Глава 12. Галогены

§ 54. Строение атомов галогенов. Галогены — простые вещества (окончание)

3. Большинство неметаллов непосредственно взаимодействуют с галогенами, образуя фториды, хлориды, бромиды, иодиды. Так, с хлором, бромом энергично взаимодействуют предварительно нагретые сера и фосфор:

4. Галогены взаимодействуют со сложными веществами (водой, сероводородом). Причём активность галогенов в подгруппе убывает.

Окислительные свойства галогенов проявляются и при взаимодействии с водой.

Особенно бурно, с выделением большого количества теплоты, реагирует с водой фтор. Пары воды горят во фторе:

Хлор реагирует с водой спокойно: сначала образуются две кислоты: хлороводородная — НСl и хлорноватистая — НСlO:

Затем происходит разложение хлорноватистой кислоты:

Суммарное уравнение:

Образование атомарного кислорода объясняет окислительные действия хлорной воды (раствор хлора в воде). Хлорная вода обладает дезинфицирующими и отбеливающими свойствами.

Соединения хлора обладают отбеливающими свойствами. Убедимся в этом на опыте.

1. В пробирку со свежеприготовленной хлорной водой опустите синюю лакмусовую бумажку и предварительно окрашенную фиолетовыми чернилами хлопчатобумажную тряпочку. Наблюдайте, что произойдёт. Сделайте вывод.

С развитием промышленности, с ростом городов и неизбежным в связи с этим загрязнением водоёмов возникла проблема обеззараживания питьевой воды и нейтрализации стоков. Жидкий хлор стал универсальным средством защиты людей от эпидемий, различных заболеваний и отравлений. Применяемый в небольших дозах хлор убивает болезнетворные, быстрораз- множающиеся бактерии, микробы, вирусы, нейтрализует ядовитые примеси в воде, не причиняя вреда человеку.

5. Вытеснение галогенами друг друга из растворов их солей. Более активный галоген вытесняет менее активный:

2. Прилейте к растворам бромида и иодида калия хлорную воду, а к раствору иодида калия — бромную воду. Что наблюдаете? Как обнаруживаются свободный бром и иод?

Выводы

1. Свойства галогенов обусловлены составом и строением:

а) химическая активность галогенов в ряду F, Cl, Br, I уменьшается, так как увеличивается атомный радиус и, как следствие, ослабевает связь валентных электронов с ядром атома;

б) химическая активность ионов в ряду F^-, Сl^-, Вr^-, I^- увеличивается;

в) галогены — сильные окислители.

2. Все реакции, в которые всту пают галогены, — окислительновосстановительные.

Основные понятия

Галогены • Галогениды • Галогеноводороды

Вопросы и задания

1. Напишите химические формулы веществ: фтора, фгороводорода, фторида калия. Определите: а) вид химической связи; б) тип кристаллической решётки; в) физические свойства.

2. В чём сходство и различия в строении атомов галогенов?

3. Определите степени окисления элементов в следующих соединениях: Сl₂O; НСlO; Сl₂O₇; НСlO₃; КСlO₃; F₂O; HBr; I₂; Na₅IO₆. Объясните причину многообразия степени окисления у хлора, брома и иода.

4. Каким образом в растворе иодида калия можно обнаружить присутствие свободного иода?

5. В лаборатории хлор получают взаимодействием концентрированной соляной кислоты и оксида марганца(IV):

НСl + МnO₂ → Сl₂ + МnСl₂ + Н₂O

Расставьте коэффициенты в уравнении этой реакции, укажите окислитель и восстановитель и рассчитайте объём выделившегося хлора при вступлении в реакцию 3 моль оксида марганца (IV).

6. Для отбеливания тканей и бумаги К. Бертолле впервые в 1788 г. применил «жавелевую воду», которая образуется при пропускании хлора через холодный раствор щёлочи. Составьте уравнение этой реакции. За основу возьмите реакцию хлора с водой.

7. Са(СlO)₂ — гипохлорид кальция — входит в состав хлорной извести, используемой в качестве дезинфицирующего средства. Эту соль получают взаимодействием хлора с гидроксидом кальция. Запишите уравнение химической реакции.

в. Составьте схему применения хлора. Обсудите её с товарищем.

<<< К началу параграфа