ГАЛОГЕНИ FF Cl. Cl Br. Br JJ

ГАЛОГЕНИ

FF Cl. Cl Br. Br JJ At. At І, ев 17, 42 12, 97 11, 81 10, 45 9, 2 Е, ев 3, 5 3, 61 3, 37 3, 08 2, 8 ЕНЕН 4, 1 3, 0 2, 8 2, 4 2, 2 rr атат , , пмпм 6464 9999 114114 133133 – – rr іона ГГ — пмпм

FF 22 Cl. Cl 22 Br. Br 22 JJ 22 At. At 22 ЕЕ зв. ГГ 22 к. Дж // моль 159159 243243 192192 151151 109109 Агрег. стан за ст. умов Світло-з елений газгаз Жовто-з елений газгаз Че. Че рр вово — ноно -бура рідина Чорно- фіоле — тт ові криста лили Чорно -сині криста лили tt плпл , , °° СС -219, 7 -101, 0 -7, 2 113, 6 244244 tt кипкип , , °° СС -188, 2 -34, 1 59, 2 184,

Знаходження в природі FF Cl. Cl Br. Br JJ At. At ат. % 2, 8 ·· 1010 -2 -2 2, 6 ·· 1010 -2 11 , 5, 5 ·· 1010 -5 -5 44 ·· 1010 -6 -6 — — Ca. Ca FF 22 – – флюорит (плавиковий шпат) 3 Ca 33 (PO(PO 44 )) 22 ·· Ca. Ca FF 22 – – апатит

Na. Na 33 [Al[Al FF 66 ] – кріоліт Основні запаси цього мінералу в Гренландії майже повністю вичерпані Склад емалі зубів наближується до Ca. Ca 55 FF (PO(PO 44 )) 33 Добова потреба організму у FF становить 1 мг, оптимальна концентрація у питній воді 1 мг // лл

Na. Na Cl. Cl — — камяна сіль (галіт) KK Cl. Cl — — сильвін Na. Na Cl. Cl ·K·K Cl. Cl — — сильвініт KK Cl. Cl ·Mg·Mg Cl. Cl 22 · 6 H 22 O -O — карналіт Mg. Mg Cl. Cl 22 · 6 H 22 O –O – бішофіт Хлоридів(особливо Na. Na Cl. Cl ) багато в соляних озерах, соляних відкладеннях. НН Cl. Cl – шлунковий сік Na. Na Cl. Cl – клітинна рідина

Бром та йод досить поширені, але власних покладів мінералів вони не мають, а супроводжують хлор. Морська вода м ii стить ~~ 7 7 ·· 1010 -3 -3 % % Br. Br і і ~ 5· 10 -6 -6 % % JJ. . Деякі морські водорості накопичують йод. Попіл ламінаріі містить до 0, 5% йоду. KK JJ OO 33 (в покладах селітри в Чілі та Болівії)

Найбільше йоду в бурових водах (до 33 ·· 1010 -3 -3 % % )) Організм людини містить близько 35 мг йоду, з них – 15 мг в щитовидній залозі. At. At (в(в ід грецького astatos – нестійкий) радіоактивний елемент, відомо понад 20 ізотопів, жодного стабільного. Загальний вміст в земній корі товщиною 1, 6 км ~~ 70 мг. (Максимальна маса At. At , з якою мали справу дослідники — 2 ·· 1010 -9 -9 г) г)

Головна підгрупа VII гр. nsns 22 npnp 55 F 2 s 22 2 p 2 p 55 валентність == 11 ст. ок. 0 , , -1 -1 ЕНЕН = 4 , 1, 1 СС l l 33 ss 22 33 pp 55 33 dd 00 валетність == 11 , , 33 , , 55 , , 77 ст. ок. -1 0 0 +1+1 +3 +3 +4 +4 +5 +5 +6 +6 +7+

Добування У всіх випадках це процес окислення FF 22 – добувають електролізом розплаву KFKF ·· 2 HF K(-) A (+) 2 H 2 H + + + 2 e → H 22 ↑ ↑ 2 F 2 F — 2 e →

Cl. Cl 22 добувають електролізом розчину Na. Cl KK (-) Na. Na + + 2 H 2 H 22 OO + 2 e → H 22 + 2 OH — , Е, Е 00 = -0, 41 В . . A (+) 2 Cl — — 2 e → Cl 22 , , Е Е 00 = 1, 36 В 2 H 2 H 22 OO — 44 e → ОО 22 + + 44 HH ++ , Е, Е 00 = 1, 23 В Рівновагу в бік виділення Cl. Cl 22 зміщують 1) підвищуючи [Cl — ]] 2) створюючи перенапругу виділенню ОО

