Хімічні властивості галогенів

За характером хімічних властивостей, як зазначено вище, всі галогени є типовими неметалами, володіють значною електронегативні. Найбільш електронегативним елементом, що володіє найбільшою неметалевої активністю, є фтор, найменш активний йод.

Взаємодія галогенів з простими речовинами. Простежити зменшення хімічної активності від фтору до хлору можна на прикладах різних реакцій. Особливо цікаво взаємодія різних галогенів з воднем. Умови реакцій у них при цьому різні.
Так, фтор реагує з воднем зі вз ривом навіть у темряві. При цьому утворюється фтористий водень по рівнянню.
H2 + F2 = 2HF

Фтористий водень є найбільш міцним з’єднанням серед галогеноводородов.
Взаємодія хлору з воднем відбувається з вибухом тільки на світлі:
Сl2 + Н2 = 2НСl
Якщо ж підпалити струмінь водню в атмосфері хлору, то він буде згоряти спокійно безбарвним полум’ям (рис. 21).

З воднем бром утворює бромистий водень.
Вr2 + Н2 = 2НВг
Процес йде при слабкому нагріванні.
Йод з воднем реагує тільки при нагріванні з утворенням йодистого водню:
Н2 + I2 = 2НI
Однак це з’єднання дуже хитка і легко розпадається з утворенням водню і йоду. У всіх цих випадках галогени поводяться як окислювачі. Галогено-водень при розчиненні у воді утворюють кислоти.
Окисні властивості галогени проявляють і при взаємодії з металами, яке протікає зазвичай дуже активно.
Фтор реагує практично майже з усіма металами. Легко простежити взаємодію х л про р а з металами. Багато металів в хлорі горять, наприклад сурма самозаймається (рис. 22). Інші метали реагують з хлором при нагріванні, наприклад натрій (рис. 23).
2Na + Сl2 = 2NaCl
Якщо метали можуть мати різну ступінь окислення, то при реакції з хлором вони зазвичай виявляють високу. Наприклад.
2Fe + 3Сl2 = 2FeCl3

Сu + Сl2 = СuСl2

Тут залізо в реакції з хлором виявляє ступінь окислення, рівну +3 – Fe + 3, а мідь рівну + 2- Cu + 2. У всіх наведених випадках хлор поводиться як окислювач.

Бурхливо реагує з металами і бром. Якщо насипати в пробірку з рідким бромом трохи алюмінієвих тирси, то вони згорають в бромі з утворенням бромистого алюмінію, що супроводжується виділенням бурих парів брому і снопом іскор. Реакція йде по наступному рівнянню:
2Аl + ЗВr2 = 2АlВr3
Досвід проводиться в приладі, зображеному на рис. 24. Довга трубка 1 виконує роль повітряного холодильника. Горять в бромі також олово, сурма, а калій з бромом дає сильний вибух.
Йод також реагує з металами, утворюючи йодисті солі. Особливо цікаво відбувається реакція алюмінію з йодом. Для цього кристали йоду розтирають у ступці до утворення дрібного порошку, а потім на асбестірованной сітці змішують йод з алюмінієвою пилом. Суміш, посуд і матеріали повинні бути абсолютно сухими. Якщо після цього додати до суміші краплю води, яка є каталізатором у цьому процесі, то суміш запалюється і горить, виділяючи фіолетові клуби парів йоду
2Аl + 3I2 = 2АlI3

Слід зазначити, що йод реагує з металами важче, ніж хлор і бром.
На відміну від більшості інших простих речовин галогени в безпосередню взаємодію з киснем не вступають, так як кисень і галогени володіють близькими значеннями електронегативності. Разом з тим кисневі сполуки галогенів непрямим шляхом отримані й існують.

■ 14. Доведіть шляхом складання електронного балансу, що в реакціях з воднем і металами галогени поводяться як окислювачі. Обгрунтуйте така поведінка будовою атома галогенів.

15. Який обсяг хлористого водню може бути отриманий при реакції з воднем 20 л хлору? (це завдання вирішується цілком в обсягах).
16. Для того щоб утворюється хлористий водень не містив домішок хлором, при взаємодії хлору з воднем останнього беруть на 5% більше необхідної кількості. Розрахуйте, який об’єм водню слід взяти для отримання 50 л хлористого водню. (Див. Відповідь)

Посилання на основну публікацію