Галогены - элементы главной подгруппы VII группы Периодической системы Д. И. Менделеева, объединённые под общим названием галогены, — фтор F, хлор Сl, бром Вr, иод I, астат At. Галогены — очень сильные окислители. Фтор в химических реакциях проявляет только окислительные свойства, и для него характерна только степень окисления -1 в соединениях. Остальные галогены проявляют и восстановительные свойства при взаимодействии с более электроотрицательными элементами — фтором, кислородом, азотом. Их степени окисления могут принимать значения +1, +3, +5, +7.
Восстановительные свойства галогенов усиливаются от хлора к иоду, что связано с увеличением радиусов их атомов: атомы хлора примерно в полтора раза меньше, чем иода.
Все галогены существуют в свободном состоянии в виде двухатомных молекул с ковалентной неполярной химической связью между атомами. В твёрдом состоянии F2, Сl2, Вr2, I2 имеют молекулярные кристаллические решётки, что и подтверждается их физическими свойствами (табл. 1).
Таблица 1
Физические свойства галогенов
Отлично! Мы вспомнили кто же такие галогены, теперь предлагаю вам разобрать их основные свойства. Молекулы простых веществ — галогенов состоят из двух атомов.
Фтор F2 при нормальных условиях представляет собой светло-зелёный газ с очень резким запахом. Чрезвычайно ядовит.
Хлор Cl2 — жёлто-зелёный газ с резким запахом. Ядовит. Хлор растворяется в воде. При нормальных условиях в одном объёме воды может раствориться до двух объёмов хлора. Раствор хлора в воде называется хлорной водой.
Бром Br2 — красно-бурая жидкость с резким запахом. Пары брома ядовиты.
Йод I2 — твёрдое вещество. При нормальных условиях представляет собой кристаллы тёмно-серого цвета с металлическим блеском, которые при нагревании легко переходят в газообразное состояние, практически минуя жидкое (возгоняются). Раствор йода (5%-ный) в спирте применяется в медицине для обеззараживания ран (йодная настойка).
Свойства простого вещества астата практически не изучены, так как его атомы короткоживущие.
- Галогены – сильнейшие окислители
Окислительная способность галогенов уменьшается от фтора к иоду. Ослабление окислительной активности галогенов от фтора к иоду проявляется в том, что хлор вытесняет бром и иод из бромидов и иодидов, а бром — только иод из иодидов:
Бром способен вытеснять серу из сероводорода и сульфидов:
Хлор как более сильный по сравнению с бромом окислитель не вытесняет серу из сероводорода, а окисляет его до серной кислоты:
Наибольшей химической активностью обладает фтор: он способен окислить даже воду, кварцевый песок, поваренную соль. Многие реакции с участием фтора протекают со взрывом и сопровождаются образованием пламени. Фтор реагирует даже с инертными газами, например:
- Взаимодействие с металлами
Галогены взаимодействуют практически со всеми простыми веществами, наиболее энергично протекает реакция с металлами. Фтор при нагревании реагирует со всеми металлами, включая золото и платину, при обычных условиях взаимодействует со щелочными и щёлочноземельными металлами, свинцом и железом:
Хлор, бром и иод при обычных условиях реагируют с щелочными и щёлочноземельными металлами, а при нагревании – с медью, железом и оловом. При этом железо окисляется под действием фтора, хлора и брома до степени окисления +3 , а под действием иода — +2
- Взаимодействие с водой
Как уже отмечалось, фтор бурно реагирует с водой, вытесняя из неё кислород . Остальные галогены довольно плохо растворяются в воде и диспропорционируют в ней с образованием двух кислот – галогеноводородной и кислородсодержащей:
2H2O + 2F2 = 4HF + O2.
Задание для выполнение на занятии: 1.Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции.
исходные вещества продукты реакции
А) Br2 + KI→ 1) NaCl + NaC1О + Н2О
Б) С12 + NaOH(хол)→ 2) NaCl + NaC1О3 + Н2О
В) С12 + NaOH(гор)→ 3) NaCl + Н2О
Г) НС1 + СаСО3→ 4) КВr + I2
5) CaCl2 + CO2 + Н2О
2.Пара веществ с ковалентной полярной и ионной связями соответственно:
- NaF и HCl 2. F2 и Br2 3. Cl2 и KBr 4. HCl и NaCl
3.Выберите верные суждения В ряду Cl – Br – I
- Увеличивается радиус атома
- Увеличивается электроотрицательность
- Усиливаются металлические свойства
- Увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне
- Уменьшается число электронных слоёв.
- Установите соответствие между формулой вещества и веществами, с которыми оно может реагировать
На этом мы с вами заканчиваем изучение темы галогена. Расскажите, что нового и интересного вы сегодня узнали? Давайте повторим основные моменты сегодняшнего занятия: К галогенам относятся : фтор F, хлор Сl, бром Вr, иод I, астат At. Одно из самых важный свойств галогена , является окисление. Какой элемент имеет самую сильную электроотрицательность? - Фтор