22 Br. Br — — + Cl 22 → Br 22 + + 22 Cl. Cl — Br. Br 22 відганяють струменем водяної пари та повітря 2 J 2 J — + Cl 22 → J 22 + 2 Cl — з бурових вод 2 Na. J+2 Na. NO 22 +2 H+2 H 22 SOSO 44 →J→J 22 +2 NO+Na 22 SOSO 44 +2 H+2 H 22 OO з селітри Na. JO 33 + 3 Na. HSO 33 → Na. J + 3 Na. HSO 44 JJ 22 адсорбують активованим вугіллям або екстрагують

Лабораторні способи добування Дія окисників на HCl або на Na. Cl 1616 HCl+ 22 KMn. O 44 → 5→ 5 Cl. Cl 22 +2 Mn. Cl 22 +2 KCl+8 H 22 OO 44 HCl + Mn. O 22 →→ Cl. Cl 2 2 + Mn. Cl 2 2 + 2 H 22 OO 1414 HCl+K 22 Cr. Cr 22 OO 77 →→ 33 Cl. Cl 22 +2 Cr. Cl 33 +2 KCl+7 H 22 OO

10 Na. Cl+2 KMn. O 44 +8 H+8 H 22 SOSO 44 → 5 Cl 22 +2 Mn. SO 44 ++ KK 22 SOSO 44 ++ 55 Na. Na 22 SOSO 44 +8 H+8 H 22 OO Br. Br 22 i J 22 отримують із солей 2 KBr + Cl 22 → Br 22 + 2 KCl 2 KJ + Cl 22 → J 22 + 2 KCl 6 KBr + K 22 Cr. Cr 22 OO 7 7 + 7 H 22 SOSO 44 → 5 Br 2 2 + Cr 22 (SO(SO 44 )) 3 3 + + KK 22 SOSO 4 4 + 8 H 22 OO 10 KJ + 2 KMn. O 4 4 + 8 H 22 SOSO 44 → 5 J 22 + 2 Mn. SO 44 + + KK 22 SOSO 4 4 + 8 H 22 OO

Властивості FF 22 Cl. Cl 22 Br. Br 2 JJ 22 Енергія дисперсійної взаємодії ТТ кипіння pp озчинність у воді нн айвища у Br. Br 22 JJ 22 розчиняється погано, але в присутності К JJ – розчинність JJ 22 зростає

KJ + J 22 → → KJKJ 33 JJ — — + J+ J 22 →→ J J 33 — JJ → ← JJ — → ←→ ← JJ 0, 5 (J (J : : J) J) —

1 2 02 ). (Jзв. Кр

Галогени – типові окисники nsns 22 npnp 55 Самий сильний — FF 22 + 2 e → 2 F — ЕЕ 0 0 = 2, 85 В 22 HH 22 O + 2 F 22 → 4 HF + O 22 , , ΔΔ Н Н << 0 0 пісок, асбест спалахують в атмосфері фтору Si. O 22 + 2 F 22 → Si. F 44 + O 22 Kr + F 22 → Kr.

Xe + F 22 → Xe. F 22 Xe + 22 FF 22 → Xe. F 4 4 Xe + 33 FF 22 → Xe. F 6 6 S + 3 F 22 → SF 66 , , ΔΔ НН = -1207 к. Дж 2 P + 5 F 22 → 2 PF 55 , , ΔΔ НН = -1 385385 к. Дж ці реакції протікають навіть за t <t < 0 0 00 СС 2 NH 33 + 6 F 22 → 6 HF + 2 NF 33 (( за низьких t)t) 2 NH 33 + 3 F 22 → 6 HF + N 22 (( за високих t)t)

Cl. Cl 22 + 2 e → 2 Cl — E E 0 0 = = 1, 36 ВВ 2 Sb + 3 Cl 22 → 2 Sb. Cl 33 2 P + 3 Cl 22 → 2 PCl 33 2 P + 5 Cl 22 → 2 PCl 55 2 Fe + 3 Cl 22 → 2 Fe. Cl 33 J J 22 + 2 e → 2 J — — E E 0 0 = = 0, 53 В В Zn + J 2 2 →→ Zn. J 22 3 J 3 J 22 + 10 HNO 33 → 6 HJO 33 + 10 NO + 2 H 22 O O

