4 Nichtmetalle 4.4 Halogene

1. Physikalische Eigenschaften 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Fluor - gelbliches Gas - stark ätzend - giftig - auch in kleinen Konzentrationen am Geruch erkennbar (ähnlich einer Mischung O2 und Cl2)

2. Physikalische Eigenschaften 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Chlor - gelblichgrünes Gas - giftig, schleimhautreizend - oxidative Bleichwirkung - 2,5 mal schwerer als Luft - leicht zu verflüssigen (kritische Temperatur 144 °C, Dampfdruck bei 20 °C 6,7 bar

3. Physikalische Eigenschaften 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Brom - dunkelbraune Flüssigkeit - kristallisiert dunkelbraunrot bei -7 °C - schleimhautreizend, erzeugt schwer heilende Wunden - gut löslich in unpolaren LM (CS2, CCl4). weniger gut löslich in Wasser als Cl2

4. Physikalische Eigenschaften 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Iod - grauschwarz glänzende Kristalle - schmilzt bei 114 °C zu einer braunen Flüssigkeit und siedet bei 185 °C unter Bildung eines violetten Dampfes. - alle Phasen enthalten I2 - schon bei RT flüchtig; Dampfdruck beim Schmelzpunkt 0,13 bar (le. Sublimation)

5. Physikalische Eigenschaften 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Iod Elementarzelle eines Iodkristalls. Die I2 - Hanteln liegen in Schichten. Die Abstände der Iodatome innerhalb und zwischen den Schichten sind kleiner als die Van-der-waals- Radien.

6. Physikalische Eigenschaften 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Iod - Iod ist gut in unpolaren LM (CCl4, CHCl3, CS2) löslich (violette Farbe) - In Ether löst es sich mit brauner, - in aromatischen LM (z.B. Benzol, Toluol, Xylole) mit roter Färbung Färbung aufgrund der Ausbildung von Carge-Transfer-Komplexen:

7. Chemisches Verhalten - Fluor reagiert mit allen Elementen außer He, Ne, Ar, und N2 Beispiele von Fluorverbindungen: IF7, Sf6, XeF6, ClF5, BiF5, AgF2, AuF5, UF6 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

8. Chemisches Verhalten - Fluor reagiert mit allen Elementen außer He, Ne, Ar, und N2 - Ni, Cu und Stahl (s. links) werden aufgrund einer passivierenden Fluoridschicht nur oberflächlich angegriffen - Bei Gegenwart von Wasser werden selbst Quarzgefäße angegriffen: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

9. Chemisches Verhalten - Chlor reagiert mit allen Elementen außer den Edelgasen,O2 und N2 und C. - Rkn. meist schon bei tiefen Temperaturen, mit vielen Metallen bei Erwärmen unter Feuererscheinung 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

10. Chemisches Verhalten - Chlor reagiert mit allen Elementen außer den Edelgasen,O2 und N2 und C. - Rkn. meist schon bei tiefen Temperaturen, mit vielen Metallen bei Erwärmen unter Feuererscheinung 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Die Reaktion mit Wolfram dient zur Reinigung dieses Metalls:

11. Chemisches Verhalten - Chlor reagiert mit allen Elementen außer den Edelgasen,O2 und N2 und C. - Rkn. meist schon bei tiefen Temperaturen, mit vielen Metallen bei Erwärmen unter Feuererscheinung - Nichtmetalle werden je nach Rk-Bedingungen in die kovalenten Chloride überführt: PCl3, PCl5, S2Cl2, SCl2, SCl4 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

12. Chemisches Verhalten - Chlor reagiert mit allen Elementen außer den Edelgasen,O2 und N2 und C. - Rkn. meist schon bei tiefen Temperaturen, mit vielen Metallen bei Erwärmen unter Feuererscheinung - Nichtmetalle werden je nach Rk-Bedingungen in die kovalenten Chloride überführt: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Die Reaktion mit Wasserstoff verläuft nach der Zündung explosionsartig:

13. Chemisches Verhalten 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Brom reagiert analog Chlor; die Reaktions- fähigkeit ist geringer Rkn. mit Mg

14. Chemisches Verhalten 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Brom reagiert analog Chlor; die Reaktions- fähigkeit ist geringer - Iod ist noch weniger reaktiv, verbindet sich aber immer noch direkt mit Elementen wie P, S, Al, Fe, Hg

15. Chemisches Verhalten 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Iod ist noch weniger reaktiv, verbindet sich aber immer noch direkt mit Elementen wie P, S, Al, Fe, Hg Kupferwolle in Chlor, Brom, Iod

16. - Chemisches Verhalten 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Iod ist noch weniger reaktiv, verbindet sich aber immer noch direkt mit Elementen wie P, S, Al, Fe, Hg - Iodstärkereaktion dient als Nachweis für Iod

17. Chemisches Verhalten 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Fluor ist das stärkste Oxidationsmittel überhaupt (Ausn. KrF2) - Innerhalb der Gruppe nimmt das Oxidationsvermögen ab:

18. Chemisches Verhalten 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Fluor ist das stärkste Oxidationsmittel überhaupt (Ausn. KrF2) - Innerhalb der Gruppe nimmt das Oxidationsvermögen ab:

19. Darstellung, Verwendung Fluor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene - Fluor wird wegen seines hohen Standardpotentials nicht chemisch, sondern durch anodische Oxidation in wasserfreien Elektrolyten hergestellt: Es werden Schmelzen der Zusammensetzung KF • xHF elektrolysiert

