
iTest қолданбасын жүктеп алу
Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз
Бейорганикалық химия: Галогендер
Галоген – «тұзтудырушы». Тотығу дәрежесі : -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 сәйкес қосылыстары болады. Электрон қосылғыштық F…At ( фтордан астатқа дейін) азаяды, радиус артады, иондану энергиясы азаяды, металл еместік қасиеті кемиді, тотықтырғыш қасиеттері азаяды.
Жер қыртысында кездесу: көбінесе галогенид ретінде кездеседі (% массалық үлесі):
F−6,5⋅10−2;
Cl−4,5⋅10−2;
Br−3⋅10−5;
J−1⋅10−4.
Флизорит – CaF2 , криолит – AlF3⋅3NaF , фтороапатит 3Ca3(PO4)2⋅CaF2 ; NaCl – теңіз, мухит суларында,KCl⋅MgCl2⋅6H2O – карналит, KCl – сильвит.
Теңіз суында KBr, NaBr, MgBr2, KJ, J2 ;
Алу, қасиеттері, қолданылуы
F, Cl – электролиз арқылы ; KF⋅2HF (балқыма(бифторид)) →F2 ;
NaCl (конц.ерітіндісі) →Cl2 ; Теңіз суынан NaJ(NaBr)+Cl2→J2(Br2)=NaCl
Лаб.:
2NaBr+2H2SO4+MnO2=Na2SO4+MnSo4+2H2O+Br2
10 HCl+2KMnO4→2MnCl2+5Cl2+2KCl
5| 2Cl−−2e−→Cl2
2| Mn7++5e−→Mn2+
At: 1940 ж209 83Bi+42He→211 85At+21 0n
«Астат» – «тұрақсыз».
Физикалық қасиеттері
F2, Cl2 – газдар , Br2 – сұйық, J2 – қатты.
Г−Г=151 кДж/моль
ECl−Cl=238 кДж/моль
Бірақ басқа элементтермен қосылыстарында фтор берігірек (H, Cl, Si және басқа ), себебі фтор өлшемі кіші және ЭТ (электртерістігі) үлкен. F2 қыздырғанда инертті газдармен де әрекеттеседі:
Xe+3F2→XeF6;
F2 металдармен әрекеттеседі:
F2+Au, Pt→AuF3, PtF4;
Fe, Cu, Ni, Al, Zn+F2→жай температурада әрекеттеспейді, себебі бетінде фторид қабаты пайда болады.
F2+O2, N2, C→F2O (NF3, CF3);
F2+H2→2HF қопарылыспен
Фтор атмосферасында мынандай тұрақты қосылыстар , SiO2, H2O жанады:
SiO2+2F2 ® SiF4+O2
2H2O+2F2 ® 4HF+O2 ;
Cl2+O2, N2,C→Cl2O (Cl3N, CCl4)
Cl2+H2→hu түзбекті реакция.
Г – Н арасындағы байланыс энергиясы үлкен болғандықтан көптеген сутекті қосылыстардан сутегін алады. NH3, B2H6, SiH4 т.б. C10H16 - скипидар хлормен әрекеттескенде жанады:
C10H16+8Cl2→16HCl+10C ;
SiO2 берік қосылыс, бірақ F2 әрекеттеседі
SiO2+2F2→SiF4+O2 ;
F2→J2 тотықтырғыш қасиеті кемиді; F−→J− тотықсыздандырғыш қасиеті артады.
2KBr+Cl2→2KCl+Br2 активті жоғары НГ, МеГ қосылыстарынан ығыстырады, ал керісінше активтігі төмеңірек галоген активтігі жоғарырақ галогенді оттекті қосылысынан ығыстырады:
Br2+2KClO3→2KBrO3+Cl2 ;
J2+2HClO4=4HKO4+Cl2 ;
F2 сумен әрекеттескенде, оны ыдыратады.
2F2+2H2O=4HF+O2↑, сонымен бірге O3, OF2, H2O2 түзіледі .
Cl2, Br2, J2 суда аз ериді (полярлы болғандықтан) аздап реакцияға түседі .
Cl2 (Br2, J2)+H2O↔НГО+НГ (1)
HClO- (хлорноватистая -хлорлылау) күшті тотықтырғыш,
(1) – реакцияны Н.А. Яковкин 1899 ж. ашқан.
HClO→HCl+O, хлордың ағартушылық қасиетін түсіндіреді. J2 судан гөрі KJ ерітіндісінде жақсы ериді J2+KJ→K[J3] комплексі түзіледі.
