ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Простые вещества - галогены - состоят из двухатомных молекул, в которых атомы связаны ковалентной неполярной связью.

Галогены - вещества молекулярного строения; плохо растворимы в воде (происходит обратимая химическая реакция), но хорошо растворимы в неполярных и малополярных растворителях, таких как CCl4, гексан СНС6Н14, сероуглерод CS2 и т. п.

Таблица. Физические свойства галогенов

	Агрегатное состояние	Цвет	Запах	tплпл∘ C	tкипкип∘ C	↓
фтор F2	газ	светло-желтый	резкий, раздражающий	-220	-188	· Прочность связи в молекулах уменьшается · Химическая активность снижается · Окислительные свойства ослабевают · Окраска становится более темной · Возрастают температуры плавления и кипения, а также плотность.
хлор Cl2	газ	желто-зеленый	резкий, удушливый	-101	-34
бром Br2	жидкость	бурый	резкий, зловонный	-7	+58
йод I2	твердое вещество	черно-фиолетовый	резкий	+114	+186

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Галогены - типичные окислители. Наибольшей химической активностью обладает фтор, это сильнейший окислитель, который реагирует даже с инертными газами:

2F2+Xe=XeF4

1) Взаимодействие с металлами. Все галогены взаимодействуют практически со всеми простыми веществами, наиболее энергично протекает реакция с металлами. Фтор при нагревании реагирует со всеми металлами, включая золото и платину, на холоде взаимодействует с щелочными металлами, свинцом и железом. Хлор, бром и йод при обычных условиях реагируют со щелочными металлами, а при нагревании – с медью, железом и оловом:

I2+2Cu=2CuI

2Fe+3Cl2=2FeCl3

В результате взаимодействия образуются галогениды, которые являются солями.

2) Взаимодействие с водородом. Все галогены взаимодействуюс водородом с образованием галогеноводородов:

H2+Hal2=2HHal

При обычных условиях фтор реагирует с водородом в темноте со взрывом:

темнотаH2+F2→ темнота2HF+Q

взаимодействие с хлором протекает на свету:

H2+Cl2→ hν 2HCl

бром и йод реагируют только при нагревании:

H2+Br2→ t, ∘ C2HBr

причем реакция с йодом обратима:

H2+I2↔ 2HI

3) Взаимодействие с неметаллами. С кислородом и азотом галогены непосредственно не взаимодействуют:

Hal2+O2≠

Реагируют с серой, фосфором, кремнием, проявляя окислительные свойства, химическая активность у брома и йода выражена слабее, чем у фтора и хлора:

2P+3Cl2=2PCl3

Si+2F2=SiF4

Cl2+S→ t, ∘ CSCl2

4) Взаимодействие с водой. С водой фтор и остальные галогены реагируют по-разному: взаимодействие фтора с водой сопровождается горением, а с водяным паром - взрывом:

2F2+2H2O=4HF+O2↑

Остальные галогены при взаимодействии с водой образуют смесь кислот:

Hal2+H2O=HHal+HHalO

Эта реакции является реакцией диспропорционирования, где галоген одновременно является окислителем и восстановителем.

5) Взаимодействие со щелочами. Также галогены диспропорционируют в растворах щелочей:

· на холоде: Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2O образуется хлорид и гипохлорит

· при нагревании: 3Cl2+6KOH→ t, ∘ CKClO3+5KCl+3H2O образуется лорид и хлорат

Гипобромид-ион существует только при температуре ниже 0 °С, гипойодит-ион в растворах не существует.

6) Взаимодействие с соединениями других неметаллов:

Галогены способны отнимать водород от других веществ:

H2S+Br2=S+2HBr

Реакционная способность галогенов снижается при переходе от фтора к йоду, поэтому предыдущий элемент вытесняет последующий из галогеноводородных кислот и их солей:

2KI+Br2=2KBr+I2

2HBr+Cl2=2HCl+Br2

Хлор образует ряд кислородных кислот (оксокислот). Эти кислоты и их соли являются сильными окислителями.

Формула кислоты	Название кислоты	Константа диссоциациидKд	Кислотный остаток	Название солей
HClO	хлорноватистая	5⋅ 10− 8	ClO−	гипохлорит
HClO2	хлористая	5⋅ 10− 3	ClO2−	хлорит
HClO3	хлорноватая	5⋅ 10	ClO3−	хлорат
HClO4	хлорнуая	1⋅ 103	ClO4−	перхлорат

⇐ Предыдущая 12