Cl 2 + 2KI = I 2 + 2KCl

בואו נמצא את כמות היוד שנוצרה:

v(I 2)=m(I 2)/M(I 2)

v(I 2)=508/254=2 מול

לפי משוואת התגובה, כמות חומר הכלור.

כימיה של יסודות

אל-מתכות של תת-קבוצת VIIA

אלמנטים של תת-קבוצת VIIA הם לא מתכות טיפוסיות עם גבוה

אלקטרושליליות, יש להם שם קבוצה - "הלוגנים".

נושאים עיקריים שנסקרו בהרצאה

מאפיינים כלליים של לא-מתכות של תת-קבוצת VIIA. מבנה אלקטרוני, המאפיינים החשובים ביותר של אטומים. הסט האופייני ביותר-

עונשי חמצון. תכונות של הכימיה של הלוגנים.

חומרים פשוטים.

תרכובות טבעיות.

תרכובות הלוגן

חומצות הידראוליות ומלחיהן. מלח וחומצה הידרופלואורית

משבצות, קבלה ויישום.

מתחמי הליד.

תרכובות חמצן בינאריות של הלוגנים. חוסר יציבות כ.

תכונות חיזור של חומרים פשוטים ושיתוף

אחדות. תגובות חוסר פרופורציה. דיאגרמות לטימר.

כימיה של יסודות של תת-קבוצת VIIA

מאפיינים כלליים

קבוצת VIIA נוצרת על ידי יסודות p: פלואור F, כלור

Cl, ברום Br, יוד I ואסטטין At.

הנוסחה הכללית לאלקטרוני ערכיות היא ns 2 np 5.

כל האלמנטים של קבוצה VIIA הם לא-מתכות טיפוסיות.

כדי ליצור מעטפת יציבה של שמונה אלקטרונים

קופסאות, בגלל זה יש להםיש נטייה חזקה לכיוון

תוספת של אלקטרון.

כל האלמנטים יוצרים בקלות טעינה אחת פשוטה

ny anions G – .

בצורה של אניונים פשוטים, יסודות מקבוצה VIIA נמצאים במים טבעיים ובגבישים של מלחים טבעיים, למשל, Halite NaCl, Sylvite KCl, fluorite

CaF2.

שם קבוצה כללי של אלמנטים VIIA-

קבוצת "הלוגנים", כלומר "מולידים מלחים", נובעת מהעובדה שרוב התרכובות שלהם עם מתכות הן קדם-

הוא מלח טיפוסי (CaF2, NaCl, MgBr2, KI), אשר

אשר ניתן להשיג באמצעות אינטראקציה ישירה

אינטראקציה של מתכת עם הלוגן. הלוגנים חופשיים מתקבלים ממלחים טבעיים, ולכן השם "הלוגנים" מתורגם גם כ"נולד ממלחים".

מצב החמצון המינימלי (–1) הוא היציב ביותר

עבור כל ההלוגנים.

כמה מאפיינים של האטומים של יסודות קבוצה VIIA ניתנים ב

המאפיינים החשובים ביותר של אטומים של יסודות מקבוצה VIIA

להלוגנים יש זיקה אלקטרונית גבוהה (מקסימום ב

Cl) ואנרגיית יינון גבוהה מאוד (מקסימום ב-F) ומקסימום

אלקטרושליליות אפשרית בכל תקופה. פלואור הוא הכי הרבה

אלקטרוני שלילי של כל היסודות הכימיים.

נוכחות של אלקטרון אחד לא מזווג באטומי הלוגן קובעת

מייצג את האיחוד של אטומים בחומרים פשוטים למולקולות דיאטומיות Г2.

עבור חומרים פשוטים, הלוגנים, חומרי החמצון האופייניים ביותר הם

מאפיינים, שהם החזקים ביותר ב-F2 ונחלשים בעת מעבר ל-I2.

הלוגנים מאופיינים בתגובתיות הגדולה ביותר של כל היסודות הלא מתכתיים. פלואור, אפילו בין הלוגנים, בולט

בעל פעילות גבוהה במיוחד.

היסוד של התקופה השנייה, הפלואור, שונה באופן החזק ביותר מהאחר

אלמנטים אחרים של תת-הקבוצה. זהו דפוס כללי עבור כל הלא מתכות.

פלואור, כיסוד האלקטרונילי ביותר, לא מראה סקס

מצבי חמצון תושב. בכל קשר, כולל עם קי-

חמצן, פלואור נמצא במצב חמצון (-1).

כל ההלוגנים האחרים מציגים דרגות חמצון חיוביות

leniya עד מקסימום של +7.

מצבי החמצון האופייניים ביותר של הלוגנים:

F: -1, 0;

Cl, Br, I: -1, 0, +1, +3, +5, +7.

ל-Cl יש תחמוצות ידועות בהן הוא נמצא במצבי חמצון: +4 ו-+6.

תרכובות ההלוגן החשובות ביותר, במצבים חיוביים,

עונשי החמצון הם חומצות המכילות חמצן והמלחים שלהן.