20. Darstellung, Verwendung Fluor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Verwendung findet Fluor u. a. wie folgt: - Raketentreibstoff - UF6 - Darstellung zur Isotopentrennung - Reinstdarstellung hochschmelzender Metalle aus Fluoriden (W, Mo, Ta, Re) - Herstellung von Kühlmittel und Dielektrika (CF4, SF6)

21. Darstellung, Verwendung Chlor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Technische Darstellung fast ausschließlich durch Elektrolyse wäßriger NaCl-Lösungen

22. Darstellung, Verwendung Chlor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Technische Darstellung fast ausschließlich durch Elektrolyse wäßriger NaCl-Lösungen Früher hatte das Deacon-Verfahren große Bedeutung:

23. Darstellung, Verwendung Chlor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Technische Darstellung fast ausschließlich durch Elektrolyse wäßriger NaCl-Lösungen Früher hatte das Deacon-Verfahren große Bedeutung: Im Labor läßt sich Chlor wie folgt darstellen:

24. Darstellung, Verwendung Chlor Im Labor läßt sich Chlor wie folgt darstellen: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

25. Darstellung, Verwendung Chlor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Verwendung findet Chlor u. a. wie folgt: - Grundstoff für die organisch-chemische Industrie (PVC!) - Darstellung von HCl, Br2, Metallchloriden - Bleichmittel

26. Darstellung, Verwendung Chlor 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Verwendung findet Chlor u. a. wie folgt: - Grundstoff für die organisch-chemische Industrie (PVC!) - Darstellung von HCl, Br2, Metallchloriden - Bleichmittel - Desinfektionsmittel, z.B. im Schwimmbad

27. Darstellung Brom 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Technische Herstellung aus Bromidlösungen durch Chloreinleitung:

28. Darstellung Brom 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Technische Herstellung aus Bromidlösungen durch Chloreinleitung: Im Labor durch Oxidation von HBr mit konz. Schwefelsäure:

29. Darstellung Brom Im Labor durch Oxidation von HBr mit konz. Schwefelsäure: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

30. Darstellung Brom Im Labor durch Oxidation von HBr mit konz. Schwefelsäure: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

31. Darstellung, Verwendung Iod Herstellung aus iodathaltigen Lösungen aus der Chilesalpeter- kristallisation; die Gewinnung erfolgt in 2 Schritten: 1.) 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

32. Darstellung, Verwendung Iod Herstellung aus iodathaltigen Lösungen aus der Chilesalpeter- kristallisation; die Gewinnung erfolgt in 2 Schritten: 1.) 2.) 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

33. Darstellung, Verwendung Iod Herstellung aus iodathaltigen Lösungen aus der Chilesalpeter- kristallisation; die Gewinnung erfolgt in 2 Schritten: 1.) 2.) 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

34. Darstellung, Verwendung Iod 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Durch die Nutzung von Transportreaktionen findet Iod als Zusatz in Glühlampen Verwendung

35. Interhalogenverbindungen 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

36. Interhalogenverbindungen 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

37. Interhalogenverbindungen 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

38. Interhalogenverbindungen 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Interhalogene finden Verwendung als + Fluorierungsmittel + zur Trennung von U-Pu-Spaltprodukten: Pu bildet demgegenüber das nichtflüchtige PuF4 + als Ersatz für Fluor in der Raketenantriebstechnik

39. Polyhalogenidionen 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Iod ist nur schlecht in Wasser, aber gut in Iodidlösungen löslich: Die Stabilität der linearen I3- - Ionen läßt sich mit Hilfe zweier Grenzstrukturen erklären:

40. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

41. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene HF, HCl, HBr und HI sind farblose, stechend riechende Gase In den Hydrogenhalogeniden liegen polare Einfachbindungen vor:

42. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene HF, HCl, HBr und HI sind farblose, stechend riechende Gase

43. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene HF nimmt aufgrund seiner Fähigkeit zur Ausbildung von Wasserstoff- brücken eine Sonderstellung ein.

44. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Alle Hydrogenhalogenide lösen sich gut in Wasser

45. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Die Hydrogenhalogenide lassen sich aus den Elementen darstellen: Bildungsenthalpie und thermische Stabilität nehmen von HF nach HI stark ab.

46. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Hydrogenfluorid, HF entsteht bei 270 °C wie folgt: CaF2 + H2SO4 2 HF + CaSO4 Reinstes HF erhält man durch Thermolyse: KHF2 KF + HF

47. Halogenide 4 Nichtmetalle4.4 Halogene Wäßrige Lösungen von HF heißen Flußsäure und können Glas ätzen: Die mittelstarke Flußsäure (handelsüblich 40 %) darf nicht in Glasflaschen aufbewahrt werden!

48. Halogenide HCL kann ebenf. aus den Elem. im Daniellschen Hahn erzeugt werden. Weiterhin gibt es das Chlorid-Schwefelsäure-Verfahren: Schließlich fällt es bei technisch wichtigen Chlorierungen an: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

49. Halogenide Wäßrige Lösungen von HCl heißen Salzsäure (konz. Salzsäure entspricht 38 % HCl). 4 Nichtmetalle4.4 Halogene

50. Halogenide Wäßrige Lösungen von HCl heißen Salzsäure (konz. Salzsäure entspricht 38 % HCl). Salzsäure ist eine starke, nichtoxidierende Säure; sie löst daher nur unedle Metalle wie Zn, Al, Fe - nicht Cu, Hg, Ag, Au, Pt und Ta. z. B.: 4 Nichtmetalle4.4 Halogene