FF 22 Cl 2 Br. Br 2 JJ 22 EE °° , , B 2, 87 1, 36 1, 06 0, 53 окислювальні властивості зменшуються HH 22 + F 22 → 2 HF HH 22 + Cl 22 2 HCl HH 22 + Br 22 2 HBr HH 22 + J 22 2 HJ h t t

Cl. Cl 22 2 Cl· HH 22 + Cl ·· → HCl + H· 2 KBr + Cl 22 → 2 KCl + Br. Br 22 0 0 -1 +5 5 Cl 22 + J 22 + 6 H 22 O O → 10 HCl + 2 HJO 33 h

Галогеноводні Добування HFHF HH 22 + F 22 → 2 HF для добування не використовують Ca. F 22 + H 22 SOSO 44 (р)(р) → Ca. SO 44 ↓ + 2 HF (розчин) Ca. F 22 + H 22 SOSO 44 (к)(к) → Ca. SO 44 ↓ + 2 HF ↑↑

HCl HH 22 + Cl 22 → 2 HCl Na. Cl + H 22 SOSO 4 4 → → в розчині обмін не може відбуватись, бо всі електроліти сильні Na. Cl (кр) + H 22 SOSO 44 (к)(к) → Na. HSO 44 + HCl↑

HBr KBr (к(к pp )) + H 22 SOSO 44 (к)(к) → KHSO 44 + HBr 2 HBr + H 22 SOSO 44 →→ Br Br 22 +SO 22 + 2 H 22 OO сумарна реакція 2 KBr (к(к pp )) +2 H+2 H 22 SOSO 4(K) →Br→Br 22 +SO+SO 22 +K+K 22 SOSO 44 +2 H+2 H 22 OO PBr 33 + 3 H 22 O → H 33 POPO 3 3 + 3 HBr Ba. S +4 Br 22 +4 H+4 H 22 O→Ba. SO 44 ↓+ 8 HBr

Аналогічно для HJHJ 88 KJ + 55 HH 22 SOSO 44 →→ 4 4 JJ 22 +H +H 22 SS +4+4 KK 22 SOSO 44 +4 H+4 H 22 OO PJPJ 33 + 3 H 22 O → H 33 POPO 3 3 + 3 HJ JJ 22 + H 22 S → S↓ + 2 HJ

HF HCl HBr HJ tt кипкип , , °° С С 19, 5 -85 -67 -35 Е ММВз зростає В В HFHF – водневий зв ’’ зокзок H-FH-F ······

(HF) nn – – молекули асоційовані

ВВ водних розчинах HFHF ++ HH 22 OO ↔ Н 33 OO ++ + + FF — — KK 11 =7, 2 · 10 -4 -4 HFHF + + FF — ↔ Н↔ Н FF 22 — KK 22 =5, 1 В розчинах плавикої кислоти йонів НН FF 22 — найбільше Відомі кислі солі KHFKHF 22 (KF ·HF·HF ), ), KHKH 22 FF 3 3 (KF(KF · 2 HF ))

HCl HBr HJ сила кислот сильні одноосновні кислоти НГ НГ → Н→ Н ++ + Г — Радіус атома галогену збільшується, збільшується довжина зв’язку, зменшується Е звзв ’’ язку , , збільшується здатність зв’язку до поляризації і під дією HH 22 OO звзв ’’ язки легше розриваються

HFHF HCl HBr HJHJ Довжина зв ’’ язку, пмпм 9292 128128 141141 160160 Енергія зв ’’ язку, к. Дж/моль 565565 431431 364364 297297 μμ , Кл ·· мм 0, 64 ·· 1010 -29 -29 0, 347 ·· 1010 -29 -29 0, 263 ·· 1010 -29 -29 0, 127 ·· 1010 -29 -29 Розчинність в HH 22 OO (за об ’’ ємом), за 00 °° СС ∞∞ 500500 600600 425425 (10(10 °° С)С)

HCl HBr HJ HJ Cl. Cl — Br Br — J J — 1, 36 1, 06 0, 54 відновні властивості Na. Cl + H 22 SOSO 44 (к)(к) → Na. HSO 44 + HCl 2 KBr (к(к pp )) + 2 H 22 SOSO 4(K) →→ Br. Br 22 + SO 22 + K+ K 22 SOSO 44 +2 H+2 H 22 OO 88 KJ + 55 HH 22 SOSO 44 →→ 44 JJ 22 + H 22 SS + 4 KK 22 SOSO 44 + 4 H 22 OOВ, Ε 0 /ГГ

Якісні реакції на галогенід-йони Ag. Ag ++ + Cl — → Ag. Cl↓