כל תרכובות ההלוגן במצבי חמצון חיוביים הם

הם חומרי חמצון חזקים.

דרגת חמצון איומה.חוסר פרופורציה מקודם על ידי סביבה בסיסית.

יישום מעשי של חומרים פשוטים ותרכובות חמצן

הפחתת ההלוגנים נובעת בעיקר מהשפעת החמצון שלהם.

החומרים הפשוטים ביותר, Cl2, מוצאים את היישום המעשי הרחב ביותר.

ו-F2. הכמות הגדולה ביותר של כלור ופלואור נצרכת בתעשייה

סינתזה אורגנית: בייצור פלסטיק, חומרי קירור, ממיסים,

חומרי הדברה, תרופות. כמויות משמעותיות של כלור ויוד משמשות להשגת מתכות ולזיקוקן. נעשה שימוש גם בכלור

להלבנת תאית, לחיטוי מי שתייה ובייצור

מים של אקונומיקה וחומצה הידרוכלורית. מלחים של חומצות אוקסואציות משמשים לייצור חומרי נפץ.

חומצות - חומצות הידרוכלוריות וחומצות מותכות - נמצאות בשימוש נרחב בפועל.

פלואור וכלור הם בין עשרים היסודות הנפוצים ביותר

שם, יש בטבע פחות ברום ויוד באופן משמעותי. כל ההלוגנים מתרחשים בטבע במצב החמצון שלהם(-1). רק יוד מופיע בצורה של המלח KIO3,

שנכלל כטומאה במלח צ'יליאני (KNO3).

אסטטין הוא יסוד רדיואקטיבי המיוצר באופן מלאכותי (הוא לא קיים בטבע). חוסר היציבות של At בא לידי ביטוי בשם, שמקורו ביוונית. "סטטוס" - "לא יציב". אסטטין הוא פולט נוח לטיפול בהקרנות של גידולי סרטן.

חומרים פשוטים

חומרים פשוטים של הלוגנים נוצרים על ידי מולקולות דו-אטומיות G2.

בחומרים פשוטים, במהלך המעבר מ-F2 ל-I2 עם עלייה במספר האלקטרונים

שכבות כס ועלייה בקיטוב של אטומים, יש עליה

אינטראקציה בין מולקולרית, המובילה לשינוי בשיתוף המצטבר

עומד בתנאים סטנדרטיים.

פלואור (בתנאים רגילים) הוא גז צהוב, ב-181o C הוא הופך ל

מצב נוזלי.

כלור הוא גז צהוב-ירוק שהופך לנוזל ב-34o C. בצבע של הא-

השם Cl קשור אליו, הוא בא מהיוונית "כלורוס" - "צהוב-

ירוק". עלייה חדה בנקודת הרתיחה של Cl2 בהשוואה ל-F2,

מצביע על אינטראקציה בין-מולקולרית מוגברת.

ברום הוא נוזל אדום כהה, נדיף מאוד, רותח ב-58.8 מעלות צלזיוס.

שמו של האלמנט קשור לריח החד והבלתי נעים של גז והוא נגזר ממנו

"ברומוס" - "מסריח".

יוד - גבישים סגולים כהים, עם "מתכתי" קלוש

גושים, אשר כאשר מחומם בקלות סובלימציה, ויוצרים אדים סגולים;

נקודת הרתיחה של יוד היא 183 מעלות צלזיוס. שמו בא מהצבע של אדי יוד -

"iodos" - "סגול".

לכל החומרים הפשוטים יש ריח חריף והם רעילים.

שאיפת האדים שלהם גורמת לגירוי של הריריות ואיברי הנשימה, ובריכוזים גבוהים - חנק. במהלך מלחמת העולם הראשונה, נעשה שימוש בכלור כחומר רעיל.

גז פלואור וברום נוזלי גורמים לכוויות בעור. עבודה עם הא-

לוגנים, יש לנקוט באמצעי זהירות.

מאז חומרים פשוטים של הלוגנים נוצרים על ידי מולקולות לא קוטביות

מתקרר, הם מתמוססים היטב בממיסים אורגניים לא קוטביים:

אלכוהול, בנזן, פחמן טטרכלוריד וכו'. כלור, ברום ויוד מסיסים במים מעט, התמיסות המימיות שלהם נקראות כלור, ברום ומי יוד. Br2 מתמוסס טוב יותר מאחרים, ריכוז ברום בשבת.

התמיסה מגיעה ל-0.2 מול/ליטר, וכלור – 0.1 מול/ליטר.

פלואוריד מפרק מים:

2F2 + 2H2 O = O2 + 4HF

הלוגנים מפגינים פעילות חמצונית ומעבר גבוהים

לתוך אניונים הלידים.

Г2 + 2e–  2Г–

לפלואור פעילות חמצונית גבוהה במיוחד. פלואור מחמצן מתכות אצילות (Au, Pt).

Pt + 3F2 = PtF6

זה אפילו יוצר אינטראקציה עם כמה גזים אינרטיים (קריפטון,

קסנון ורדון), למשל,

Xe + 2F2 = XeF4

תרכובות רבות מאוד יציבות בוערות באווירת F2, למשל.

