshëm në prodhimin e lenteve në optikë dhe pasta dhëmbësh.

Klori gjendet gjithashtu fjalë për fjalë në çdo hap të jetës sonë. Përdorimi më i përhapur dhe më i përhapur i klorit është, natyrisht, kripa e gjellës NaCl. Ai gjithashtu vepron si një agjent detoksifikues dhe përdoret në luftën kundër akullit.

Përveç kësaj, klori është i domosdoshëm në prodhimin e plastikës, gomës sintetike dhe klorurit polivinil, falë të cilit ne marrim rroba, këpucë dhe gjëra të tjera të nevojshme në jetën tonë të përditshme. Përdoret në prodhimin e zbardhuesve, pluhurave, ngjyrave dhe kimikateve të tjera shtëpiake.

Bromi në përgjithësi nevojitet si një substancë fotosensitive kur printoni fotografi. Në mjekësi përdoret si qetësues. Bromi përdoret edhe në prodhimin e insekticideve dhe pesticideve etj.

Epo, jodi i njohur, i cili gjendet në kabinetin e mjekësisë së çdo personi, përdoret kryesisht si një antiseptik. Përveç vetive antiseptike, jodi është i pranishëm në burimet e dritës dhe është gjithashtu një asistent për zbulimin e gjurmëve të gishtërinjve në një sipërfaqe letre.

Roli i halogjeneve dhe komponimeve të tyre për trupin e njeriut

Kur zgjidhni pastë dhëmbësh në dyqan, me siguri secili prej jush i kushtoi vëmendje faktit që përmbajtja e përbërjeve të fluorit tregohet në etiketën e saj. Dhe kjo nuk është pa arsye, pasi ky komponent është i përfshirë në ndërtimin e smaltit dhe kockave të dhëmbëve dhe rrit rezistencën e dhëmbëve ndaj kariesit. Ai gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në proceset metabolike, merr pjesë në ndërtimin e skeletit të kockave dhe parandalon shfaqjen e një sëmundjeje kaq të rrezikshme si osteoporoza.

Klori gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në trupin e njeriut, pasi merr pjesë aktive në ruajtjen e ekuilibrit ujë-kripë dhe ruajtjen e presionit osmotik. Klori është i përfshirë në metabolizmin e trupit të njeriut, në ndërtimin e indeve dhe, e cila është gjithashtu e rëndësishme, në heqjen e peshës së tepërt. Acidi klorhidrik, i cili është pjesë e lëngut gastrik, ka një rëndësi të madhe për tretjen, pasi pa të procesi i tretjes së ushqimit është i pamundur.

Klori është i nevojshëm për trupin tonë dhe duhet t'i jepet atij çdo ditë në dozat e nevojshme. Por nëse marrja e tij në trup tejkalohet ose zvogëlohet ndjeshëm, atëherë do ta ndiejmë menjëherë në formën e ënjtjes, dhimbjes së kokës dhe simptomave të tjera të pakëndshme që jo vetëm që mund të prishin metabolizmin, por edhe të shkaktojnë sëmundje të zorrëve.

Tek njerëzit, sasi të vogla të bromit janë të pranishme në tru, veshka, gjak dhe mëlçi. Për qëllime mjekësore, bromi përdoret si qetësues. Por mbidoza e tij mund të ketë pasoja negative, të cilat mund të çojnë në një gjendje depresive të sistemit nervor, dhe në disa raste në çrregullime mendore. Dhe mungesa e bromit në trup çon në një çekuilibër midis proceseve të ngacmimit dhe frenimit.

Gjëndra jonë tiroide nuk mund të bëjë pa jod, pasi është e aftë të vrasë mikrobet që hyjnë në trupin tonë. Nëse ka mungesë të jodit në trupin e njeriut, mund të fillojë një sëmundje e gjëndrës tiroide e quajtur gusha. Kjo sëmundje shkakton simptoma mjaft të pakëndshme. Një person që ka goiter ndjen dobësi, përgjumje, ethe, nervozizëm dhe humbje të forcës.

Nga e gjithë kjo mund të konkludojmë se pa halogjenet një person jo vetëm që mund të humbiste shumë gjëra të nevojshme në jetën e përditshme, por pa to trupi ynë nuk do të mund të funksiononte normalisht.

PËRKUFIZIM

Halogjenet– Elementet e grupit VIIA – fluor (F), klor (Cl), brom (Br) dhe jod (I). Konfigurimi elektronik i nivelit të jashtëm të energjisë së halogjenëve ns 2 np 5.

Meqenëse halogjenëve u mungon vetëm një elektron përpara se të plotësojnë nivelin e energjisë, në ORR ato më së shpeshti shfaqin vetitë e agjentëve oksidues. Gjendjet e oksidimit të halogjenëve: nga "-1" në "+7". Elementi i vetëm i grupit halogjen, fluori, shfaq vetëm një gjendje oksidimi "-1" dhe është elementi më elektronegativ.