Br2, J2 органикалық еріткіштерде ( CS2, этанол, хлороформ, бензол т.б.) ериді. F2 олармен әрекеттеседі.(Н.А.Зубович). ( Жараны емдеуге сулы – спиртті 5% және спиртті 10% J2 ерітіндісі қолданылады ).
Қосылыстары, алу, қасиеттері, қолданылуы
H2+Г2→2НГ
CaF2+H2SO4конц.→CaSO4+H2F2
2NaCl+H2SO4конц.→Na2SO4+2HCl ;
HF→HJ тотықсыздандырғыштық қасиеті артады, қышқылдық қасиеті де артады.
HJ+O2→2H2O+2J2 тотықсыздандырады.
HBr+O2→2H2O+2Br2 өте ақырын жүреді.
HCl+O2→ жүрмейді.
Ас қорытуға асқазандағы HCl -асқазан сөлі, рН~1-3. ~0,3% НСІ болады. (HF)n Бөлме t∘ (HF)2 ; t∘ төмен болған сайын “n” мәні көбірек. HBr, HJ бұл реакциялар арқылы алынбайды, себебі олар күшті тотықсыздандырғыштар, соңдықтан Br2, J2-ге айналды. Оларды (HBr, HJ) РГ3гидролизі арқылы алынады:
РГ3+3H2O=H3PO3+3НГ
HJ-ты мына реакция арқылы да алады:
J2+H2S=2HJ+S↓
Судағы ерітінділері HГ қышқылдар;
HF, F2 сияқты шынымен (кварцпен) әрекеттеседі
4HF+SiO2→2H2O+SiF4↑;
SiF4+2HF=H2[SiF6] – кремний фторсутек қышқылы.
HF – қышқылының шынымен әрекеттесу қасиетін шыны бетіне сурет салуға қосады. HF – (плавиковая) балқытқыш қышқылы ~ 38% -ті болады. HF↔H++F− ;
KД7⋅10−4 , тұздары фторидтер - улы. HCl-тұз қышқылы ~37%, ρ=1,19 г/мл ; HBr, HJ –күшті қышқылдар, тұздары да суда жақсы ериді, тек BiJ3, AgГ, PbГ2 суда ерімейді.
Оттекті қосылыстар
Г2+O2→ тек F2+O2→F2−O2+− газ, улы .
2F2+2Na−2OH→2NaF−+O+2F2−+H2O
2|F2+2e−→2F−
O2−−4e−→O2+
F2O -ға сәйкес қышқылы жоқ. F2O – күшті тотықтырғыш :
1) 2H2+O+2F2−=2H+F−+H+2O−2
2|H2−2e−→2H+
O2++4e−→O2−
Si+4O−22+O+2F−2→Si+4F−4+O02
2O2++4e−→O2
2O2−−4e−→O2
Cl2O – газ, улы. 2Cl2 0+2Hg+2O−2=Hg+22O−2Cl−2+Cl+2O−2↑
Cl2+2e−→2Cl−
Cl2−2e−→2Cl+
Cl+2O+H2O=2HCl+O – (хлорноватистая) хлорлылау қышқылы;
Cl4+O2 – қоңыр, иісті, улы газ.
2NaCl+5O3 (хлорат) +S+4O2+H2SO4=2Cl+4O2+2NaHS+6O4
2| Cl5++1e−→Cl4+
S4+−2e−→S6+
Cl4+O2+H2O↔HCl+3O2+HCl+5O3 HClO2 – хлорлы қышқылы
ClO2+NaOH=NaClO2(хлорит) +NaClO3 (хлорат) HClO3 – хлорлау қышқылы
Cl+4+1e−→Cl3+
Cl+4+1e−→Cl5+ диспропорциялану реакциясы
Cl6+O32Cl+4O2+O02=2Cl+6O3
2| Cl+4−2e−→Cl6+
O2+4e−→2O2−
ClO3 - қоныр, сұйық зат.2Cl+6O3+H2O→HCl+5O3+HCl+7O4
Cl6++1e−→Cl5+
Cl6+−1e−→Cl7+
HClO4 – хлор қышқылы, оксиді Cl2 7+O7 – май тәріздес сұйық зат
2 HClO4+P2O5→2HPO3+Cl2O7
Cl2O7+H2O→2 HClO4 хлор қышқылы
Бром мен иод тұрақсыз Br2O, BrO2, BeO3, Br2O7 , JO2, J2O5 оксидтері бар, бірақ аз зерттелген, себебі олар тұрақсыз. Бұл оксидтерге сәйкес қышқылдар мен тұздар бар. HOCl – хлорлылау, HOBr – бромлылау, HOJ – иодтылау қышқылдары.