מים, קוורץ (SiO2).

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

בתגובות עם פלואור, אפילו חומרי חמצון חזקים כמו חנקן וגופרית

חומצה ניקית, פועלת כחומרים מפחיתים, בעוד שפלואור מחמצן את הקלט

המכילים O(–2) בהרכבם.

2HNO3 + 4F2 = 2NF3 + 2HF + 3O2 H2 SO4 + 4F2 = SF6 + 2HF + 2O2

התגובתיות הגבוהה של F2 יוצרת קשיים בבחירת הקונ-

חומרים מבניים לעבודה איתו. בדרך כלל למטרות אלו אנו משתמשים

ישנם ניקל ונחושת, אשר, כאשר הם מחומצנים, יוצרים סרטי הגנה צפופים של פלואורידים על פני השטח שלהם. השם F נובע מהפעולה האגרסיבית שלו.

אני אוכל, זה בא מיוונית. "פלוארוס" - "הרסני".

בסדרות F2, Cl2, Br2, I2, יכולת החמצון נחלשת עקב עלייה

הגדלת גודל האטומים והקטנת האלקטרושליליות.

בתמיסות מימיות, תכונות החמצון והרדוקטיביות של החומר

חומרים מאופיינים בדרך כלל באמצעות פוטנציאלים של אלקטרודות. הטבלה מציגה פוטנציאלים סטנדרטיים של אלקטרודות (Eo, V) להפחתת חצי תגובות

היווצרות הלוגנים. לשם השוואה, הערך Eo עבור ki-

פחמן הוא חומר החמצון הנפוץ ביותר.

פוטנציאל אלקטרודה סטנדרטי לחומרי הלוגן פשוטים

פעילות חמצונית מופחתת

כפי שניתן לראות מהטבלה, F2 הוא חומר מחמצן חזק הרבה יותר,

מאשר O2, לכן F2 אינו קיים בתמיסות מימיות , זה מחמצן מים,

מתאושש ל-F–. אם לשפוט לפי ערך E®, יכולת החמצון של Cl2

גם גבוה מזה של O2. ואכן, במהלך אחסון לטווח ארוך של מי כלור, הם מתפרקים עם שחרור חמצן והיווצרות HCl. אבל התגובה איטית (מולקולת Cl2 חזקה יותר באופן ניכר ממולקולת F2 ו

אנרגיית ההפעלה לתגובות עם כלור גבוהה יותר), דיספרו-

מנה:

Cl2 + H2 O  HCl + HOCl

במים הוא לא מגיע לקצה (K = 3.9 . 10-4), לכן Cl2 קיים בתמיסות מימיות. Br2 ו-I2 מאופיינים ביציבות גדולה עוד יותר במים.

חוסר פרופורציה הוא חומר חמצון אופייני מאוד

תגובת הפחתה עבור הלוגנים. חוסר פרופורציה של ההגברה

נשפך בסביבה אלקלית.

חוסר פרופורציה של Cl2 באלקלי מוביל להיווצרות אניונים

Cl– ו-ClO–. קבוע חוסר הפרופורציה הוא 7.5. 1015.

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O

כאשר יוד אינו פרופורציונלי באלקלי, נוצרים I– ו-IO3–. אנה-

באופן הגיוני, Br2 מוציא יוד בפרופורציה. שינוי מוצר אינו פרופורציונלי

המדינה נובעת מהעובדה שהאניונים GO– ו-GO2– ב-Br ואני אינם יציבים.

תגובת חוסר פרופורציה של כלור משמשת בתעשייה

יכולת להשיג מחמצן היפוכלוריט חזק ומהיר,

הלבנת סיד, מלח ברטהולט.

3Cl2 + 6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2 O

אינטראקציה של הלוגנים עם מתכות

הלוגנים מגיבים בעוצמה עם מתכות רבות, למשל:

Mg + Cl2 = MgCl2 Ti + 2I2  TiI4

Halide + Na, שבהם למתכת יש מצב חמצון נמוך (+1, +2),

- אלו הן תרכובות דמויות מלח בעלות קשרים יוניים בעיקר. איך ל

הנה, הלידים יוניים הם מוצקים עם נקודת התכה גבוהה

הלידי מתכת שבהם למתכת דרגת חמצון גבוהה

טונים הם תרכובות עם קשרים קוולנטיים בעיקר.

רבים מהם הם גזים, נוזלים או מוצקים מתיכים בתנאים רגילים. לדוגמה, WF6 הוא גז, MoF6 הוא נוזל,

TiCl4 הוא נוזלי.

אינטראקציה של הלוגנים עם לא מתכות

הלוגנים מקיימים אינטראקציה ישירה עם לא מתכות רבות:

מימן, זרחן, גופרית וכו'. לדוגמה:

H2 + Cl2 = 2HCl 2P + 3Br2 = 2PBr3 S + 3F2 = SF6

הקשר בהלידים שאינם מתכת הוא קוולנטי בעיקר.

