Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
bull 17 grupa Periodnog sistema elemenata (halogeni ndash oni koji grade soli)
bull zajednički simbol X
bull u prirodi se ne nalaze u elementarnom stanju već u obliku
bull F rarr minerala fluorita (CaF2)
bull Cl rarr minerala halita (NaCl) i Clndash-jona u morskoj vodi
bull Br rarr Brndash-jona u prirodnim vodama
bull I rarr Indash-jona u prirodnim vodama Ca(IO3)2 i NaIO3 uz čilsku šalitru (NaNO3)
bull At rarr najređi od svih prirodnih radioaktivnih elemenata
FLUOR rarr gas svetložute boje
bull u elementarnom stanju javljaju se kao dvoatomski molekuli X2
HLOR rarr gas zelenožute boje
BROM rarr tečnost smeđe boje
JOD rarr čvrsta supstanca tamnoljubičaste boje
metalnog izgleda
najreaktivniji elementi u PSE rarr za postizanje stabilne elektronske konfiguracije narednog plemenitog gasa potreban je samo 1 endash
Eө F2 gt gt Cl2 gt Br2 gt I2
bull u odgovarajućoj periodi imaju najveće vrednosti energije jonizacije i elektronegativnosti kao i najveći afinitet prema elektronu
bull jaka oksidaciona sredstva
oksidacioni broj F uvek ndashI ostali halogeni ndashI I III V VII
elektronska konfiguracija ns2np5
Cl2(g) + 2Brndash (aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
Cl2(g) + 2Indash (aq) 2Clndash (aq) + I2(s)
Br2(l) + 2Indash (aq) 2Brndash (aq) + I2(s)
bull reaktivnost i oksidaciona sposobnost opadaju u grupi sa porastom Z
element tt C tk C eng veze kJmol
F2 -219 -188 svetložuti gas 155
Cl2 -101 -34 zelenožuti gas 240
Br2 -7 +60 smeđa tečnost 190
I2 114 +185 ljubičasti kristali 149
Br2 i I2 lako isparljivi ndash veliki napon pare
sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i time jačina međumolekulskih (Londonovih) sila
raste temperatura topljenja (tm)
raste temperatura ključanja (tb)
F2 i Cl2 su gasovi
Br2 je tečan
I2 čvrst
CCl4 KI
H2O
+ SKROB
bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima
bull mogućnost ekstrakcije iz vode
bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za
elementarne halogene
DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje
Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom
Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
Kc lt 1middot10ndash4
Cl gt Br gt I
dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno
X = Cl Br I
0 Cl
+ endash
Cl ndashI
Cl ndash endash 0
Cl I
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
HXO Xndash + XO3ndash + H+
Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu
I X
+ 2endash
X ndashI
X ndash 4endash I
X V
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
middot2
middot1
middot1
middot1
DISPROPORCIONISANJE
velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama
slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je
bull najreaktivniji element (superhalogen)
bull najelektronegativniji element ( = 40)
bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
gradi najjaču H-vezu
primorava elemente da budu u višem oksidacionom
stanju u odnosu na druge halogene
reaguje sa svim elementima osim
sa He Ne i Ar
2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)
S(s) + 3F2(g) SF6(s)
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
najreaktivniji elementi u PSE rarr za postizanje stabilne elektronske konfiguracije narednog plemenitog gasa potreban je samo 1 endash
Eө F2 gt gt Cl2 gt Br2 gt I2
bull u odgovarajućoj periodi imaju najveće vrednosti energije jonizacije i elektronegativnosti kao i najveći afinitet prema elektronu
bull jaka oksidaciona sredstva
oksidacioni broj F uvek ndashI ostali halogeni ndashI I III V VII
elektronska konfiguracija ns2np5
Cl2(g) + 2Brndash (aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
Cl2(g) + 2Indash (aq) 2Clndash (aq) + I2(s)
Br2(l) + 2Indash (aq) 2Brndash (aq) + I2(s)
bull reaktivnost i oksidaciona sposobnost opadaju u grupi sa porastom Z
element tt C tk C eng veze kJmol
F2 -219 -188 svetložuti gas 155
Cl2 -101 -34 zelenožuti gas 240
Br2 -7 +60 smeđa tečnost 190
I2 114 +185 ljubičasti kristali 149
Br2 i I2 lako isparljivi ndash veliki napon pare
sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i time jačina međumolekulskih (Londonovih) sila
raste temperatura topljenja (tm)
raste temperatura ključanja (tb)
F2 i Cl2 su gasovi
Br2 je tečan
I2 čvrst
CCl4 KI
H2O
+ SKROB
bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima
bull mogućnost ekstrakcije iz vode
bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za
elementarne halogene
DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje
Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom
Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
Kc lt 1middot10ndash4
Cl gt Br gt I
dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno
X = Cl Br I
0 Cl
+ endash
Cl ndashI
Cl ndash endash 0
Cl I
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
HXO Xndash + XO3ndash + H+
Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu
I X
+ 2endash
X ndashI
X ndash 4endash I
X V
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
middot2
middot1
middot1
middot1
DISPROPORCIONISANJE
velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama
slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je
bull najreaktivniji element (superhalogen)
bull najelektronegativniji element ( = 40)
bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
gradi najjaču H-vezu
primorava elemente da budu u višem oksidacionom
stanju u odnosu na druge halogene
reaguje sa svim elementima osim
sa He Ne i Ar
2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)
S(s) + 3F2(g) SF6(s)
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
element tt C tk C eng veze kJmol
F2 -219 -188 svetložuti gas 155
Cl2 -101 -34 zelenožuti gas 240
Br2 -7 +60 smeđa tečnost 190
I2 114 +185 ljubičasti kristali 149
Br2 i I2 lako isparljivi ndash veliki napon pare
sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i time jačina međumolekulskih (Londonovih) sila
raste temperatura topljenja (tm)
