р-элементы VІІА группы. Галогены. р-элементы VІІІА группы. Благородные газы.

F – флуор, Cl – хлор, Br – бром, I – йод, At – астат

Химия фтора

2s2р

H 1s1

F 1s22s22p5

Cl 1s22s22p63s23p5

Br 3s23p63d104s24p5

I 4s24p64d105s25p5

At 4s24p64d105s25p65d106s26p5

История открытия галогенов

1826 г. Br2 Балар «Бромос» – зловонный

1866 г. F2 Анри Муассан «Фторос» - разрушающий

1774 г.

Cl2

К. Шееле

«Хлорос» – желто-зеленый

1811 г.

I2 Куртуа «Иодэс» - фиолетовый

Открытие галогеновОткрытие галогенов

Хлор открыт шведским химиком К.Шееле в 1774 г.

Йод получен в 1811 г. французским учёным Б.Куртуа.

Бром открыт в 1826 г. французским химиком А.Баларом.

Фтор в свободном виде получил впервые в 1886 г. французский химик Анри Муассан.

Названия галогенов1.Фтор от греческого «фторос» означает разрушающий

2.Хлор назван от греческого «хлорин» – светло-желтый

3.Бром от греческого «бромос» - зловоние

4.Иод назван от греческого «иоэйдэс» – цвет фиалки, фиолетовый

Строение атомов галогеновF R

атомаНа внешнем энергетическом уровне 7 электронов

-1, 0 Только окислительCl +7,

+5, +3, +1, 0,-1

BrI

At Окислительные свойства

Электронные формулы

Фтор F

Хлор Cl

Бром Br

Йод I

2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5

Электроотрицательность в ряду F-I убывает

Ряд активности галогенов

F Cl Br I

Степени окисления галогенов

24.04.23 Лебедева Л.В. 12

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

7

4

5

6

Группы элементовПериоды

1

2

3

Cl2+17

35,5 0Характеристика

элемента 1.

Радиус атома F > Cl > Br

2.

p – неметалл1s22s22p63s23p64s24p5

3.

Окислительные свойства: S < Cl > Br

4.

Cтепень окисления: -1; 0 ; +1; +3; +5; +7

Высшие оксиды R2O R2O3

R2O5 RH4

R2O R2O5 R2O7RO2 RO3 RO4ROЛВС HRH2RRH3

К.Шееле Г.Деви

Галогены – простые вещества

F2

I2

Cl2

Br2

Простые вещества и их свойства

Бром красно – бурая

жидкость

Хлоржёлто– зелёный

газ

СТРОЕНИЕ ГАЛОГЕНОВ – ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ

ns np

Е

• • : Hal • Hal • •

Hal2, ns2np5

Электронная диаграмма иона Hal:

Графическая формула молекулы: Hal – Hal.

Электронная формула молекулы:

В ряду F2, Cl2, Br2, I2 - rков, I, A, , Есв, lсв.Ковалентная неполярная связь, ТКР – молекулярная.

Схема образования химической связи

Cl – Clковалентная неполярная

Физические свойства галогеновВещество

Агрегатное состояние при обычных условиях

Цвет Запах Темпера-тура плавления,°С

Темпера-тура кипения,°С

Фтор Газ, не сжижается при обычной температуре

Светло-жёлтый

Резкий, раздражающий

-220 -188

Хлор Газ, сжижающийся при обычной температуре под давлением

Жёлто-зелёный

Резкий, удушливый

-101 -34

Бром Жидкость Буровато-коричневый

Резкий, зловонный

-7 +58

Иод Твёрдое вещество

Чёрно-фиолетовый с металлическим блеском

Резкий +114 +186

Химические свойства галогенов

Hal2

+ Н2 +1 -1HHal

+неМе +n -1неМеHaln

+Ме +n -1МеHaln

FF22 + + HH22 = 2 = 2HFHF

ClCl22 + + HH22 = 2 = 2HClHCl

VVр уменьшаетсяр уменьшается

BrBr22+ + HH22 = 2 = 2HBrHBr

II22+ H+ H22 = 2HI = 2HI

Взаимодействие с водородом

йодоводородйодоводород

бромоводородбромоводород

хлороводородхлороводород

фтороводородфтороводород

Взаимодействие с металламиГалоген + металл = сольГалоген + металл = соль

22Fe + Fe + 33ClCl22 = = 22FeClFeCl33

22Al + Al + 33II22 = = 22AlIAlI33

ССu + Bru + Br22 = Cu Br = Cu Br22 Zn + FZn + F22 = ZnF = ZnF22

? ?? ?