בדרך כלל לתרכובות אלו יש נקודות התכה ורתיחה נמוכות.

כאשר עוברים מפלואור ליוד, האופי הקוולנטי של ההלידים עולה.

ההלידים הקוולנטיים של לא מתכות טיפוסיות הם תרכובות חומציות; בעת אינטראקציה עם מים, הם עוברים הידרוליזה ליצירת חומצות. לדוגמה:

PBr3 + 3H2 O = 3HBr + H3 PO3

PI3 + 3H2 O = 3HI + H3 PO3

PCl5 + 4H2 O = 5HCl + H3 PO4

שתי התגובות הראשונות משמשות לייצור ברום ומימן יודיד.

חומצה נואית.

אינטרהלידים. הלוגנים, המשתלבים זה עם זה, יוצרים אינטרג-

מוביל. בתרכובות אלו, ההלוגן הקל והאלקטרונילי יותר נמצא במצב חמצון (–1), והכבד יותר נמצא במצב חיובי.

עונשי חמצון.

בשל האינטראקציה הישירה של הלוגנים בחימום, מתקבלים הבאים: ClF, BrF, BrCl, ICl. ישנם גם אינטרהלידים מורכבים יותר:

ClF3, BrF3, BrF5, IF5, IF7, ICl3.

כל האינטרהלידים בתנאים רגילים הם חומרים נוזליים עם נקודות רתיחה נמוכות. לאינטרהלידים פעילות חמצונית גבוהה

פעילות. לדוגמה, חומרים יציבים כימית כמו SiO2, Al2 O3, MgO וכו' נשרפים באדי ClF3.

2Al2 O3 + 4ClF3 = 4 AlF3 + 3O2 + 2Cl2

פלואוריד ClF 3 הוא מגיב פלואור אגרסיבי הפועל במהירות

חצר F2. הוא משמש בסינתזות אורגניות ולהשגת סרטי הגנה על פני השטח של ציוד ניקל לעבודה עם פלואור.

במים, אינטרהלידים עוברים הידרוליזה ליצירת חומצות. לדוגמה,

ClF5 + 3H2 O = HClO3 + 5HF

הלוגנים בטבע. השגת חומרים פשוטים

בתעשייה מתקבלים הלוגנים מהתרכובות הטבעיות שלהם. את כל

תהליכים להשגת הלוגנים חופשיים מבוססים על חמצון של הלוגן

יוני ניד.

2Г –  Г2 + 2e–

כמות משמעותית של הלוגנים מצויה במים טבעיים בצורת אניונים: Cl–, F–, Br–, I–. מי ים יכולים להכיל עד 2.5% NaCl.

ברום ויוד מתקבלים ממי באר שמן ומי ים.

מבנה ותכונות של אטומים. היסודות של תת-הקבוצה הראשית של קבוצה VII של הטבלה המחזורית של D.I. מנדלייב, המאוחדים תחת השם הכללי הלוגנים - פלואור F, כלור Cl, ברום Br, יוד I, אסטטין At (נמצא לעתים רחוקות בטבע) - הם לא-מתכות טיפוסיות . זה מובן, כי האטומים שלהם מכילים שבעה אלקטרונים ברמת האנרגיה החיצונית, והם צריכים רק אלקטרון אחד כדי להשלים אותו. אטומי הלוגן, כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם מתכות, מקבלים אלקטרון מאטומי המתכת. במקרה זה נוצר קשר יוני ונוצרים מלחים.

מכאן מגיע השם הכללי של תת-הקבוצה "הלוגנים", כלומר "לידת מלחים".

הלוגנים הם חומרי חמצון חזקים מאוד. פלואור בתגובות כימיות מציג רק תכונות חמצון, ומאופיין רק במצב החמצון של -1 בתרכובות. ההלוגנים הנותרים גם מפגינים תכונות מפחיתות כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם אלמנטים אלקטרוניטיביים יותר - פלואור, חמצן, חנקן. מצבי החמצון שלהם יכולים לקבל את הערכים +1, +3, +5, +7.

התכונות המפחיתות של הלוגנים עולות מכלור ליוד, מה שקשור לעלייה ברדיוסים של האטומים שלהם: אטומי הכלור קטנים בערך פי אחד וחצי מיוד.

הלוגנים הם חומרים פשוטים. כל ההלוגנים קיימים במצב חופשי בצורה של מולקולות דיאטומיות עם קשרים כימיים קוולנטיים לא קוטביים בין האטומים. במצב מוצק, ל-F 2, Cl 2, Br 2, I 2 יש סריגי גביש מולקולריים, דבר המאושר על ידי התכונות הפיזיקליות שלהם (טבלה 7).

טבלה 7
תכונות פיזיקליות של הלוגנים

כפי שניתן לראות, עם עלייה במשקל המולקולרי של הלוגנים, נקודות ההיתוך והרתיחה שלהם עולות (איור 88), וצפיפותם עולה: פלואור וכלור הם גזים, ברום הוא נוזל, יוד הוא מוצק.