raste temperatura ključanja (tb)
F2 i Cl2 su gasovi
Br2 je tečan
I2 čvrst
CCl4 KI
H2O
+ SKROB
bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima
bull mogućnost ekstrakcije iz vode
bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za
elementarne halogene
DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje
Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom
Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
Kc lt 1middot10ndash4
Cl gt Br gt I
dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno
X = Cl Br I
0 Cl
+ endash
Cl ndashI
Cl ndash endash 0
Cl I
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
HXO Xndash + XO3ndash + H+
Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu
I X
+ 2endash
X ndashI
X ndash 4endash I
X V
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
middot2
middot1
middot1
middot1
DISPROPORCIONISANJE
velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama
slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je
bull najreaktivniji element (superhalogen)
bull najelektronegativniji element ( = 40)
bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
gradi najjaču H-vezu
primorava elemente da budu u višem oksidacionom
stanju u odnosu na druge halogene
reaguje sa svim elementima osim
sa He Ne i Ar
2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)
S(s) + 3F2(g) SF6(s)
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
CCl4 KI
H2O
+ SKROB
bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima
bull mogućnost ekstrakcije iz vode
bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za
elementarne halogene
DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje
Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom
Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
Kc lt 1middot10ndash4
Cl gt Br gt I
dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno
X = Cl Br I
0 Cl
+ endash
Cl ndashI
Cl ndash endash 0
Cl I
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
HXO Xndash + XO3ndash + H+
Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu
I X
+ 2endash
X ndashI
X ndash 4endash I
X V
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
middot2
middot1
middot1
middot1
DISPROPORCIONISANJE
velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama
slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je
bull najreaktivniji element (superhalogen)
bull najelektronegativniji element ( = 40)
bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
gradi najjaču H-vezu
primorava elemente da budu u višem oksidacionom
stanju u odnosu na druge halogene
reaguje sa svim elementima osim
sa He Ne i Ar
2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)
S(s) + 3F2(g) SF6(s)
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
Kc lt 1middot10ndash4
Cl gt Br gt I
dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno
X = Cl Br I
0 Cl
+ endash
Cl ndashI
Cl ndash endash 0
Cl I
Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO
HXO Xndash + XO3ndash + H+
Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu
I X
+ 2endash
X ndashI
X ndash 4endash I
X V
3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+
middot2
middot1
middot1
middot1
DISPROPORCIONISANJE
velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama
slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je
bull najreaktivniji element (superhalogen)
bull najelektronegativniji element ( = 40)
bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
gradi najjaču H-vezu
primorava elemente da budu u višem oksidacionom
stanju u odnosu na druge halogene
reaguje sa svim elementima osim
sa He Ne i Ar
2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)
S(s) + 3F2(g) SF6(s)
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano
F2 Cl2 Br2 I2
energija veze kJ molndash1 155 240 190 149
Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je
bull najreaktivniji element (superhalogen)
bull najelektronegativniji element ( = 40)
bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)
gradi najjaču H-vezu
primorava elemente da budu u višem oksidacionom
stanju u odnosu na druge halogene
reaguje sa svim elementima osim
sa He Ne i Ar
2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)
S(s) + 3F2(g) SF6(s)
2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)
reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
DOBIJANJE FLUORA
elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)
PRIMENA FLUORA
bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6
bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6
bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash
teflon termička stabilnost
2Fndash(g) F2(g) + 2endash
2H+(g) + 2endash H2(g)
fluorisanje vode ndash 1 ppm
Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F
ugljeničn anoda
čelična katoda
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
MnO2
konc HCl
Cl2
NaCl (aq)
LABORATORIJSKO DOBIJANJE
MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)
OTROVAN gas
koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)
2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja
delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2
Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash
Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash
2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)
Elektroliza rastvora NaCl
svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju
lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)
rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE
ANODA (+) KATODA (ndash)
ELEKTROHEMIJSKA ćelija
bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda
(katoda je pozitivna)
ELEKTROLITIČKA ćelija
bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda
(katoda je negativna)
endash
ANODA (ndash) KATODA (+)
endash
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode
- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)
PRIMENA HLORA
podne i zidne obloge
medicinske rukavice
veštačka koža
