Химическое расследование Химические свойства галогенов

Гипотеза Молекулы простых веществ, образуемых атомами галогенов двухатомны. С увеличением радиуса атомов в ряду F, Cl, Br, I, At возрастает поляризуемость молекул. В результате усиливается межмолекулярное дисперсионное взаимодействие, что обуславливает возрастание температуру плавление и кипения простых веществ. С увеличением размеров внешних электронных облаков взаимодействующих атомов степень их перекрывания уменьшается, а область перекрывания располагается все дольше от атомных ядер. Молекулы простых веществ, образуемых атомами галогенов двухатомны. С увеличением радиуса атомов в ряду F, Cl, Br, I, At возрастает поляризуемость молекул. В результате усиливается межмолекулярное дисперсионное взаимодействие, что обуславливает возрастание температуру плавление и кипения простых веществ. С увеличением размеров внешних электронных облаков взаимодействующих атомов степень их перекрывания уменьшается, а область перекрывания располагается все дольше от атомных ядер.

Цель: -выяснить химические свойства галогенов. Задачи: - провести исследование химических свойств галогенов; - указать условия химических реакций.

Ход исследования Химическая активность фтора исключительна высока. Щелочные металлы, свинец, железо сгорают в атмосфере фтора при комнатной температуре. На некоторые металлы (Cu, Ni) фтор не действуют, так как на их поверхности образуется защитный слой фторида. Однако при нагревании фтор реагирует со всеми металлами, в том числе золотом и платиной. Химическая активность фтора исключительна высока. Щелочные металлы, свинец, железо сгорают в атмосфере фтора при комнатной температуре. На некоторые металлы (Cu, Ni) фтор не действуют, так как на их поверхности образуется защитный слой фторида. Однако при нагревании фтор реагирует со всеми металлами, в том числе золотом и платиной. Cо многими неметаллами (водород, йод, бром, сера, фосфор, мышьяк, сурьма, углерод, кремний, бор) фтор взаимодействуют на холоду с образованием соответствующих соединений; реакция протекает со взрывом или с образованием пламени. Cо многими неметаллами (водород, йод, бром, сера, фосфор, мышьяк, сурьма, углерод, кремний, бор) фтор взаимодействуют на холоду с образованием соответствующих соединений; реакция протекает со взрывом или с образованием пламени. H2 + F2 = 2HF H2 + F2 = 2HF Si + 2F2 = SiF4 Si + 2F2 = SiF4 S + 3F2 = SF6 S + 3F2 = SF6 Фтор является самым сильным окислителем. Фтор является самым сильным окислителем. SiO2 +2 F2 = SiF4 + O2 SiO2 +2 F2 = SiF4 + O2 2H2 O + 2F2 = 4 HF + O 2 2H2 O + 2F2 = 4 HF + O 2

Свободный хлор проявляет высокую химическую активность, хотя и меньшую чем фтор. Он непосредственно взаимодействует со всеми простыми веществами за исключением кислорода, азота и благородных газов. Такие неметаллы как фосфор, мышьяк, сурьма и кремний при высокой температуре реагируют с хлором с выделением большого количества тепла. Энергично протекает взаимодействие хлора с активными металлами – натрием, калием, магнием. Свободный хлор проявляет высокую химическую активность, хотя и меньшую чем фтор. Он непосредственно взаимодействует со всеми простыми веществами за исключением кислорода, азота и благородных газов. Такие неметаллы как фосфор, мышьяк, сурьма и кремний при высокой температуре реагируют с хлором с выделением большого количества тепла. Энергично протекает взаимодействие хлора с активными металлами – натрием, калием, магнием. Сl2 + 2Na = 2 NaCl Сl2 + 2Na = 2 NaCl Mg + Cl2 = MgCl2 Mg + Cl2 = MgCl2 Хлор реагирует с водой на свету образует с ней соляную и хлорноватистую кислоту: Хлор реагирует с водой на свету образует с ней соляную и хлорноватистую кислоту: Cl2 + H 2O = HCl + HClО Cl2 + H 2O = HCl + HClО Фосфор, внесенный в хлор загорается, образуя трех- и пятихлористый фосфор: Фосфор, внесенный в хлор загорается, образуя трех- и пятихлористый фосфор: 2P + 3Cl2 = 2PCl3 2P + 3Cl2 = 2PCl3 РС13+ Cl 2 = PCl5. РС13+ Cl 2 = PCl5.

Химическая активность брома меньше, чем у хлора, но все же велика. Со многими металлами и неметаллами(например с фосфором) они реагируют в обычных условиях. При этом бром по активности мало уступает хлору. Соединение брома с водородом происходит лишь при нагревании. Химическая активность брома меньше, чем у хлора, но все же велика. Со многими металлами и неметаллами(например с фосфором) они реагируют в обычных условиях. При этом бром по активности мало уступает хлору. Соединение брома с водородом происходит лишь при нагревании. Активность йода меньше, чем у хлора, но все же со многими металлами он способен взаимодействовать при обычных условиях, образуя соли J 2 +2Na = 2NaJ Йод с водородом реагирует только при достаточно сильном нагревании, и не полностью, т.к. начинает идти обратная реакция-разложение жидкого водорода:

Галогены, стоящие в подгруппе выше, вытесняют нижестоящие из галогенопроизводных кислот и их солей ! Из солей: Из солей: Cl2 +2KBr =2KCl +Br2 Cl2 +2KBr =2KCl +Br2 Cl2 + 2KJ =2KCl +J2 Cl2 + 2KJ =2KCl +J2 Из кислот: Из кислот: Cl2 +2HBr= Br2 +2HCl Cl2 +2HBr= Br2 +2HCl Cl2 + 2HJ = J2 + 2HCl Cl2 + 2HJ = J2 + 2HCl

Результаты исследования Таким образом, химическая активность галогенов последовательно уменьшается от фтора к йоду. Каждый галоген в ряду F I может вытеснять после­дующий из его соединений с водородом или металлами, то есть каждый галоген в виде простого вещества способен окислять галогенид-ион любого из последующих галогенов Таким образом, химическая активность галогенов последовательно уменьшается от фтора к йоду. Каждый галоген в ряду F I может вытеснять после­дующий из его соединений с водородом или металлами, то есть каждый галоген в виде простого вещества способен окислять галогенид-ион любого из последующих галогенов

Информационные ресурсы О.С.Габриелян Химия 9 класс, изд. Дрофа, М., 2007; О.С.Габриелян Химия 9 класс, изд. Дрофа, М., 2007; Шульпин Г.Б. Эта увлекательная химия. М.; Химия, Стёпин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. М., Химия, Книга для чтения по неорганической химии. Часть I /Сост.В.А.Крицман.М.;Просвещение, Энциклопедический словарь юного химика. /Сост.В.А.Крицман, В.В.Стацко.– М.;Педагогика, 1982.