Upload
others
View
20
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
HALOGENI ELEMENTI
17 grupa Periodnog sistema elemenata Zajednički simbol X Ne nalaze se u prirodi u elementarnom stanju (zbog velike reaktivnosti) već u obliku
bull F rarr minerala fluorita (CaF2)bull Cl rarr minerala halita (NaCl) i Clndash-jona u morskoj vodibull Br rarr Brndash-jona u prirodnim vodamabull I rarr Indash-jona u prirodnim vodama Ca(IO3)2 i NaIO3 uz čilsku šalitru (NaNO3)
HALOGENI ELEMENTI
Elektronska konfiguracija ns2np5
Najreaktivniji elementi u PSE rarr za postizanje stabilne elektronske konfiguracijenarednog plemenitog gasa potreban je samo 1 endash U odgovarajućoj periodi imaju najveće vrednosti energije jonizacije i elektro-
negativnosti kao i najveći afinitet prema elektronu Jaka oksidaciona sredstva Reaktivnost i oksidaciona sposobnost opadaju u grupi sa porastom Z
SVOJSTVA
Eө F2 gt Cl2 gt Br2 gt I2
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
U elementarnom stanju javljaju se kao dvoatomski molekuli X2bull Fluor rarr gas svetložute bojebull Hlor rarr gas zelenožute bojebull Brom rarr tečnost smeđe bojebull Jod rarr čvrsta supstanca tamnoljubičaste boje metalnog izgledabull Astat rarr radioaktivni element vrlo redak
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i timejačina međumolekulskih (Londonovih) sila
bull rastu temperature topljenja (tm) i ključanja (tb) u grupibull F2 i Cl2 su gasovi Br2 je tečan a I2 čvrst
ElementRelativna veličina
tm oC tb oCAgregatno
stanje
F2 ndash219 ndash188 g
Cl2 ndash101 ndash34 g
Br2 ndash7 60 l
I2 114 185 s
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (mogućnostekstrakcije iz vode) Mala rastvorljivost u vodi rarr rastvori se nazivaju hlorna
bromna i jodna voda a koriste se kao zamena za elementarnehalogene
CHCl3 H2O H2O(+ skrob)
I2 uDokazna reakcija(sa skrobom gradi adiciono jedinjenjeplave boje)
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Pri rastvaranju u vodi dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO (X = Cl Br I)
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
0Cl
+ endash
ClndashI
Clndash endash0
ClI
DISPROPORCIONISANJE
SINPROPORCIONISANJE
HCl Cl2 HClOndashI 0 I
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
I ndashI V
Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše
Fluor F2
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
Jod I2
Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)
Zagrevanje
Kristali joda
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Fluor F2
Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje
bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
Hlor Cl2
U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4
ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
Cl2 H2
Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji
HALOGENI ELEMENTI
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće
Brom Br2
Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)
Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
U elementarnom stanju javljaju se kao dvoatomski molekuli X2bull Fluor rarr gas svetložute bojebull Hlor rarr gas zelenožute bojebull Brom rarr tečnost smeđe bojebull Jod rarr čvrsta supstanca tamnoljubičaste boje metalnog izgledabull Astat rarr radioaktivni element vrlo redak
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i timejačina međumolekulskih (Londonovih) sila
bull rastu temperature topljenja (tm) i ključanja (tb) u grupibull F2 i Cl2 su gasovi Br2 je tečan a I2 čvrst
ElementRelativna veličina
tm oC tb oCAgregatno
stanje
F2 ndash219 ndash188 g
Cl2 ndash101 ndash34 g
Br2 ndash7 60 l
I2 114 185 s
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (mogućnostekstrakcije iz vode) Mala rastvorljivost u vodi rarr rastvori se nazivaju hlorna
bromna i jodna voda a koriste se kao zamena za elementarnehalogene
CHCl3 H2O H2O(+ skrob)
I2 uDokazna reakcija(sa skrobom gradi adiciono jedinjenjeplave boje)
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Pri rastvaranju u vodi dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO (X = Cl Br I)
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
0Cl
+ endash
ClndashI
Clndash endash0
ClI
DISPROPORCIONISANJE
SINPROPORCIONISANJE
HCl Cl2 HClOndashI 0 I
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
I ndashI V
Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše
Fluor F2
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
Jod I2
Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)
Zagrevanje
Kristali joda
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Fluor F2
Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje
bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
Hlor Cl2
U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4
ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
Cl2 H2
Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji
HALOGENI ELEMENTI
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće
Brom Br2
Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)
Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (mogućnostekstrakcije iz vode) Mala rastvorljivost u vodi rarr rastvori se nazivaju hlorna
bromna i jodna voda a koriste se kao zamena za elementarnehalogene
CHCl3 H2O H2O(+ skrob)
I2 uDokazna reakcija(sa skrobom gradi adiciono jedinjenjeplave boje)
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Pri rastvaranju u vodi dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO (X = Cl Br I)
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
0Cl
+ endash
ClndashI
Clndash endash0
ClI
DISPROPORCIONISANJE
SINPROPORCIONISANJE
HCl Cl2 HClOndashI 0 I
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
I ndashI V
Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše
Fluor F2
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
Jod I2
Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)
Zagrevanje
Kristali joda
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Fluor F2
Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje
bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
Hlor Cl2
U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4
ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
Cl2 H2
Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji
HALOGENI ELEMENTI
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće
Brom Br2
Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)
Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
I ndashI V
Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše
Fluor F2
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
HALOGENI ELEMENTI
SVOJSTVA
Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
Jod I2
Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)
Zagrevanje
Kristali joda
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Fluor F2
Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje
bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
Hlor Cl2
U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4
ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
Cl2 H2
Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji
HALOGENI ELEMENTI
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće
Brom Br2
Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)
Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Fluor F2
Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje
bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
Hlor Cl2
U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4
ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
Cl2 H2
Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji
HALOGENI ELEMENTI
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće
Brom Br2
Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)
Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće
Brom Br2
Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)
Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora
HALOGENI ELEMENTI
DOBIJANJE I PRIMENA
Jod I2
Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)
Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici HX
Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII
Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline
koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl
CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4
oksidovala halogenid-jone do halogena
H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)
bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)
Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Halogenovodonične kiseline HX(aq)
HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HCl HBr HI rarr jake kiseline
Ka gt 103
bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze
HF rarr slaba kiselina
Energija veze kJ molndash1
HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299
HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4
Halogenidi Xndash
Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide
bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina
fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi
Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidi hlora
Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline
Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora
bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline i njihove soli
Oksidacioni broj X
Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli
I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati
VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati
X = Cl
HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)
HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)
HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)
HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X
ClO2ndash
savijenaClO4
ndash
tetraedar
Građa molekula i jona
ClO3ndash
trougaonapiramida
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X
Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)
3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010
Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
Oksidacionibroj X
Formula kiseline b ndash a Jačina
kiselineI HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl
bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Oksidacioni broj I
Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju
hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za
dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)
2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V
ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
Oksidacioni broj V
Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC
2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator
bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)
KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj VII
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)
HALOGENI ELEMENTI
JEDINJENJA
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva
bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)