Химические свойства галогенов
Химические свойства галогенов
Ключевые слова конспекта: химические свойства галогенов, реакция галогенов с металлами, реакции с неметаллами, реакции галогенов с водой, со щелочами, с солями-галогенидами.
Раздел ОГЭ: 3.1.2. Химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, кислорода, галогенов, серы, азота, фосфора, углерода, кремния
1. Реакция с металлами.
Галогены реагируют практически со всеми металлами (кроме благородных металлов) с образованием галогенидов. Например, натрий горит в хлоре: 2Na + Cl2 = 2NaCl
Со фтором реакции идут очень бурно, с йодом – только при нагревании, часто требуется вода как катализатор.
Окислительная активность галогенов снижается от фтора к йоду. Это можно продемонстрировать на примере окисления железа (обратите внимание на его степень окисления в галогенидах):
В ходе реакции с бромом Вг2 может образоваться как FeBr3, так и FeBr2:
В реакции с йодом I2 при температуре 500 °С образуется Fel2:
Фтор, хлор и бром окисляют железо глубже (до Fe3+), чем йод.
2. Реакции с неметаллами.
Окислительную способность галогенов можно сопоставить и в реакциях с неметаллами. Галогены реагируют со многими неметаллами (исключением являются благородные газы, азот N2, кислород O2).
Галогены реагируют с водородом, при этом условия проведения реакции зависят от того, с каким из галогенов проводится реакция:
Со фтором реакция может начинаться даже при t° = –250 °С, с хлором реакция идёт при сгорании водорода в хлоре или даже при комнатной t° на свету. С бромом и йодом реакция идёт при температуре 350–500 °С или при наличии катализатора платины Pt. Реакция образования йодоводорода HI обратима. Таким образом, по мере увеличения относительной молекулярной массы галогена от фтора F2 к иоду I2 условия проведения реакции должны быть более жёсткими.
Галогены реагируют с серой. Фтор взаимодействует с серой даже при температуре жидкого воздуха, окисляя её до высшей степени окисления:
Реакция серы с хлором приводит к образованию либо SCl2, либо S2Cl2:
Обратите внимание: здесь встретилась сравнительно редкая для серы степень окисления +2.
С йодом сера не реагирует. Более глубокое окисление серы в реакции со фтором демонстрирует более высокую окислительную способность фтора.
Галогены реагируют с фосфором. Красный и белый фосфор уже при комнатной температуре самовоспламеняется во фторе и хлоре, реагирует с жидким бромом. При этом в реакции со фтором происходит более глубокое окисление фосфора:
В реакциях фосфора с хлором и бромом могут образоваться РCl3 и РВг3, но по мере повышения температуры в результате окисления фосфора глубина окисления возрастает – образуются РCl5 и РВг5.
Фтор реагирует с графитом при температуре выше 900 °С:
Остальные галогены не реагируют с простыми веществами, образованными углеродом (алмазом, графитом).
3. Реакции с водой.
Рассмотрим реакции галогенов со сложными веществами. Галогены взаимодействуют с водой. При этом фтор окисляет кислород воды. Пары воды горят в атмосфере F2:
Хлор обратимо реагирует с водой, но при этом не происходит окисление кислорода. В этой реакции хлор сам является как окислителем, так и восстановителем (такие реакции называют реакциями диспропорционирования):
4. Реакции со щелочами.
Хлор, бром и йод реагируют со щелочами, в ходе реакции хлор является и окислителем, и восстановителем:
5. Реакции галогенов с солями-галогенидами.
Галогены способны вытеснять друг друга из солей-галогенидов и из галогеноводородов. Фтор F2 вытесняет все остальные галогены из галогеноводородов и галогенидов (в растворах параллельно идёт реакция окисления воды). Хлор Cl2 вытесняет бром и йод из НВг, бромидов, HI и иодидов. Бром Вг2 вытесняет йод из йодидов и йодоводорода. Йод I2 не вытесняет другие галогены:
Признаком данной реакции в растворе является изменение окраски с бесцветной на жёлтую.
Конспект урока по химии «Химические свойства галогенов». Выберите дальнейшее действие:
- Вернуться к Списку конспектов по химии
- Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