Përgatitja e halogjeneve dhe përbërjeve të tyre

Halogjenet mund të merren nga elektroliza e tretësirave ose shkrirja e halogjeneve:

MgCl 2 = Mg + Cl 2 (shkrirë)

Më shpesh, halogjenet përftohen nga reaksioni i oksidimit të acideve hidrohalike:

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

K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl = 3Cl 2 + 2KCl +2CrCl 3 +7H 2 O

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

HF dhe HCl përgatiten duke reaguar kripërat e tyre të ngurta me acid sulfurik të koncentruar kur nxehen:

CaCl 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2HCl

HBr dhe HI nuk mund të përftohen në këtë mënyrë, pasi këto substanca janë agjentë të fortë reduktues dhe oksidohen nga acidi sulfurik:

2KBr + 2H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Br 2 + 2H 2 O + SO 2

8KI + 5H 2 SO 4 = 4K 2 SO 4 +4I 2 +4H 2 O + H 2 S

Prandaj, HBr dhe HI fitohen nga hidroliza e halogjeneve përkatëse të fosforit:

PBr 3 + 3H 2 O = 3HBr + H 3 PO 3

Ndër përbërjet halogjene që përmbajnë oksigjen, rëndësinë më të madhe kanë acidet që përmbajnë oksigjen dhe kripërat e tyre. Kështu, HClO është një nga acidet që përmban oksigjen të klorit - acidi hipoklor është marrë në tretësira ujore të klorit si një produkt hidrolize:

Cl 2 + H 2 O ↔ HClO + HCl

Kripërat e acidit hipoklorik - hipokloritet formohen kur klori kalon nëpër solucione të ftohta alkali, për shembull:

Cl 2 + 2KOH = KClO + KCl + H 2 O

Acidi hipoklorik (HClO 3) përftohet duke trajtuar kripërat acidike (klorate) me acid sulfurik të koncentruar:

Ba(ClO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2 HClO 3

Kripërat e acidit hipoklorik - klorate përftohen duke kaluar Cl 2 në një tretësirë ​​të nxehtë alkali:

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

HClO 4 është acid perklorik, i cili mund të merret duke trajtuar perkloratin e kaliumit me acid sulfurik të koncentruar:

2 KClO 4 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2 HClO 4

Tretësirat e acideve hipobrom (HOBr) dhe hipojodike (HOI) mund të përgatiten, si HClO, duke reaguar halogjenët përkatës me ujin.

Br 2 + H 2 O = HBr + HOBr

I 2 + H 2 O = HI + HOI

Acidet bromike (HBrO 3) dhe jodike (HIO 3) mund të përftohen duke oksiduar bromin ose ujin me jod me klor:

Br 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HBrO 3 + 10 HCl

Rëndësia biologjike e halogjeneve dhe përbërjeve të tyre

Klorin - një nga elementët më të rëndësishëm që përbëjnë organizmat e gjallë. Trupi e përmban atë në formën e kripës - klorur natriumi. Klori stimulon metabolizmin, rritjen e flokëve, jep energji dhe forcë. Shumica e NaCl gjendet në plazmën e gjakut.

HCl, e cila është pjesë e lëngut gastrik, kontrollon proceset e tretjes. Në mungesë të 0,2% HCl, procesi i tretjes së ushqimit praktikisht ndalet.

Algat, si dhe disa bimë të tjera, grumbullojnë në mënyrë aktive bromin. Uji i detit përmban sasinë më të madhe të bromit, i cili mund të kalojë në ajër, kështu që përmbajtja e tij në ajrin e zonave bregdetare është gjithmonë më e lartë se në zonat larg detit.

Jodi, ashtu si klori, është një nga elementët më të rëndësishëm që përbëjnë organizmat e gjallë. Mungesa e jodit në ujë dhe ushqim redukton prodhimin e hormoneve të tiroides dhe çon në strumë endemike. Jodi hyn në trup me ushqim: bukë, vezë, qumësht, ujë, alga deti dhe me ajër (sidomos ajrin e detit) gjatë frymëmarrjes.

Aplikimi i halogjeneve dhe komponimeve të tyre

Halogjenët përdoren gjerësisht në industri. Kështu, fluori përdoret për të prodhuar lubrifikantë që mund të përballojnë temperaturat e larta, teflon, freon etj. Klori përdoret në prodhimin e acidit klorhidrik, zbardhuesit, hipokloriteve dhe klorateve, për zbardhjen e pëlhurave dhe pulpës që përdoret për prodhimin e letrës, për sterilizimin e ujit të pijshëm dhe dezinfektimin e ujërave të zeza, etj.

