1 / 31

Halogeny

Halogeny. Charakteristika skupiny. = „solitvorné“ ns 2 np 5 F, Cl, Br, I (At se k halogenům neřadí) poměrně velká vzájemná podobnost vysoká elektronegativita vysoká elektronová afinita tvoří dvouatomové molekuly X 2. Vlastnosti halogenů. Vlastnosti halogenů. Oxidační čísla halogenů.

nero
Download Presentation

Halogeny

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Halogeny

  2. Charakteristika skupiny = „solitvorné“ • ns2 np5 • F, Cl, Br, I (At se k halogenům neřadí) • poměrně velká vzájemná podobnost • vysoká elektronegativita • vysoká elektronová afinita • tvoří dvouatomové molekuly X2

  3. Vlastnosti halogenů

  4. Vlastnosti halogenů Oxidační čísla halogenů

  5. Halogeny • Fluor • světle zelený plyn, silně reaktivní a toxický • v přírodě se nachází pouze ve formě nerozpustných fluoridů • CaF2 – fluorit (kazivec) • Na3AlF6 – kryolit • vyrábí se elektrolýzou směsi HF a KHF2 • využití – výroba freonů, HF, fluorované polymery (teflon)

  6. Halogeny • Chlor • žlutozelený, silně toxický plyn • vyskytuje se především ve sloučeninách NaCl a KCl (pevných nebo v mořské vodě) • vyrábí se elektrolýzou roztoku NaCl – solanky • využití – výroba HCl, plastických materiálů (PVC, chloropren,...) • příprava: MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + Cl2 + 4 H2O 2 KMnO4 + 16 HCl → 2 MnCl2 + 2 KCl + 5 Cl2 + 8 H2O

  7. Halogeny • Brom • hnědočervená kapalina • vyskytuje s v měnší míře, než chlor a fluor • v mořské vodě ve formě bromidů Br- • vyrábí se ze zahuštěné mořské vody vytěsňováním chlorem • příprava: 2 KBr + Cl2 → 2 KCl + Br2 5 Br- + BrO3- + 6 H+ → 3 H2O + 3 Br2

  8. Halogeny • Jód • tmavě fialová až šedočerná pevná látka • při zahřívání sublimuje ve dialové páry • velmi malé zastoupení v přírodě • v mořské vodě • v chilském ledku (NaNO3 s příměsí jodičnanů) • výroba z jodičnanů v chilském ledku 2 IO3- + 5 HSO3- → 3 HSO4- + 2 SO4- + H2O + I2 • příprava 2 KI+ Cl2 → 2 KCl + I2

  9. Chemické vlastnosti halogenů • všechny mají výrazné oxidační vlastnosti F > Cl > Br > I • fluor dokáže vyoxidovat kyslík z SiO2 2 F2 + SiO2 → SiF4 + O2 4 F2 + H2S → 2 HF + SF6 2 Cl2 + H2S → 2 HCl + SCl2 Br2 + H2S → 2 HBr + S

  10. Sloučeniny halogenů • Halogenovodíky H2 + F2 → 2 HF - samovolně až explosivně H2 + Cl2 → 2 HCl – je třeba iniciovat jiskrou H2 + Br2 → 2 HBr – je třeba použít katalyátoru H2 + I2← 2 HI – převládá rozklad na prvky • HF kapalina (tv=19,5 °C), ostatní kapaliny • nejsilnější kyselinou je HI > HBr > HCl > HF • kvůli délce a pevnosti vazby

  11. Sloučeniny halogenů • HF • připravuje se reakcí kyseliny sírové s CaF2 CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF • leptá sklo 4 HF + SiO2 → SiF4 + 2 H2O

  12. Sloučeniny halogenů • HCl • dříve se vyráběl reakcí NaCl s kyselinou sírovou 2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl • odtud triviální název - kyselina solná • maximální koncentrace ve vodě je 38 % • jedna ze základních anorganických látek

  13. Sloučeniny halogenů • HBr • příprava reakcí bromidu s kyselinou fosforečnou NaBr + H3PO4 → HBr + NaH2PO4 • HI • příprava reakcí jodu se sulfanem I2 + H2S → 2 HI + S

  14. Sloučeniny halogenů • halogen v molekule halogenovodíku se může pouze oxidovat => mívají redukční účinky • nejsnáze se oxiduje jodovodík 2 HI + H2O2 → 2 H2O + I2 • pakliže se nějaká látka při reakci s HX oxiduje, musí docházet k redukci vodíku Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