Хлорид железа (Хлорид железа (IIIIII))

Иодид алюминияИодид алюминия

Взаимодействие с водой

• При взаимодействии с водой образуется смесь кислот

• Cl2 + H2O = HCl + HOCl

• I2 + H2O

Взаимодействие с растворами щелочей

• При взаимодействии с растворами щелочей образуется смесь солей

• Cl2 + 2KOH = KCl + KOCl + H2O• I2 + KOH

• 3Cl2+KOH = 5KCl+KClO3+3H2O• 3I2+6KOH = 5KI+KIO3+H2O

При нагревании

На холоде

Качественная реакция на анионы

• Серебро Ag осаждает галогены

• Ag+ + Cl- = AgCl

• Ag+ + Br- = AgBr

• Ag+ + I- = AgI

Белый осадок

Желтоватый осадок

Желтый осадок

Галогены в природе

Природные соединения фтора

Плавиковый шпат(флюорит)

CaF2

Природные соединения фтора

Криолит

Na3AlF6

Природные соединения хлора

Каменная соль (галит)

NaCl

Применение галогенов

фторПРИМЕНЕНИЕ ГАЛОГЕНОВ

– ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВиод

бром

хлоркрасители и

цветная фотография

получение лекарственных препаратов

производство соляной кислоты

дезинфекция воды отбеливание

тефлон

фториды

лекарственные препараты

лекарственные вещества

ветеринарные препараты

ингибиторы воспламенения

фтор

Допишите уравнения химических реакций, которые практически

осуществимы

?AgI?е)KI

?NaCI? д)NaBrAgNOг)?

)CI б)NaI

)

33

2

2

2

HNOAgBr

FNaFв

CINaCIa

Химические свойства фтора

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2;2H2O + 2F2 = 4HF + O2.

S + 3F2 = SF6, H0298 = - 1207 кДж/моль;

2P + 5F2 = 2PF5, H0298 = - 3166

кДж/моль.Xe + 2F2 = XeF4, H0

298 = - 252 кДж/моль.

Хлор – активный окислитель:1/2Cl2(г) + 1e Cl-(г), G= -240

кДж/моль1/2Cl2(г) + 1e Cl-(р), G= -131

кДж/мольCl2 + NaOH NaClO + NaCl + H2O3Cl2 + 6NaOH 5NaCl + NaClO3 + 3H2O3Cl2 + 6KOH 5KCl + KСlO3 + 3H2O.

С металлами:2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3; Cu + Cl2 = CuCl2.

С неметаллами:H2 + Cl2 = 2HCl2S + Cl2 = S2Cl2

Si + 2Cl2 = SiCl4

2P + 5Cl2 = 2PCl5.С O2, N2, C хлор не реагирует.

2FeCl2 = Cl2 = 2FeCl3

H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl

Получение хлораMnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O

2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + Cl2 + 8H2O.

KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O

K(-) 2Na+ + 2e = 2NaA(+) 2Cl- -2e = Cl2

H2 + Cl2 = 2HClNaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 = 2HCl

Кислородсодержащие соединения хлора

He – гелий, Ne – неон, Ar – аргон, Kr – криптон, Xe – ксенон, Rn – радон

Благородные газы

Фториды Xe1. (Бартлетт, 1962) Xe + PtF6 = Xe[PtF6] 2. Фториди Xe –Xe: XeF2 XeF4 XeF6

Гидролиз: 2XeF2 + 2H2O = 2Xe + 4HF + O2 медленно6XeF4 + 12H2O = 2XeO3 + 4Xe + 24HF + 3O2

XeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HFФторирующие агенты, окислителиXeF6 > XeF4 > XeF2 S + 3XeF2 = SF6 + 3Xe2Ir + 5XeF2 = 2IrF5 + 5Xe2XeF6 + SiO2 = 2XeOF4 + SiF4 5XeF2 + 2MnSO4 + 2H2O = 5Xe + 2HMnO4 + 10HF + 2H2SO4

Кислородсодержащие соединения XeОксиды Xe: XeO3 XeO4

Получение: XeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HFNa4XeO6 + 4H2SO4 (конц) = XeO4 + 4NaHSO4 + 2H2O

Свойства: XeO3 + KOH = K[HXeO4] 2K[HXeO4] + 2KOH (к) = Xe + O2 + K4XeO6 + H2OK4XeO6 + 2Na2SO4 + 8H2O = Na4XeO6·8H2O↓ + 2K2SO4

Окислители:5XeO3 + 6MnSO4 + 9H2O = 5Xe + 6HMnO4 + 6H2SO4

K4XeO6 + 4MnO2 + 4KOH = 4K2MnO4 + Xe + 2H2O

Другие соединения Xe1. Соли Xe2+:

[XeF]ClO4 + HClO4 (конц) = Xe(ClO4)2 + HFXeF2 + HSO3F = Xe(SO3F)2

2. Xe–Cl, Xe–N:XeF2 + NaCl + 2SbF5 = [XeCl][Sb2F11] + NaFXeF2 + HN(SO2F)2 = FXeN(SO2F)2 + HF

Соединения Kr, Rn

Kr + F2 = KrF2

KrF2 + MnF2 = MnF4 + Kr7KrF2 + Au = 2[KrF][AuF6] + 5KrKrF2 + SbF5 = [KrF][Sb2F11] + [Kr2F3][SbF6]

3Rn + 2ClF3 = 3RnF2 + 2Cl2