Важнейшие элементы-неметаллы VIIA-группы (галогены)

*Электронные формулы атомов: фтор F [He] 2s22p5 ; хлор CI [Ne] 3s23p53d0 ; бром Br [Ar,3d10] 4s24p5 ; иод I [Kr,4d10] 5s25p5

Простые вещества

F2 – светло-зеленый газ.

Сl2 – желто-зеленый газ.

Вr2 – красно-бурая жидкость.

I2 – черные кристаллы.

Хорошо растворимы в органических растворителях.

Окислительная способность убывает в ряду: F2 → С12 → Вr2 → I2.

Восстановительная активность растет в ряду: Сl¯ → Вr¯ → I¯ .

*Примеры соединений галогенов в различных степенях окисления

HF-I, KF-I, HCl-I, Са(Сl-I)2, HBr-I, NaBr-I, HI-I, КI-I

НСlIO, Са(СlIO)2, НВrIO, IIF

HClVO3, KClVO3 HBrvO3, NaBrvO3, HIvO3

HClVIIO4, KClVIIO4, HBrVIIO4, H5IVIIO6

Химические свойства галогенов

Взаимодействие с водой:

1) 2F2 + Н2O = 2HF + OF2

2) Сl2 + Н2O ↔ НСlO + НСl хлорная вода

3) Вr2 + Н2O ↔ HBrO + HBr бромная вода

4) I2 + Н2O ≠

Галогены – сильные окислители:

1) с металлами → ионные галогениды:

F2 + 2Na = 2NaF; Br2 + Mg = MgBr2

2) с неметаллами → ковалентные соединения:

3F2 + S = SF6; 3Cl2 + 2P (красный) = 2PCl3

3) с галогенидами – более активные «вытесняют» менее активные (ниже в VIIA-группе) из их солей:

2NaCl + F2 = Cl2 + 2NaF

2KI + Br2 = I2 + 2KBr

*Получение хлора

В промышленности:

1) электролиз расплава:

2NaCl → 2Na + Cl2

2) электролиз раствора:

2NaCl + Н2O → Н2↑ + Сl2↑ + 2NaOH

В лаборатории:

1) окисление хлороводорода

4НСl(конц.) + МnO2 = Сl2↑ + МnСl2 + 2Н2O

2) окисление хлоридов при нагревании

10NaCl(т) + 2КМnO4(т) + 8H2SO4(конц.) = Сl2↑ + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O

Химические свойства хлора

Хлор реагирует:

1) с водородом: Сl2 + Н2 = 2НСl (получение НСl в промышленности)

2) с металлами: Сl2 + 2Na = 2NaCl

3) со щелочью в водном растворе:

Сl2 + 2NаОН(хол.) = NaClO(гипохлорит) + NaCl + Н2O

ЗСl2 + 6NaOH(гор.) = NaClOg(хлорат) + 5NaCl + Н2O

4) с бромидами или иодидами:

Сl2 + 2NaBr = Br2 + 2NaCl

Сl2 + 2KI = I2 + 2KCl

*Химические свойства иода

Иод реагирует:

1) с водородом: I2 + Н2 ↔ 2HI

2) с металлами: I2 + 2К = 2KI

3) со щелочью в водном растворе:

3I2 + 6КОH(гор.) = КIO3(иодат) + 5KI + Н2O

4) с иодидом калия в водном растворе:

I2 + KI(p) = K[I(I2)] йодная вода

дииодоиодат(I) калия

Получение хлороводорода в лаборатории

2NaCl(т) + H2SO4(конц.) = 2НСl↑ + Na2SO4

Химические свойства хлороводорода

Хлороводород реагирует:

1) с водой:

НС1 + Н2O = Сl¯ + Н3O+ сильная кислота в водном растворе

2) с металлами:

НСl + Zn = ZnCl2 + Н2↑

3) с оксидами металлов:

2НСl + СаО = СаСl2 + Н2O

4) с основаниями:

2НСl + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2Н2O

5) с солями, если продукт выпадает в осадок или выделяется газ:

2НСl + FeS = FeCl2 + 2H2S↑

2НСl + Pb(NO3)2= PbCl2↓ + 2HNO3

6) с нитратом серебра → хлорид серебра:

НСl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3

7) с окислителями → хлор:

4НСl (конц.) + Са(ClO)2 = 2Сl2↑ + СаСl2 + 2Н2O