אורז. 88.
נקודות התכה ורתיחה של הלוגנים

זאת בשל העובדה שככל שגדלים אטומי הלוגן ומולקולות גדלים (איור 89), גדלים גם כוחות האינטראקציה הבין-מולקולרית ביניהם.

אורז. 89.
אורך קשר במולקולות הלוגן

מ-F 2 ל-I 2 עוצמת הצבע של ההלוגנים עולה. גבישי יוד הם בעלי ברק מתכתי.

הפעילות הכימית של הלוגנים, כמו לא-מתכות, נחלשת מפלואור ליוד.

כל הלוגן הוא חומר החמצון החזק ביותר בתקופתו. תכונות החמצון של הלוגנים באות לידי ביטוי בבירור כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם מתכות. במקרה זה, כפי שאתה כבר יודע, נוצרים מלחים. כך, הפלואור כבר מגיב בתנאים רגילים עם רוב המתכות, וכשהוא מחומם הוא מגיב גם לזהב, כסף ופלטינה, הידועים בפסיביות הכימית שלהם. אלומיניום ואבץ נדלקים באווירת פלואור:

ההלוגנים הנותרים מגיבים עם מתכות בעיקר בחימום. אז, בבקבוק מלא בכלור, גבישים של אנטימון מרוסק מתלקחים ונשרפים יפה (איור 90), ויוצרים תערובת של שני אנטימון כלורידים (III) ו-(V):

אורז. 90.
שריפה של אנטימון בכלור

אבקת ברזל מחוממת מתלקחת גם כשהיא מגיבה עם כלור. ניתן לבצע את הניסוי גם עם אנטימון, אך יש לחמם תחילה רק סיבי ברזל בכף ברזל, ולאחר מכן לשפוך במנות קטנות לבקבוק עם כלור. מכיוון שכלור הוא חומר מחמצן חזק, התגובה גורמת ליצירת כלוריד של ברזל (III) (איור 91):

אורז. 91.
שריפת ברזל בכלור

חוט נחושת לוהט בוער באדי ברום:

יוד מחמצן מתכות לאט יותר, אך בנוכחות מים, שהם זרז, התגובה של יוד עם אבקת אלומיניום מתקדמת באלימות רבה:

התגובה מלווה בשחרור אדי יוד סגול (למה?).

ניתן לשפוט את הירידה בתכונות החמצון והעלייה בתכונות המפחיתות של הלוגנים מפלואור ליוד על פי יכולתם לעקור זה את זה מתמיסות מלח.

אורז. 92.
עקירה של ברום מהמלח שלו על ידי הלוגן פעיל יותר - מי כלור

ברום חופשי מחליף יוד ממלחים:

תגובה זו אינה אופיינית לפלואור, מכיוון שהיא מתרחשת בתמיסה, והפלואור יוצר אינטראקציה עם מים, וגורר ממנו חמצן:

כאן החמצן ממלא את התפקיד הבלתי רגיל של חומר מפחית. זה אולי המקרה היחיד כאשר חמצן בתגובת בעירה אינו אחד מחומרי המוצא, אלא התוצר שלו.

היחלשות תכונות החמצון של הלוגנים מפלואור ליוד באה לידי ביטוי בבירור כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם מימן. ניתן לכתוב את המשוואה לתגובה זו בצורה כללית:

N 2 + G 2 = 2NG

(G הוא הכינוי הכימי המקובל להלוגנים).

אם פלואור מגיב עם מימן בתנאים כלשהם עם פיצוץ, אז תערובת של כלור ומימן מגיבה בפיצוץ רק כשהיא מציתה או מוקרנת באור שמש ישיר, ברום מגיב עם מימן בחימום וללא פיצוץ. תגובות אלו הן אקסותרמיות. התגובה של התרכובת של יוד גבישי עם מימן היא אנדותרמית חלשה; היא ממשיכה לאט גם כאשר היא מחוממת.

כתוצאה מתגובות אלו נוצרים מימן פלואוריד HF, מימן כלורי HCl, מימן ברומיד HBr ומימן יודיד HI, בהתאמה.

גילוי הלוגנים. פלואור בצורה חופשית הושג לראשונה בשנת 1886 על ידי הכימאי הצרפתי א' מויסן, שזכה על כך בפרס נובל. היסוד קיבל את שמו מהפלואור היווני - "הורס".

הכלור התגלה על ידי הכימאי השבדי K. Scheele בשנת 1774. היסוד נקרא על שם צבע החומר הפשוט (מהיוונית chloros - צהוב-ירוק).

הברום התגלה בשנת 1826 על ידי הכימאי הצרפתי א' באלארד. היסוד נקרא כך על ריח של חומר פשוט (מהיוונית bromos - Fetid).

יוד הושג בשנת 1811 על ידי המדען הצרפתי B. Courtois, וקיבל את שמו על צבע האדים של חומר פשוט (מהיוד היווני - סגול).

מילים ומושגים חדשים

1. מבנה אטומי הלוגן ומצבי החמצון שלהם.
2. תכונות פיזיקליות של הלוגנים.
3. תכונות כימיות של הלוגנים: אינטראקציה עם מתכות, מימן, תמיסות של מלחי הלוגן.
4. שינויים בתכונות החיזור של הלוגנים מפלואור ליוד.

