310 likes | 664 Views
Галогены. Галогены -. (от греч. halos - соль и genes - образующий) - элементы главной подгруппы VII группы периодической системы: фтор, хлор, бром, йод, астат. Общая характеристика элементов галогенов. Металлические свойства увеличиваются, неметаллические убывают.
E N D
Галогены - (от греч. halos - соль и genes - образующий) - элементы главной подгруппы VII группы периодической системы: фтор, хлор, бром, йод, астат.
Общая характеристика элементов галогенов. Металлические свойства увеличиваются, неметаллические убывают
Галогены – простые вещества. F2 Газ светло-желтого цвета С увеличением атомной массы окраска становится более темной, возрастают температуры плавления и кипения, а также плотность. T пл.=-219,47 С°; Т кип = -187,99С°; =1696кг/м3 Cl2 Т пл =-100,83С°; Т кип = -33,82С°; =3214кг/м3 Газ желто-зеленого цвета Br2 Жидкость красно-бурого цвета Т пл. = -7,1С°; Т кип = 58,93С°; = 3123кг/м3 Т пл. = 113,7С°; Т кип = 184,5С°; = 4930кг/м3 Кристаллы черно-фиолетового цвета I2
Химическая связь и строение галогенов. 2) Строение галогенов. 1)Химическая связь – ковалентная неполярная. Механизм образования связи. Энергия связи Молекулярная кристаллическая решетка Химическая активность галогенов уменьшается F - F 151 кДж/моль 243 кДж/моль Cl - Cl р - орбиталь р-р перекрывание -сигма связь 199 кДж/моль Br - Br 151 кДж/моль I - I
Валентные состояния атомов галогенов. 3s 3p 3d Валентность I 3 H – F ; F – O – F Валентность III H – O – Br = O H – O – Cl = O Валентность V = О О = ВалентностьVII H – O – I = O = O
История хлора. 1)Xлор получен впервые в 1774 К. Шееле: взаимодействием соляной кислоты с пиролюзитом МnO2. 2)Однако, только в 1810 Г. Дэви установил, что хлор - элемент и назвал его chlorine (от греческого chloros - жёлто-зелёный). 3)В 1813 Ж.Л. Гей-Люссак предложил для этого элемента название хлор.
Нахождение в природе. 2) В свободном виде практически не встречается, в небольших количествах в вулканических газах. 1) Массовая доля хлора в земной коре составляет 0,19%. 3)Хлор входит в состав многих минералов: сильвин KCl Галит (каменная или поваренная соль NaCl) Сильвинит KCl • NaCl Бишофит MgCl2• 6H2O Карналлит KCl • MgCl2 • 6H2O
Получение хлора. 1) В лаборатории: 2) В промышленности: MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2+ 2H2O электролиз раствора NaCl 2KMnO4 + 16HCl =2MnCl2 + 5Cl2+ 2KCl + 8H2O K2Cr2O7 + 14HCl = 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H2O 2NaCl + 2H2O =H2 + Cl2+ 2NaOH
Хлор, его физические свойства. При стандартных условиях: Хлор - желто-зеленый газ с неприятным, удушливым запахом, ядовит, в 2,5 раза тяжелее воздуха. При 20°С растворяется 2-4 V(Cl2) в 1V( H2O). Раствор хлора в воде называется хлорной водой. *Природный хлор содержит 2 изотопа: 1735CL(77,3%) и1737CL(22,7%)
Химические свойства хлора. Хлор - сильный окислитель. 4) Реакции со щелочами: Cl2 + 2KOH= KCl + KClO + H2O 3Cl2 + 6KOH= 5KCl + KClOЗ + 3H2O(t=40°C) Cl2 + Ca(OH)2= CaOCl2(хлорная известь) + H2O 5) Вытесняет бром и йод из галогеноводородных кислот и их солей. Cl2 + 2KI = 2KCl + I2 Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2 3) Реакция с водой: Cl2 + H2O = HCl + HClO хлорноватистая кислота 1) Реакции с металлами: 2Na + Cl2=2NaCl Ni + Cl2=NiCl2 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 2) Реакции с неметаллами: H2 + Cl2 = 2HCl (h) 2P + 3Cl2 = 2PClЗ 2P +5 Cl2 =2PCl5
Области применения. Для получения соляной кислоты Для отбеливания бумаги, тканей Для обеззараживания воды Для получения пластмасс Для получения ядохимикатов Склад хлора Для получения растворителей Для получения каучука
Биологическая роль хлора. Хлор (хлор-ион) более важен для жизнедеятельности животных и человека, чем для растений. Ионы хлора регулируют буферную систему крови. Свободная соляная кислота входит в состав желудочного сока всех млекопитающих и активно участвует в акте пищеварения. Хлорид натрия является составной частью плазмы крови и спинномозговой жидкости и участвует в регуляции водного обмена в организме. Недостаток хлора в организме приводит к тахикардии, снижению артериального давления, судорогам. У здорового человека содержится в желудке 0,2-0,3 % соляной кислоты. Он входит в состав почек, легких, селезенки, крови, слюны, хрящей, волос.