Bromi është i nevojshëm për prodhimin e substancave të ndryshme medicinale, disa ngjyrave, si dhe brominit të argjendit, i cili përdoret në prodhimin e materialeve fotografike.

Jodi përdoret në mjekësi në formën e një tretësire 10% në etanol si një agjent antiseptik dhe hemostatik. Jodi përfshihet në një sërë barnash farmaceutike.

Acidi hidrofluorik (HF) përdoret për të prodhuar fluoride, gdhendje xhami, heqjen e rërës nga derdhjet metalike dhe analizën e mineraleve.

Acidi klorhidrik (HCl) përdoret gjerësisht në praktikën kimike, si dhe kripërat e tij. Për shembull, kloruri i natriumit (kripa e tryezës) shërben si lëndë e parë për prodhimin e klorit, acidit klorhidrik, sodës kaustike dhe përdoret në ngjyrosje, prodhimin e sapunit dhe industri të tjera.

Shembuj zgjidhjesh duke pyetur

SHEMBULL 1

Ushtrimi Shkruani ekuacionet për reaksionet e mëposhtme:

1) FeSO 4 + KClO 3 + H 2 SO 4 → ...

2) FeSO 4 + KClO 3 + KOH → ...

3) I 2 + Ba(OH) 2 → …

4) KBr + KVrO 3 + H 2 SO 4 → ...

Përgjigju a) Në këtë reaksion, hekuri rrit gjendjen e tij të oksidimit nga “+2” në “+3”, d.m.th. FeSO 4 është një agjent reduktues, dhe klori redukton gjendjen e oksidimit nga "+5" në "1", d.m.th. KClO 3 është një agjent oksidues:

6FeSO 4 + KClO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4) 3 + KCl + 3H 2 O

b) Në këtë reaksion, hekuri e rrit gjendjen e tij të oksidimit nga “+2” në “+3”, d.m.th. FeSO 4 është një agjent reduktues dhe klori redukton gjendjen e oksidimit nga "+5" në "1", d.m.th. KClO 3 është një agjent oksidues:

6FeSO 4 + KClO 3 + 12KOH + 3H 2 O = 6Fe(OH) 3 ↓ + KCl + 6K 2 SO 4

c) Në këtë reaksion, jodi rrit dhe zvogëlon gjendjen e oksidimit nga "0" në "+5" dhe nga "0" në "-1", d.m.th. I 2 është edhe një agjent reduktues dhe një agjent oksidues - ndodh një reagim disproporcional:

6I 2 + 6Ba(OH) 2 = 5BaI 2 + Ba(IO 3) 2 + 6H 2 O

d) Në këtë reaksion, bromi rrit dhe zvogëlon gjendjen e oksidimit nga "-1" në "0" dhe nga "+5" në "0", d.m.th. KBr është një agjent reduktues, dhe KBrO 3 është një agjent oksidues:

5КВr + КВrО 3 + 3Н 2 SO 4 = 3Вr 2 + 3К 2 SO 4 + 3Н 2 О

 


Lexoni:



Knight of Wands: kuptimi (Tarot)

Knight of Wands: kuptimi (Tarot)

Kalorësi i Stafit - Arkana e Vogël Sipas astrologjisë, Kalorësi i Stafit i korrespondon planetit Mars me pasionin e tij. Planeti banon në Dashi - në fakt...

Enët me kërpudha porcini. Receta. Kërpudha turshi për dimër - një recetë hap pas hapi me foto se si të turshi në shtëpi

Enët me kërpudha porcini.  Receta.  Kërpudha turshi për dimër - një recetë hap pas hapi me foto se si të turshi në shtëpi

Boletus është me të vërtetë mbreti mes kërpudhave. Ndërsa trupat e tjerë frutorë duhet të zihen dhe më pas të skuqen, e bardha nuk ka nevojë për...

Pulë e pjekur në skarë - receta marinimi hap pas hapi dhe teknologjia e gatimit në furrë, mikrovalë ose tigan

Pulë e pjekur në skarë - receta marinimi hap pas hapi dhe teknologjia e gatimit në furrë, mikrovalë ose tigan

Pula e pjekur në skarë perceptohet nga shumë njerëz si një pjatë jo shumë e shëndetshme. Një rol të rëndësishëm në krijimin e një reputacioni të tillë luajtën shpendët e blera në dyqane, të cilat...

Si të gatuajmë siç duhet pulën e pjekur në skarë

Si të gatuajmë siç duhet pulën e pjekur në skarë

1. Pula duhet të marinohet paraprakisht me kripë dhe paprika. Për ta bërë këtë, duhet ta shpëlani pulën brenda dhe jashtë dhe ta lyeni bujarisht me kripë dhe paprika.