Г2+H2O↔HOГ+HГ (Яковкин Н.А. реакциясы).
Г2+2KOH↔KOГ+KГ+H2O; HOГ – әлсіз қышқылдар. HOCl→HOBr→HOJ қышқыл күші, тұрақтылығы азаяды.
HOCl+→huHCl+O Тұздары гипохлорит, гипобромит, гипойодит деп аталады. Қышқылдары да, тұздары да тотықтырғыш,
HOCl→HOJ, KOCl→KOJ тотықтырғыш қасиеттері төмендейді.
I2+2NaOH→NaOCl+NaCl+H2O – жавель суы,
Cl2+Ca(OH)2→CaOCl2Cl2+H2O ағартқыш ,хлор ізбесі - CaOCl2 .Дезинфекцияға, матаны ағарту үшін қолданады. Хлор ізбесінің сапасы « актив хлордың» проценттік мөлшерімен анықталады («актив хлор» дейтініміз ізбестің хлор эквивалентіне шағылған тотықтырғыштық қабілеті). Cl+4O2 сәйкес қышқыл, тұз жоқ. HCl+3O2, хлорлы қышқыл, тұзы хлорит. 2ClO2+2NaOH= NaCl+5O3+NaCl+3O2+H2O 4HClO2= HClHClO3+2ClO2+H2O; HCl5+O3 хлорлау, HBrO3 бромдау, HJO3 – иодтау қышқылы. Тұздары хлораттар, броматтар, иодаттар. HCl5+O3 - HBrO3 - HJO3 тұрақтылығы артады, күші қышқыл ретінде кемиді. Г2O5 – оксидтері белгісіз;
Br2+5Cl2+6H2O↔2HBrO3+10HCl
3J2+10HNO3конц.↔6HJO3+10NO+2H2O
-
Берілген айналуларда:
KOH + X → Y+Z+H2O
Z t,cat⟶ Y+O2;
KI + X→Y + I2
құрамында галоген бар Х және У заттардың молярлық массаларының (гмоль) қосындысы.
-
Берілген тотығу – тотықсыздану реакцияда K2Cr2O7+ Kl + H2SO4→ Cr2(SO4)3+I2+K2SO4+H2O заттар формулалар алдындағы коэффициенттер қосындысы.
-
Мынадай нұсқаны орындау үшін Kl → KCl → HCl → Cl2 → KClO3 реактивтерді қай ретпен және қандай жағдайларда қосу қажет?
-
Хлорсутекті кептіру үшін қай затты пайдаланбайды?
-
Қандай қосылыс галогенид иондарына (Cl–, Br–, I–) реактив болады?
-
Тұз қышқылы берілген оксидтердің қайсыларымен әрекеттеседі?
-
Тұз қышқылы қандай заттармен әрекеттескенде сутегі бөлінеді?
-
Галогенсутектер түзіледі егер концентрлі күкірт қышқылы қандай тұздармен әрекеттесе?
-
Формуласы Cl2O7 оксидіне сәйкес келетін қышқылда оттектің молярлық үлесі.
-
Қай қышқылды шыны ыдыста сақтауға болмайтынын көрсетіңіз.
-
Хлормен әрекеттесетін заттар тобы.
-
Берілген заттардың қайсысымен хлор тікелей әрекеттеспейді:
-
Хлорды өндірісте алу әдісі.
-
Берілген заттардың қайсысы: NaOH,NaCl,KMnO4,K2Cr2O7,MnO2,KClO3 концентрлі тұз қышқылымен әрекеттескен кезде хлор бөлінеді?
-
Мына қатарда F2 → Cl2 → Br2 → I2 галогендердің тотықтырғыш қасиеті.
-
Галоген молекулаларындағы ортақ электрон жұбының саны.
-
Берілген қатардың қайсысында галогендердің тотықсыздандырғыш қасиеті өседі?
-
Электртерістігі ең жоғары галоген.
-
Галогендердің сыртқы энергетикалық деңгейдің конфигурациясы.
-
Галогендер топшасына жататын элементтер.
-
Хлор ауадан ... есе, сутектен ... есе ауыр.
-
63,2 г калий перманганатының тұз қышқылымен әрекеттесуі нәтижесінде түзілген газ натрий бромиді ерітіндісімен әрекеттесуі нәтижесінде түзілетін жай заттың массасы, зат мөлшері және көлемі.
-
Өздігінен жүретін реакциялар.
-
Өздігінен жүретін реакция (-лар).