משימות לעבודה עצמאית

1. חשב את המסה של 1 ליטר פלואור וכלור בטמפרטורת החדר. u. מצא את הצפיפות היחסית שלהם למימן ולאוויר.
2. תמיסות של כלור, ברום ויוד במים נקראות מי כלור, ברום ומי יוד, בהתאמה. למה אין מים מופלרים?
3. צייר אנלוגיה בין התגובות של מתכות אלקליות ופלואור עם תמיסות מלח.
4. חשב את מצבי החמצון של אטומים של יסודות כימיים בתרכובות הבאות: KClO 3 (מלח ברטהולט), HClO (חומצה היפוכלורית), HClO 4 (חומצה פרכלורית). כתבו את הנוסחאות של התחמוצות המתאימות לחומצות.
5. חשב את נפח הכלור (מס') שיידרש כדי לעקור את כל היוד מ-300 גרם של תמיסה 15% של אשלגן יודיד. חשב את כמות חומר המלח החדש שנוצר.
6. חשב את נפח המימן כלורי שנוצר כאשר 150 ליטר כלור מגיבים עם 200 ליטר מימן. איזה גז נלקח בעודף? חשב את הנפח שייתפוס עודף הגז הזה.
7. במדינות רבות, לפלואור יש שם אחר - פלואור, שפירושו "זורם" בלטינית. מצא הסבר לשם זה באמצעות מילונים כימיים וספרות אחרת.

בתנאים רגילים F 2ו Cl 2-גזים, בר 2- נוזל, אני 2ו בְּמוצקים. גם עוצמת הצבע משתנה: עם הגדלת הרדיוס האטומי, כמו גם המסה הגרעינית, הצבע הופך כהה יותר (פלואור הוא צהוב חיוור, כלור צהוב, ברום הוא אדום-חום כהה, ואסטטין הוא סגול כהה).

במצב מוצק, להלוגנים יש מבנה גבישי. הלוגנים נוזליים מוליכים חשמל היטב.

מסיסות הלוגנים במים.

• F 2- בלתי מסיס;
• Cl2- מסיס;
• BR 2- מסיס;
• אני 2- מעט מסיסים (מכיוון שהם גדולים במסה ובעלי מבנה גבישי).

מאפיינים של הלוגניםהיא יכולת החמצון שלהם.

חומר החמצון החזק ביותר (בסולם פאולינג) הוא F 2, המגיב עם כל היסודות הכימיים.

התגובתיות של הלוגנים יורדת עם הגדלת הרדיוס האטומי. בגלל זה אני 2יכול לפעול כגורם מפחית.

תרכובות עם מימן נקראות מימן הלידי (מימן כלורי, מימן יודיד, מימן פלואוריד), שהן חומצות חזקות (למעט חומצה הידרופלואורית - היא בעלת חוזק בינוני).

כל ההלוגנים (למעט פלואור) יוצרים חומצות המכילות חמצן לא יציבות, שם איקס - ו,Cl,בר,אני:

• NH -1 אה,
• NH -3 O 2,
• NH -5 O 3,
• NH -7 O 4.

דרגת החמצון עולה, תכונות החומציות עולות ויכולת החמצון יורדת.

הפלואור עוקר כלור מתרכובותיו עם יותר יסודות אלקטרו-חיוביים, כלור עוקר ברום, וברום עוקר יוד:

F 2 + 2НCl → 2НF + Cl 2,

מצד שני, יוד מחליף ברום וכלור מחומצות המכילות חמצן וממלחיהן, שבהן ההלוגנים טעונים חיובית:

I 2 + 2HCIO 3 → 2НIO 3 + Cl 2,

הלוגנים מגיבים עם מספר רב של תרכובות אורגניות: בתגובות החלפה, הוספה באמצעות קשר מרובה וכו'. פחמימנים רבים נשרפים או מתפוצצים באטמוספרה F 2.

הם אינם קיימים בצורה חופשית בטבע, אך כמרכיבים מרכיבים הם נמצאים בכל מקום במינרלים טבעיים רבים ונמצאים במי מלח. לכל ההלוגנים יש אדים רעילים (גזים רעילים סומאן, סארין) ועלולים לגרום לנזק בלתי הפיך לבריאות, אך יחד עם זאת יש להם השפעה חיידקית.

מספר לימוד בכימיה, אנשים רבים יודעים שהלוגנים כוללים יסודות כימיים של המערכת המחזורית של מנדלייב מקבוצה 17 בטבלה.

תורגם מיוונית כלידה, מוצא. כמעט כולם פעילים מאוד, בשל כך הם מגיבים באלימות עם חומרים פשוטים, למעט כמה לא-מתכות. מהם הלוגנים ומהן תכונותיהם?