PVC stolarija
cevi
poli(vinil-hlorid)
dihloroetan
vinilhlorid
20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine
- za proizvodnju HCl
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
DOBIJANJE I PRIMENA BROMA
Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)
- za dobijanje organskih jedinjenja broma
- pesticidi (metil-bromid CH3Br)
- usporivači gorenja (zaštita od požara)
DOBIJANJE I PRIMENA JODA
Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)
izvor Brndash morska voda
uklanja se produvavanjem vodene pare
bull oksidacijom iz morske vode
zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2
bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)
ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde
kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
OKSIDACIONI BROJ ndash I
jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi
F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol
HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance
halogenovodonici HX (g)
halogenovodonične kiseline HX (aq)
soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash
NH4HF2 NaHF2 KHF2
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)
bull Iz halogenida dejstvom kiseline
za HI i HBr se koristi H3PO4
H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo
CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)
bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)
dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija
bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)
dihloroetan
vinilhlorid
HCl
H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja
2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)
jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)
HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)
reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4
jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI
HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3
veza eng veze kJmol
H-F 565
H-Cl 432
H-Br 366
H-I 299
slaba kiselina zbog jake H-F veze
Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash
Ka gt 103
opada jačina veze
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HALOGENIDI Xndash
bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide
bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva
bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu
MCln gt MBrn gt MIn
bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE
Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)
bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida
bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI
Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)
1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16
AgF je rastvoran u vodi
veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Halogenidi se dobijaju
bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate
P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)
2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)
HALOGENIDI Xndash
bull direktnom sintezom iz elemenata
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Oksidi hlora
Cl2O je dobro rastvoran u vodi
bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna
bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid
Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)
gasovite supstance
izražena oksidaciona svojstva
bull ClO2 hlor(IV)-oksid
ClO2
beljenje brašna beljenje pulpe drveta
dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode
anhidrid hipohloraste kiseline
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Kiseonične kiseline i njihove soli
oksidacioni broj X
formula kiseline
naziv kiseline naziv soli
I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti
III HXO2 halogenasta halogeniti
V 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)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X
Kiseonične kiseline i njihove soli
HIPOHLORASTA kiselina
HLORASTA kiselina
HLORNA kiselina
PERHLORNA kiselina
ugaona geometrija piramida tetraedar
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
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
Kiseonične kiseline i njihove soli
jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl
HClO4
jedna od najjačih
Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)
oksidacioni broj X
formula kiseline b ndash a jačina
kiseline I HXO 0 vrlo slaba
III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka
VII HXO4 3 vrlo jaka
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Oksidacioni broj I
bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena
X2 + H2O H+ + Xndash + HXO
bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti
X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O
bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi
bull 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
bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora
HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja
3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O
XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O
bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja
Oksidacioni broj III
Oksidacioni broj V
najmanje stabilna i nevažna jedinjenja
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju
4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC
2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator
U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)
KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava
Oksidacioni broj V
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)
HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo
Oksidacioni broj VII
u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira
Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)
Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4
Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4
2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)