Необходимо знать… Достаточное количество хлора содержится: 1. В овощах. Таких , как сельдерей, редис, огурцы, капуста белокочанная, укроп, перец, лук, артишок, особенно много в красной свекле. 2.Во фруктах. 3. В бобовых. Потребность человека в хлоре – около 2 г/сут. Безвредная доза до 5-7 г. Потребность в хлоре с избытком удовлетворяется обычным рационом, содержащим в среднем 7-10 г. Хлора, из них 3,7 г мы получаем с хлебом и 4,6 г. При подсаливании пищи поваренной солью.
Галогеноводороды. Сила галогеноводородных кислот возрастает с увеличением атомной массы.
Хлороводород. 1. Вид связи. 2. Физические свойства. Газ без цвета с резким запахом, в 1,3 раза тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде, при 0°С в 1л воды растворяется более 500 л HCl. Сl s-p перекрывание δ+ δ- H H → Cl Связь ковалентная полярная Молекула хлороводорода является диполем.
Получение хлороводорода. 1) Синтетический способ (промышленный) H2 + Cl2 = 2HCl (h) 2) Гидросульфатный способ (лабораторный): NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) = NaHSO4 + HCl В химической промышленности хлороводород применяется для получения соляной кислоты.
Химические свойства хлороводорода. 1) При обычных температурах хлороводород не реагирует ни с металлами, ни с их оксидами. 2) При нагревании: а) Fe(кр) +2HCl = FeCl2(кр) + H2 в) F2O3(кр) + 6HCl = 2FeCl3(кр) + 3H2O 3) Взаимодействует с аммиаком. NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(кр) 4) Сухой хлороводород горит в кислороде. 4HCl(г) + O2(г) ↔ Cl2(г) + 2H2O(г), при t=600°С, кат.CuCl2
Соляная кислота. 1. Физические свойства. Бесцветная жидкость. Крепкая соляная кислота «дымит» на воздухе. Раствор хлороводорода с W≥ 35% называется концентрированной соляной кислотой.
Химические свойства соляной кислоты. • Раствор HCl в воде - соляная • кислота - сильная кислота: • Диссоциация: • а) без участия воды: HCl ↔ H+ + Cl- • б) с участием воды: HCl +H2O ↔ H3O+ + Cl- • Изменение окраски лакмуса • происходит из-за наличия • в растворе ионов • Н+ ( Н3О+)
Взаимодействие с металлами. Zn + 2НСL = ZnСL2 + Н2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 Сυ + НСL≠
Взаимодействие со сложными веществами. 5) с солями: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2 Качественная реакция на анионы хлора(Сl-) HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3 Cl- + Ag+ = AgCl(белый творожистый) 4)с основаниями и аммиаком: HCl + KOH = KCl + H2O H+ + OH- = H2O 6HCl + 2Al(OH)3↓= 2 AlCl3 + 3H2O 6H+ + 2Al(OH)3 = 2Al3+ + 3H2O HCl + NH3= NH4Cl 3)с оксидами металлов: MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Применение соляной кислоты. 1)получение солей 6,7)производство ВМС. 4)получение красок 3)очистка поверхности металлов в гальваностегии 2)при паянии 5)получение лекарств
Физиологическая роль соляной кислоты. HCl- убивает попадающие в желудок микробы и различные паразиты. HCl запускает пищеварение во всем желудочно- кишечном тракте, благодаря чему микробы и паразиты расщепляются пищеварительными ферментами. Вот перечень признаков, которые позволяют заподозрить снижение кислотности желудка. Дискомфорт в желудке после еды, тошнота после приема лекарств, множественные пищевые аллергии, расширенные кровеносные сосуды на щеках и носе, угри, слабые, расслаивающиеся ногти, анемии из-за плохого всасывания железа.