Галогены Работу выполнил: Ефимович Алексей Группа ВБА-1 Преподаватель: Докина О.Б. (от греч. halos - соль и genes - образующий) - элементы главной подгруппы VII группы периодической системы: фтор, хлор, бром, йод, астат.

Строение и свойства атомов галогенов 7 на внешнем энергетическом уровне (nS 2 nP 5 ), один из которых р-е - не спаренный. Стремление к достраиванию внешнего уровня до устойчивого, сильные ок-ли, выс. реакционная способность. С увеличением порядкового rатома – увеличивается, Eион.(I) - уменьшается, ЭО - уменьшается, окислыыыы. Cпособность(немееталличность) – уменьшается. Каждый галоген в ряду F Cl Br I может вытеснить последующий из его соединиений. Наибольшая степень окислыыыыения: -1(в соедини. С менее эл. отриц. эл-ми). Все галогены, кроме F, могут соединиятся с более эл. отриц. эл- ми, получая ст. окислыыыы.: +3; +5; +7 при переходе атома в возб. состояние. С актив. металлами дают ионные связи; с актив. немеет. – неустойчивые соед-ия; с < эл-отриц. немеет. – полярные связи. могут образовывать соединиения друг с другом (например, BrCl)

Таблица 1. Электронное строение и свойства галогенов

Строение малекул и физические свойства простых в-в галогенов Простые в-ва галогены состоят из двухатомных малекул F 2 ;Cl 2 ;Br 2 ;I 2 Сохраняют малек. троение во всех агр. состояниях. При обычных усл. F 2 - бледно-жёлтый газ, Cl 2 - желтовато-зеленый газ, Br 2 - коричневая жидкость, I 2 - фиолетово-чёрный кристалл. Имеют резкий запах, летучи. Ядовиты( раздраж. дыхательных путей, удушье, ожоги кожи) Умеренно растворимы в воде(растворы называются хлорной, бровной, йодной водой), лучше – в органических растворителях (спирте, бензоле, хлороформе). В природе встречаются следующие стабильные изотопы галогенов: фтора - 19 F, хлора - 35 Cl и 37 Cl, брома - 79 Br и 81 Br, иода I. Cl 2 F2F2 Br 2 I2I2

4s4s 4p 4d Br 5d4s4p I

Распространение в природе В свободном виде не встречаются(из-за высоки слыы. способности) В составе минералов – в почве, в виде минеральных солей – в природных водах. Их распространенность в земной коре уменьшается при увеличении атомного радиуса от фтора к йоду. В природе эти элементы встречаются в основном в виде галогенидов. F: в минерале флюоритефлюорите богаты фтором растения чечевица и лукчечевицалук

Cl: В природе встречаются два изотопа хлора 35 Cl и 37 Cl встречается только в виде соединиений в составе минералов: галита NaCI, сильвина KCl, сильвинита KCl · NaCl, бишофита MgCl 2 · 6H2O, карналлита KCl · MgCl 2 · 6Н 2 O, каинита KCl · MgSO 4 · 3Н 2 О. Br и I: Бромиды и иодиды K, Na, Mg В качестве исходного сырья для производства брома служат: 1. Морская вода 2. Рассолы соляных озёр 3.Щёлок калийных производств 4. Подземные воды нефтяных и газовых месторождений Йод находится в виде иодидов в морской воде ( мг на тонну морской воды)

Получение галогенов Основным способом получения простых веществ является окислыыыыение галогенидов Фтор - электролизом расплава кислого фторида: CaF 2 Ca + F 2 Хлор - электролиз раствора поваренной соли: 2NaCl 2Na + Cl 2 2NaCl + 2H 2 О H 2 + Cl 2 + 2NaOH Бром и йод – окислыыыыение бромидов и иодидов хлором: 2KBr + Cl 2 Br 2 + 2KCl В промышленности:

В лаборатории: Путем окислыыыыения галогеноводородных кислот или галогенидов сильными окислыыыыителями 4HCl + MnO 2 MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 О 16HCl + 2KMnO 4 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 О 2KBr + MnO 2 + 2H 2 SO 4 Br 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 О 1)Медный сосуд 2)Медный сосуд, имеющий отверстия в дне 3)Трубка 4)Трубка K2MnF6 + 2SbF5 2KSbF6 + MnF3 + ½F2 2K2MnF6 + 4SbF5 4KSbF6 + 2MnF3 + F2 Хлор, бром, и йод: Фтор:

Химические свойства Высокая окислыыыыительная способность Хим. Активность снижается от F 2 к I 2 I С простыми веществами: С металлами – энергично: 2Fe + 3Сl 2 2FeCl 3 С немееталлами: H 2 + Сl 2 2HCl S+ Сl 2 SCl 6 P+ Сl 2 PCl 5

II Со сложными веществами: С водой : F 2 + H 2 O 2HF + O (O 2, O 3 или F 2 + O OF 2 ) O Сl 2 + H 2 O HCl + HClO (Br 2, I 2 ) С растворами щелочей: Сl 2 + 2KOH KCl + KClO + H 2 О Сl 2 + 2Ca(OH) 2 KСl 2 + Ca(ClO) 2 + 2H 2 O Сl 2 + 6KOH 5KCl + KClO 3 + 3H 2 О С соединиениями менее актив. галогенов (окислыыыы. < актив.галогенов) 2KBr + Сl 2 Br 2 + 2KCl Br 2 + 5Сl KOH 2KBrO KCl + 6H 2 О

Степени окислыыыыения HCI HCIO HCIO 2 HCIO 3 HCIO 4 вода CI 2 CI 2 O 7 CI 2 O CIO 2 Взаимодействии хлора и его оксидов с водой

Хлор способен при нагревании вытеснять бром или иод из их соединиений с водородом или металлами: Сl 2 + 2НВr = 2НСl + Вr 2 Сl 2 + 2НI = 2НСl + I 2, Сl 2 + 2КВr = 2КСl + Вr 2, При взаимодействии брома с растворами щелочей и с растворами карбонатов натрия или калия образуются соответствующие бромиды и броматы: 3Br 2 + 3Na 2 CO 3 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2 С соединиениями менее актив. галогенов (окислыыыы. < актив.галогенов) 2KBr + Сl 2 Br 2 + 2KCl Br 2 + 5Сl KOH 2KBrO KCl + 6H 2 О

Применение галогенов и их соединиений

Применение фтора ФТОР Травление стекла Зубная паста Хладагенты фторопласты инсектициды Фторирован ие воды HF

Применение хлора ХЛОР Переработка руд цветных металлов Отбеливание тканей и бумаги Обеззараживание питьевой воды Полимеры Очистка металлов Получение полимеров Соляная кислота Ядохимикаты Медицина. Получение I 2, Br 2

Применение брома бром медицина красители Фото- и кино-промышленность

Применение йода медицина Йодирование поваренной соли Фото- и кино- промышленность красители ЙОД