Подгруппа фтора – галогены

1. Дайте общую характеристику p-элементов VII группы, исходя из их положения в периодической системе и сравнивая: электронные конфигурации атомов, радиусы, энергию ионизации и энергию сродства к электрону, электроотрицательность. Какие степени окисления характерны для атомов галогенов? Какие из них являются наиболее устойчивыми? Почему? В виде каких соединений эти элементы встречаются в природе?

2. Дайте сравнительную характеристику образуемых галогенами простых веществ, указав тип химической связи, характер изменения стандартных энтальпий образования (DH⁰_обр.) и диссоциации молекул Hal₂. агрегатного состояния простых веществ при обычных условиях. Как изменяются межъядерное расстояние и энергия связи в ряду F₂-Cl₂-Br₂-I₂? Чем это объясняется?

3. Охарактеризуйте химические свойства свободных галогенов: отношение к металлам и неметаллам, воде, щелочам (при ~20⁰С и при нагревании). Сравните их окислительную активность. Особенности химии фтора. Фторид ктслорода. В чем выражается отличие в поведении фтора по отношению к воде и щелочам от поведения остальных галогенов? Что представляют собой интергалогениды (межгалоидные соединения)?

4. В какой последовательности галогены вытесняют друг друга из водных растворов галидов? Объясните характер и причины изменения окислительно-восстановительных свойств свободных галогенов. Почему нельзя получить F₂ окислением фторид-иона хлором? Ответ подтвердите величинами окислительно-восстановительных потенциалов.

5. На чем основан общий принцип получения свободных галогенов в технике и лаборатории? Какова особенность получения фтора и где его применяют? Что

происходит при растворении хлора в воде? Куда смещается равновесие при действии света или при добавлении щелочи; соляной кислоты; вещества, взаимодействующего с хлором?

6. Соединения галогенов с водородом. Каков характер их водных растворов? Особенности фтороводородной кислоты. Факторы, определяющие силу галогеноводородных кислот. Приведите примеры, характеризующие их реакционную способность и восстановительную активность.

7. Общие принципы получения галогеноводородов: синтез из простых веществ, получение из галогенидов. Физические и химические свойства. Характер химической связи в молекулах, полярность. Сравните термическую устойчивость, кислотные свойства, восстановительную активность в ряду HF – HI. Особенности фтороводородной кислоты.

8. Какой минерал называют флюоритом? Как из него получают фтороводород и плавиковую кислоту? Как действуют газообразный HF и плавиковая кислота на стекло? В какой посуде хранят эту кислоту? Как отличаются по растворимости фториды серебра и кальция от аналогичных солей других галогенов? Проанализируйте значения ПР и G⁰_обр. для соответствующих солей.

9. Какие степени окисления проявляет атом хлора в кислородных соединениях? Оксиды хлора, брома, иода, их получение, строение молекул и свойства. Дайте названия соответствующим кислотам и их солям. Как изменяются сила, устойчивость и окислительные свойства в ряду кислот HClO – HClO₂– HClO₃ – HClO₄? Почему?

10. Хлорноватистая кислота и ее соли. Методы получения и свойства. Почему молекула HСlO имеет угловое, а не линейное строение? Что происходит с ней в растворе? Как разлагается хлорноватистая кислота на свету, при действии водоотнимающих средств, при нагревании?

11. Кислородсодержащие соединения галогенов в степени окисления +5. Получение и свойства. Какую геометрическую конфигурацию имеет ион ClO₃^-? Изменяются ли кислотные свойства и устойчивость соединений в ряду: HClO₃ – HBrO₃ – HIO₃? Термическая диссоциация «бертолетовой соли» и ее окислительная способность. Как объяснить факт, что HClO₃ в свободном состоянии не существует, тогда как ее соль KClO₃ вполне устойчва?