340 likes | 734 Views
Vzácné plyny. Vzácné plyny. XeF 2 XeF 4 XeF 6 b. t. 129 117 49 °C. 1962 [Xe + ][PtF 6 – ]. XeF 6 + H 2 O 6 HF + XeO 3 XeO 3 + OH – HXeO 4 –. 2,1 V. 2,4 V. H 4 XeO 6 XeO 3 Xe. 2,6 V. Xe F 6 Xe. 0,9 V. 1,3 V. HXeO 6 3 – H XeO 4 – Xe. Vzácné plyny.
E N D
Vzácné plyny XeF2XeF4XeF6 b.t.12911749°C 1962[Xe+][PtF6–] XeF6+ H2O 6 HF + XeO3 XeO3 + OH– HXeO4–
2,1V 2,4V H4XeO6XeO3 Xe 2,6V XeF6 Xe 0,9V 1,3V HXeO63–HXeO4– Xe Vzácné plyny adiční sloučeniny2XeF2·PF5 komplexníCs[XeF7], Cs2[XeF8] solného typuNa4XeO6·nH2O Kr – BaKrO4 H+ OH–
Tvary sloučenin vzácných plynů XeF2 XeF4 XeO64– XeF5– XeF6 XeF82–
HALOGENY X VII. skupina–7 elektronů konfigurace s2p5
Oxidační čísla halogenů ionty kovalentní slouč. halogenidy NaCl, HCl, CCl4 kovalentní slouč. oxidy, oxokyseliny
vstup HF výstup H2výstupF2výstup H2 HF/KF elektrolyt ocelová uhlíková katoda (–) anoda (+) Fluor a Chlor F2– světle zelený plyn– 0,08% litosféry CaF2(fluorid, kazivec), Na3AlF6 kryolit výroba HF, freonů CCl2F2, teflon Výroba: elektrolýza směsi KHF2 + HF
membrána Cl2 H2 přívod solanky 35% NaOH (aq) Zřěděný NaOH (aq) použitá solanka Na+ Anoda (+) Katoda (–) Fluor a Chlor F2– světle zelený plyn– 0,08% litosféry CaF2(fluorid, kazivec), Na3AlF6 kryolit výroba HF, freonů CCl2F2, teflon Výroba: elektrolýza směsi KHF2 + HF Cl2–žlutozelený plyn –0,19% NaCl, KCl Cl2; chlorace, soli, PVC Výroba:zpracování NaCl – elektrolýza Příprava: MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O
Brom, Jod a Astat Br2–červená kapalina– 0,01% ; KBr, KBrO3 Výroba: mořská voda pH 3,5 + Cl2 2KBr+Cl22KCl+Br2 Příprava: 5Br–+BrO3–+6H+3H2O+3Br2 I2–fialové až černé krystaly 10–4 %v chilském ledku IO3– Výroba:2IO3–+5HSO3–3HSO4–+2SO42–+H2O+I2 Příprava: 2KI+Cl2 (Br2)I2+2KCl At2209 Bi+211At(7,5h)
Vlastnosti halogenů oxidační schopnost 2 F2+ SiO2SiF4 + O2 4 F2 + H2S2 HF + SF6 Br2+ H2S2 HBr + S 2 F2+ 2 H2O4 H++ 4 F–+ O2 X2+ H2OHX + HOX
Halogenovodíky HX b.v. aq.H2+F2 2HF19,5°C40% H2+Cl2 2HCl–85°C 38%, 20% H2+Br2 2HBr–67°C48% H2+I22HI–36°C CaF2+H2SO4 2HF+CaSO4 KHF2HF+KF NaCl+H2SO4HCl+NaHSO4 NaBr+H3PO4HBr+NaH3PO4 (2HBr+H2SO4Br2 + SO2 + 2H2O) PBr3+H2O H3PO3+3HBr H2S+I2 2HI+S
Halogenovodíky HX b.v. aq.H2+F2 2HF19,5°C40% H2+Cl2 2HCl–85°C 38%, 20% H2+Br2 2HBr–67°C48% H2+I22HI–36°C redox vlastnosti HX ox. H;Zn + 2 HCl ZnCl2+ H2 red.2 HI + H2O2 2 H2O + I2 acidobasické vlastnostiHCl HI (vel. hal.)