  15. Sloučeniny halogenů • Halogenidy • iontové – s kovy, solný charakter • kovalentní – s nekovy, zpravidla molekulové • halogen lze vytěsnit halogenem nebo halogenovodíkem s nižším protonovým číslem F → Cl → Br → I KBr + HF → KF + HBr KBr + HCl → KCl + HBr KBr + HBr → --- KBr + HI → ---

  16. Sloučeniny halogenů • příprava halogenidů • reakce HX s kovem, jeho oxidem či solí se slabší kyselinou Ca + 2 HCl → CaCl2 MgO + 2 HCl → MgCl2 + H2 CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O • reakce prvku s halogenem (přechodné kovy a nekovy Ti + 2 Cl2 → TiCl4 S + 3 F2 → SF6

  17. Sloučeniny halogenů • významné halogenidy • NaF • fluorizace vody, insekticidy a fungicidy, konzervace dřeva • NaCl • kuchyňská sůl, posyp cest, výroba HCl, Na, NaOH, Cl2 • NH4Cl • „salmiak“, suché články, regulátor kyselosti, ustalovač • CaCl2 • vysoušedlo, posyp cest

  18. Sloučeniny halogenů • AgCl, AgBr • fotografie • bílé halogenidy stříbrné působením světla černají postupně se vylučujícím stříbrem • KI • jodizace soli • prevence některých účinků radioaktivného záření

  19. Sloučeniny halogenů • Polyhalogenidy • zejména jód může tvořit polyhalogenidy • jód se ve vodě nerozpouští, rozpouští se ale v roztoku KI za vzniku Lugolova roztoku • obsahuje anionty I3- až I9- I2 + KI → KI3

  20. Sloučeniny halogenů • Interhalové sloučeniny • sloučeniny halogenu s halogenem • nejjednodušší odpovídají poměru 1:1 • ClF, BrF, ICl,... • fyzikální vlastnosti odpovídají průměru • chemické vlastnosti vyplývají z rozdílné elektronegativity obou prvků ClF + H2O→ HClO + HF • složitější mají i vyšší poměry • BrF3, BrF5, IF7,...

  21. Sloučeniny halogenů • Oxidy halogenů • OF2 – oxid fluorný, fluorid kyslíku • ClO2 • značně nestálý zelený plyn, není anhydridem kyseliny • reakcí s hydroxidy dochází k disproporcionaci 2 ClO2 + 2 OH- → ClO2- + ClO3- + H2O • Cl2O6 • tmavočervená kapalina, stálejší než ClO2 • není anhydridem kyseliny Cl2O6 + 2 NaOH → NaClO3 + NaClO4 + H2O

  22. Sloučeniny halogenů • Cl2O7 • bezbarvá olejovitá kapalina • nejstálejší z oxidů chlóru • značně reaktivní ve styku s organickými látkami • anhydrid kyseliny chloristé • BrO2 • podobný ClO2, ale méně stálý • I2O5 • jediný oxid jódu • nejstálejší z oxidů halogenů • anhydrid kyseliny jodičné

  23. Sloučeniny halogenů • Oxokyseliny

  24. Sloučeniny halogenů • HXO • vznikají reakcí halogenu s vodou Cl2 + H2O → HCl + HClO • chlorová voda = HCl + HClO • bromová voda = HBr + HBrO + Br2 • slabé kyseliny, HIO je spíše již hydroxid IOH • velmi dobrá oxidační činidla, oxidační účinky klesají od HClO k HIO • reakcí halogenu s hydroxidem vznikají soli Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO HgO

  25. Sloučeniny halogenů • dochází u nich k disproporcionaci 2 ClO- → Cl- + ClO3- • zejména za zvýšených teplot • NaClO • bělení a desinfekce • Ca(Cl)(ClO) • chlorové vápno, chlorid-chlornan vápenatý • bělení a desinfekce

  26. Sloučeniny halogenů • HXO3 • silné kyseliny • podléhají disproporcionaci 4 HClO3 → 3 HClO4 + HCl • tepelně se rozkládají za vzniku kyslíku 2 ClO3- → 2 Cl- + 3 O2 • významné jsou spíše soli • NaClO3 – herbicid (travex) • KClO3 – složka zápalných směsí pro hlavičky zápalek • KBrO3 - bromatometrie

  27. Sloučeniny halogenů • HXO4 • HClO4 • velmi silná kyselina • za běžných podmínek neoxidující kyselina Zn + 2 HClO4 → Zn(ClO4)2 + H2 • oxidační účinky má až za zvýšených teplot vůči organickým látkám • HIO4 • mnohem slabší než HClO4 • ochotně váže další molekuly vody za vzniku H5IO6

More Related