בקשר עם

חברים לכיתה

רשימת הלוגנים

הלוגנים הם חומרי חמצון טובים; מסיבה זו, בטבע ניתן למצוא אותם רק בחלק מהתרכובות. ככל שהמספר האטומי גבוה יותר, הפעילות הכימית של היסודות מקבוצה זו פחותה. קבוצת ההלוגן כוללת את האלמנטים הבאים:

• כלור (Cl);
• פלואור (F);
• יוד (I);
• ברום (Br);
• אסטטין (אט).

האחרון פותח במכון למחקר גרעיני, שנמצא בעיר דובנה. פלואור הוא גז רעיל בעל צבע צהוב חיוור. גם כלור רעיל. זהו גז בעל ריח די חריף ולא נעים של צבע ירוק בהיר. לברום צבע חום-אדמדם והוא נוזל רעיל שעלול אף להשפיע על חוש הריח. זה מאוד נדיף, ולכן הוא מאוחסן באמפולות. יוד הוא חומר סגול כהה גבישי, הסובלימציה בקלות. אסטטין הוא רדיואקטיבי, צבע גביש: שחור עם כחול, זמן מחצית חיים הוא 8.1 שעות.

פעילות החמצון הגבוהה של הלוגנים יורדת מפלואור ליוד. הפעיל ביותר מבין אחיו הוא פלואור, אשר יש את היכולת להגיב עם כל מתכת, ליצור מלחים, חלקם מתלקחים באופן ספונטני, ומשחררים כמות עצומה של חום. ללא חימום, אלמנט זה מגיב כמעט עם כל הלא מתכות, תגובות מלוות בשחרור של כמות מסוימת של חום (אקזותרמית).

פלואור יוצר אינטראקציה עם גזים אינרטיים ומוקרן (Xe + F 2 = XeF 2 + 152 kJ). כאשר מחומם, הפלואור משפיע על הלוגנים אחרים, ומחמצן אותם. הנוסחה מתקיימת: Hal 2 + F 2 = 2HalF, כאשר Hal = Cl, Br, I, At, במקרה שבו מצבי חמצון HalF של כלור, ברום, יוד ואסטטין שווים ל-+1.

פלואור גם מקיים אינטראקציה די נמרצת עם חומרים מורכבים. התוצאה היא חמצון מים. במקרה זה, מתרחשת תגובה נפיצה, שנכתבת בקצרה על ידי הנוסחה: 3F 2 + ZH 2 O = OF 2 + 4HF + H 2 O 2.

כְּלוֹר

הפעילות של הכלור החופשי מעט פחותה מפלואור, אך יש לו גם יכולת תגובה טובה. זה יכול להתרחש בעת אינטראקציה עם חומרים פשוטים רבים, למעט חריגים נדירים בצורת חמצן, חנקן וגזים אינרטיים. הוא יכול להגיב באלימות עם חומרים מורכבים, יצירת תגובות החלפה, התכונה של הוספת פחמימנים טבועה גם בכלור. בחימום, ברום או יוד נעקרים מתרכובות עם מימן או מתכות.

ליסוד זה יש קשר מוזר עם מימן. בטמפרטורת החדר וללא חשיפה לאור, הכלור אינו מגיב בשום צורה לגז זה, אך ברגע שהוא מחומם או מכוון לאור, תתרחש תגובת שרשרת נפיצה. הנוסחה ניתנת להלן:

Cl2+ חν → 2Cl, Cl + H2 → HCl + H, H + Cl2 → HCl + Cl, Cl + H2 → HCl + H, וכו'.

פוטונים, כאשר הם נרגשים, גורמים לפירוק מולקולות Cl 2 לאטומים, ומתרחשת תגובת שרשרת, הגורמת להופעת חלקיקים חדשים שמתחילים את תחילת השלב הבא. בהיסטוריה של הכימיה תופעה זו נחקרה. כימאי רוסי וחתן פרס נובל N.N Semenov. ב-1956 הוא חקר את תגובת השרשרת הפוטוכימית ובכך תרם תרומה גדולה למדע.

כלור מגיב עם חומרים מורכבים רבים, אלו הן תגובות החלפה והוספה. זה מתמוסס היטב במים.

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO - 25 קילו-ג'יי.

עם אלקליות, כאשר מחומם, כלור יכול לא פרופורציונלי.

ברום, יוד ואסטטין

הפעילות הכימית של הברום מעט פחותה מזו של הפלואור או הכלור הנ"ל, אך היא גם גבוהה למדי. ברום משמש לעתים קרובות בצורה נוזלית. זה, כמו כלור, מתמוסס היטב במים. מתרחשת איתו תגובה חלקית, המאפשרת לקבל "מי ברום".

הפעילות הכימית של יוד שונה באופן ניכר מנציגים אחרים של סדרה זו. זה כמעט לא מקיים אינטראקציה עם לא מתכות, אלא עם עם מתכות התגובה מתרחשת באיטיות רבה ורק בחימום. במקרה זה, מתרחשת ספיגה גדולה של חום (תגובה אנדותרמית), שהינה הפיכה ביותר. חוץ מזה אי אפשר להמיס יוד במים בשום אופן, לא ניתן להשיג זאת אפילו בחימום, וזו הסיבה ש"מי יוד" לא קיימים בטבע. יוד ניתן להמיס רק בתמיסת יודיד. במקרה זה נוצרים אניונים מורכבים. ברפואה, תרכובת זו נקראת תמיסת לוגול.

אסטטין מגיב עם מתכות ומימן. בסדרת ההלוגנים הפעילות הכימית יורדת בכיוון מפלואור לאסטטין. כל הלוגן בסדרת F - At מסוגל לעקור יסודות הבאים מתרכובות עם מתכות או מימן. אסטטין הוא הפסיבי ביותר מבין היסודות הללו. אבל הוא מאופיין באינטראקציה עם מתכות.

יישום

הכימיה מושרשת היטב בחיינו, חודרת לכל התחומים. האדם למד להשתמש בהלוגנים, כמו גם בתרכובותיו, לטובתו. אין להכחיש את המשמעות הביולוגית של הלוגנים. תחומי היישום שלהם שונים:

• תרופה;
• פַרמָקוֹלוֹגִיָה;
• ייצור פלסטיקים שונים, צבעים וכו';
• חַקלָאוּת.

מהתרכובת הטבעית קריוליט, שהנוסחה הכימית שלה היא כדלקמן: Na3AlF6 אֲלוּמִינְיוּם. תרכובות פלואור נמצאות בשימוש נרחב בייצור משחות שיניים. פלואוריד ידוע כמסייע במניעת עששת. משתמשים בתמיסת אלכוהול של יוד לחיטוי וחיטוי פצעים.

הכלור מצא את השימוש הנרחב ביותר בחיינו. היקף היישום שלה מגוון למדי. דוגמאות לשימוש:

1. ייצור פלסטיק.
2. השגת חומצה הידרוכלורית.
3. ייצור סיבים סינתטיים, ממיסים, גומיות וכו'.
4. הלבנת בדים (פשתן וכותנה), נייר.
5. חיטוי מי שתייה. אבל אוזון משמש יותר ויותר למטרה זו, שכן השימוש בכלור מזיק לגוף האדם.
6. חיטוי של מקום

יש לזכור שהלוגנים הם חומרים רעילים מאוד. תכונה זו בולטת במיוחד בפלואור. הלוגנים עלולים לגרום לחנק, גירוי בדרכי הנשימה ולפגוע ברקמה ביולוגית.

אדי כלור יכולים להיות מסוכנים ביותר, כמו גם תרסיס פלואור, בעל ריח קלוש וניתן לחוש אותו בריכוזים גבוהים. אדם עלול לחוות אפקט מחנק. כאשר עובדים עם חיבורים כאלה, יש לנקוט באמצעי זהירות.

השיטות לייצור הלוגנים מורכבות ומגוונות. בתעשייה, זה ניגש עם דרישות מסוימות, אשר נצפתה בקפדנות.

טוען...

אולי יעניין אותך:

קרוספיט

כדור המוקף סביב גליל וחרוט נקרא a

כדור שמסתובב סביב צילינדר וחרוט נקרא (א) אם קודקוד החרוט שוכן על פני הכדור, ובסיס החרוט הוא קטע של הכדור. תמיד אפשר להקיף כדור ליד חרוט עגול ימני.מרכזו של כדור מוקף ליד קונוס שוכן בגובה החרוט. סֶנט

רווח המוני

הלוגנים – היפרמרקט ידע

הגדרה הלוגנים הם יסודות מקבוצה VIIA - פלואור (F), כלור (Cl), ברום (Br) ויוד (I). תצורה אלקטרונית של רמת האנרגיה החיצונית של הלוגנים ns 2 np 5. מכיוון שעד להשלמת רמת האנרגיה, ההלוגנים צריכים רק אלקטרון אחד

אימונים לירידה במשקל

מצגת בנושא: "דוגמנות"

§ 1.1. דוגמנות כשיטת קוגניציה שאלות ומשימות: דוגמנות כשיטת קוגניציה 1. קראו את חומרי ההצגה לפסקה המופיעה בנספח האלקטרוני לספר הלימוד. מה אתה יכול לומר על צורות המידע המוצגות ב

קטגוריות

• רווח המוני
• תְזוּנָה
• דיאטות
• ספורט ובריאות
• קרוספיט
• איך לשאוב
• טכניקות והדרכה
• במכון
• בבית

כתבות אחרונות

ליקוי חמה. תאריכים של ליקוי חמה. ליקוי החמה הקרוב באילו תנאים נצפה ליקוי חמה?

כיצד לשפר את ניהול הפרויקטים בארגון

אומה שוודית. שוודים. חי וצומח

רעידות אדמה גדולות בעולם בחמש השנים האחרונות (2004–2010)

השקעות עבור איבן אני דנילוביץ' קליטה

איך עובד כישוף אהבה ואיך להבין שכישוף האהבה עבד

אוניברסיטת מוסקבה של משרד הפנים של רוסיה

קניית אייקונים עתיקים, הערכת אייקונים באינטרנט על סמך תמונות

חינוך מקצועי תיכוני

פִּרסוּם