Раздел: Неорганическая химия

Галогены

Статья

Не изучено

Галогены — элементы VII группы. F₂ самое реакционноспособное вещество. Cl₂ тоже сильный окислитель. Окислительная способность Br₂ ниже, но все равно еще высокая. I₂ уже довольно слабый окислитель.

F₂ — бледно-желтый или желто-зеленый газ
Cl₂ — желто-зеленый газ
Br₂ — темно-красная жидкость
I₂ — темно-фиолетовые кристаллы

Приятного изучения статьи! Если хочешь подготовиться на 90+, то обязательно посмотри вот эти способы подготовки (жми, чтобы перейти на сайт и узнать подробнее) 💜

Химические свойства

Взаимодействие с металлами

Реагируют с металлами любой активности с образованием галогенидов:

Al + Cl₂ → AlCl₃

По взаимодействию с железом отчетливо видно, что I₂ отличается по окислительной способности от других галогенов:

Fe + F₂ → FeF₃

Fe + Cl₂ → FeCl₃

Fe + Br₂ → FeBr₃

Fe + I₂ → FeI₂

При взаимодействии йода с медью образуется йодид меди(I), а не йодид меди(II), так как йодид меди(II) содержит окислитель Cu²⁺ и восстановитель I⁻ и окислил-восстановил бы сам себя:

Cu + I₂ → CuI

Взаимодействие с неметаллами

Галогены реагируют между собой:

I₂ + Cl₂ → I₂Cl₆

I₂ + Cl₂ + H₂O → HIO₃ + HCl

С кислородом не взаимодействуют:

Несмотря на то, что существуют оксиды галогенов, они образуются иначе

С серой:

S + F₂ → SF₆

S + Cl₂ → SCl₂

S + Br₂ → S₂Br₂

S + I₂ → не взаимодействуют

С азотом взаимодействует только фтор:

N₂ + F₂ → NF₃

С фосфором взаимодействуют все, кроме I₂:

P + Cl₂ → PCl₃

P + Cl₂ → PCl₅

P + Br₂ + H₂O → HBr + H₃PO₃

P + I₂ + H₂O → HI + H₃PO₃

С углеродом взаимодействуют все, кроме I₂:

С + Cl₂ → CCl₄

С кремнием взаимодействуют все, кроме I₂:

Si + Cl₂ → SiCl₄

С водородом по схеме: H₂ + Hal₂ → HHal:

с фтором реакция идет самопроизвольно

с хлором при облучении ультрафиолетом

с бромом и йодом при нагревании

Взаимодействие со сложными веществами

С кислотами. Только окисление H₂S (хотя это такая себе кислота тут):

H₂S + I₂ → S + HI

H₂S + Br₂ → S + HBr

H₂S + Cl₂ + H₂O → H₂SO₄ + HCl

Со щелочами:

Cl₂ + KOH → KCl + KClO₃ + H₂O при нагревании

Cl₂ + KOH → KCl + KClO + H₂O

Br₂ и I₂ взаимодействуют так же, но с I₂ даже на холоде будет KIO₃, потому что KIO неустойчив

С оксидами обычно не взаимодействуют, кроме 2 редких реакций:

CO + Cl₂ → COCl₂

SO₂ + Cl₂ → SO₂Cl₂

С солями:

KBr + Cl₂ → KCl + Br₂ — Вытеснение слабого галогена более сильным

Na₂SO₃ + Cl₂ + H₂O → Na₂SO₄ + HCl — Окисление сульфитов

K₂S + Br₂ → KBr + S — Окисление сульфидов

При взаимодействии галогенов с карбонатами активных металлов подразумевается, что карбонат подвергается гидролизу и образуется щелочь, с которой и взаимодействует галоген:

K₂CO₃ + Br₂ → KBrO₃ + KBr + CO₂ при нагревании

Взаимодействие с водой:

F₂ + H₂O → OF₂ + HF + H₂O₂

Cl₂ + H₂O ⇄ HCl + HClO

Br₂ + H₂O → не взаимодействуют

I₂ + H₂O → не взаимодействуют

Некоторые способы получения

Электролиз растворов галогенидов для получения хлора, брома, йода:

KCl + H₂O → H₂ + Cl₂ + KOH — электролиз

Фтор можно получить только электролизом расплавов:

KF → K + F₂ — электролиз

Окисление хлоридов, бромидов, йодидов:

MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

KBr + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Br₂ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

KMnO₄ + HCl → Cl₂ + KCl + MnCl₂ + H₂O

Галогеноводороды

Галогеноводороды — газы с очень хорошей растворимостью в воде. При растворении в воде получаются соответствующие кислоты.

Получение HF и HCl:

В этой реакции может получаться как кислая соль, так и средняя:

KF + H₂SO₄(конц) → HF↑ + KHSO₄

KCl + H₂SO₄(конц) → HCl↑ + KHSO₄

Получение HBr и HI: