Дополнительный материал по теме «Химические свойства соединений галогенов»
Опыты по химии. Галогены и их соединения
Взаимодействие брома с алюминием
Бром в обычных условиях — тяжелая красно-бурая жидкость. Бром — единственный жидкий неметалл. Бром ядовит, имеет резкий, неприятный, удушливый запах. Бром по свойствам сходен с хлором, но менее активен. легко испаряется, образуя бурые пары. В круглодонную колбу нальем немного брома. Опустим в колбу кусочек алюминиевой фольги. Закроем колбу пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которую насыпан активированный уголь. Уголь служит для поглощения паров брома. Через некоторое время алюминий раскаляется и энергично сгорает с образованием бромида алюминия.
2AI + 3 Br2 = 2 AIBr3
Оборудование: колба круглодонная, хлоркальциевая трубка с адсорбентом ( активированный уголь), пробка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с жидким бромом. Использовать резиновые перчатки при переливании брома. Переливание брома проводить только под тягой.
Взаимодействие галогенидов с хлорной водой
Хлор вытесняет бром и иод из их соединений. Проверим это. Приготовим пробирки с растворами иодида калия, хлорида натрия, бромида натрия. В каждую из пробирок добавляем равный объем хлорной воды. В пробирке с иодидом калия выделился иод,
2KI + Cl2 = I2 + 2KCl
в пробирке с бромидом натрия – бром.
2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl
Мы убедились в том, что хлор вытесняет иод и бром из их солей. В пробирке с хлоридом натрия, конечно, никаких изменений не произошло. Иод и бром в промышленности получают действием хлора на иодиды и бромиды.
Оборудование: пробирки, штативы для пробирок.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Возгонка йода
При обычных условиях йод – твердое вещество с молекулярной кристаллической решеткой. (При нормальных условиях: фтор и хлор — газы, бром — жидкость, йод и астат — твёрдые вещества.) Молекулы йода двухатомны I2. Когда молекулы улетучиваются с поверхности жидкости – это называется испарением. Когда молекулы улетучиваются с поверхности твердого вещества — это называется возгонкой. И при испарении, и при возгонке получаются пары. Фиолетовый дым — это пары йода, на наших глазах при легком нагревании происходит возгонка йода: переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое. Пары йода поднимаются и оседают на более холодных стенках пробирки в верхней ее части.
Здесь снова образуется твердый йод. Твердый йод становится жидким при 113оС, жидкий йод закипает при 184 оС.
Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирка.
Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не следует вдыхать пары йода во избежание поражения слизистых оболочек.
Качественная реакция на йод
Молекулярный йод I2 можно обнаружить при помощи крахмала. В нашем стакане – крахмальный клейстер. Капля йода окрашивает крахмальный клейстер в синий цвет. Присутствие йода заметно по посинению крахмала, это качественная реакция на йод. Если аптечным йодом капнуть на срез картошки – он станет синим. Картофель содержит крахмал.
Оборудование: химические стаканы, стеклянная палочка.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Качественные реакции на хлорид-, бромид- и йодид-ионы
Галогенид-ионы можно определить с помощью нитрата серебра AgNO3.
Приготовим пробирки с иодидом калия KI, бромидом натрия NaBr, хлоридом натрия NaCl. Добавляем нитрат серебра. В пробирках появляются творожистые осадки нерастворимых галогенидов серебра. Осадок хлорида серебра — белого цвета
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
Осадок бромида серебра -бледно-желтого цвета
NaBr + AgNO3 = AgBr↓+ NaNO3
Осадок иодида серебра — желтого цвета.
KI + AgNO3 = AgI↓+ KNO3
Реакция с нитратом серебра – качественная реакция на хлорид-, бромид- и иодид-ионы.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Необходимо соблюдать осторожность при работе с раствором нитрата серебра.
Получение йодида алюминия
Галогены и металлы активно взаимодействуют. Пример — реакция соединения йода с алюминием.
2Al + 3I2 = 2AlI3
Порошок алюминия смешаем с порошком йода. Реакция не идет. Плотная окисная пленка на алюминии тормозит процесс. Добавим катализатор — капельку воды — начинается бурная реакция. Вода взаимодействует с йодом, образовавшиеся йодсодержащие кислоты растворяют защитную окисную пленку алюминия – металл начинает бурно реагировать с йодом. Реакция проходит с выделением теплоты, поэтому непрореагировавший йод нагревается и возгоняется &