Halogenidy MX halogenidy– binární sloučeniny(mimo N, O, H) Iontové– 1.,2.,3.skupina NaF — NaI(nereaguje s H2O) Kovalentní– molekulovéSF6, PCl5, TiCl4 přechodné kovy, lanthanoidy; – hydráty– např. NiCl2· 6H2O – [Ni(H2O)6]2+ + 2 Cl–iontový charakter – bezvodé – vazba M—X – kovalentní charakter vrstevnaté strukturyCdI2 (hydrolýza); polymerní charakter
Příprava halogenidů Ca+2HBr CaBr2+H2(kovy + HX) MgO+2HCl MgCl2+H2O(MO + HX) CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(sůl, CO32– + HX) AgNO3+NaCl AgCl+NaNO3sraženina Ti+2Cl2 TiCl4(kov + X2) S+3F2 SF6(nekov + X2) 2Fe+3Br2 2FeBr2 Al2O3+3C+3Cl2 2AlCl3+3CO SiO2+2C+2Cl2 SiCl4+2CO CoCl2·6H2O+6SOCl2 CoCl2+6SO2+12HCl
Sloučeninyhalogenů sloučeniny interhalové (interhalogeny): ClF, BrF, IF, BrCl, ICl, IBr–podobnost jako X2 ClF + H2O HF + HOCl BrF3+ KF K[BrF4] BrF5; ICl3; IF3; IF5; IF7 IF5 IF4++ IF6– IF7 BrF5 ClF3
Sloučeninyhalogenů Polyhalogenidy KI+I2 ( I5–......I9–) tendence k polyhal.F < Cl < Br < I velké ionty Cs+ geometrie – téměř lineární * velmi nestabilní
OXIDY halogenů Oxidy –19– většina nestálé F–OF2,fluorid kyslíku, silné fluorační činidlo 2F2+2OH– 2F–+OF2+H2 2% NaOH přebytekOF2+2 OH– O2+2 F–+H2O
Oxidy chloruCl Cl2O–b.v. 275 K (kap.) plyn –exploduje, lomená molekula, kovalentní vazba 2Cl2+2HgOHgO·HgCl2+Cl2O Cl2O+H2O2HOCl(anhydrid HOCl) Cl2O3– identifikován
Oxidy chloruCl ClO2– plynnýT > 170 K expl. –paramagnetický, oxidační činidlo 3KClO3+2H2SO4 2ClO2+HClO4+3KHSO4+H2O 2KClO3+2H2SO4+H2C2O4 2ClO2+2CO2+KHSO4+2H2O 2ClO2+OH– ClO2–+ClO3–+H2O ClO2+O3+O2Cl2O6 tmavě červená kapalina, méně explozivní Cl2O6 Cl2O7–nejstálejší – olejovitá kapalina 2KClO4+H2SO4Cl2O7+K2SO4
Oxidy halogenů (Br, I) Br–méně stálé než oxidy chloru Br2O– analogie Cl2O BrO2– analogie ClO2 I I2O5– stálý do 350K, krystalický 2HIO3I2O5+H2O I2O7?
Oxokyseliny halogenů (1) HFOkyselina„fluorová“ reakcí F2 s ledem při 0 °C fluorace ledu Stálá v neutrálním či alkalickém prostředí. V kyselém oxiduje vodu na H2O2
Oxokyseliny halogenů (2) HXOHOX,HOIpK ~8 2X2+2HgO+H2O HgO·HgCl2+2HOX Cl2+H2O HCl+HClO Cl2+2NaOHNaCl+NaOCl20°C 3 OX–XO3–+ 2 X– Cl– 385 K Br –325K I –280K . NaOCl , Ca(Cl)(ClO)
Oxokyseliny halogenů (3) HXO2–pouzeHClO2 ClO2+H2OHClO2+HClO3 2ClO2+H2O22HClO2+O2
Oxokyseliny halogenů (4) HClO3, HBrO3–aq. roztok (pKA - 2) HIO3–bílé krystaly I2+HNO3HIO3(100%) HXO3–pyramida příprava ze solí – iontoměniče Ba(ClO3)2+H2SO42HClO3+BaSO4 . KClO3–travex 3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O 4 KClO33 KClO4+KCl 2 KClO3KCl+3O2 KBrO3+5KBr+3H2SO43Br2+3H2O+3K2SO4 ClO3– , BrO3– strukturní typ NaClNaIO3 – CsCl
Oxokyseliny halogenů (5) HXO4–tetraedr HClO4–pKA ~–11 HClO4·H2O (70%) Zn+2HClO4Zn(ClO4)2+H2 nekoordinuje se KClO4+H2SO4HClO41-3kPa . HBrO4– rozpad83SeO43– HIO4 ....... H5IO6 18NaOH+I2+Cl2Na2H3IO6+14NaCl+6H2O Kinetika oxidace vzrůstá v řaděClO4– BrO4–IO4–
NE / V Oxidační čísloN Oxokyseliny halogenů (6)
Halogen-oxidy halogenů FnXOm patří k nim: fluorid-oxidy, fluorid-peroxidy, fluoridy perchlorylů,trifluorid-oxidy, trifluorid-peroxidy a deriváty kyselin