20. Элементы VII группы пс. Химические свойства галогенов: степени окисления, галогенводороды, соединения с кислородом, кислоты, содержащие хлор и их соли.

Группу VII-А периодической системы составляют р –элементы F, Cl, Br, I и At. Их называют галогенами («солерождающие») за способность взаимодействовать с металлами с образованием солей (NaCl, KF и т.д.). F и Cl относят к типическим элементам, а Br, I и At составляют подгруппу брома.

Все галогены в свободном состоянии образуют двухатомные молекулы и являются неметаллами. Из них F₂ и Cl₂ – газы, Br₂ – жидкость, I₂ и At₂ – твердые вещества. At – радиоактивный галоген, химические свойства которого подобны свойствам иода.

От F до At радиус атома возрастает, энергия ионизации снижается, поэтому ослабляются неметаллические свойства.

В этом же ряду снижается реакционная способность галогенов, поэтому предыдщий эл-т вытесняет последующий.

Br₂ + 2 KI = I₂ + 2 KBr

Фтор - получают электролизом расплава:

Фтор активен, т.к. молекула фтора имеет низкую диссациацию, а химическая связь в соединениях прочна, энергия активации реакций с участием фтора низка. Большинство Ме соединяются с фтором при обычных условиях, взаимодействие ограничивается образованием поверхностной пленки. Из неМе фтор непосредственно не реагирует с азотом, кислородом, углеродом (алмаз). С большинством простых соединений фтор реагирует активно. Реакции протекают со взрывом:

Фтороводород получают взаимодействием фтора с водородом:

Взаимодействием плавикого шпата с серной конц. к-той:

CaF₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + HF

Химические свойства HF зависят от наличия/отсутстивия воды. Сухой HF не действует на большинство Ме и их оксидов. Если реакция начинается, то идет с самоускорением, т.к. образуется вода:

Неограничеснно растворяется в воде образуя плавиковую кислоту. Ее особенность реагировать с диоксидом кремния:

4 НF_(г)+ SiO₂ = SiF₄ + 2 H₂O

При взаимодействии плавиковой к-ты с фторидом кремния образуется сильная кремневодоодная к-та:

Хлор получают действием соляной к-ты на ок-ли:

Химическая активность хлора высока, он соединяется почти со всеми Ме и неМе кроме азота, кислорода, углерода и инертных газов:

Хлор замещает водород в предельных УВ, и присоединяется к непредельным:

Взаимодействует с водой:

Хлороводород и соляная к-та

Хлороводород получают взаимодействием хлора и водорода:

Н₂ + Cl­₂ 2HCl,

Действием конц. соляной к-ты на твердый хлорид калия:

KCl(т) + H₂SO₄(конц.) = KHSO₄ + HCl

Хлороводород хорошо растворяется в воде с образованием соляной к-ты.

Соляная к-та – сильная, ее соли растворимы.

Кислородные соединения хлора

Т.к. хлор не взаимодействует с кислородом, получают косвенным путем (гидролизом хлора)

HClO хлорноватистая к-та, слабая, сильный окислитель. Ее соли гипохлориты сильные ок-ли, их получают взаимодействием хлора и щелочи:

Хлорноватистая к-та в р-ре дает 3 типа превращения:

Эти процессы протекают одновременно, но их скорость зависит от условий. Т.к. распад по 3 пути идет при нагревании, то действие хлора на горячий р-р щелочи:

HClO₃ хлорноватая к-та, сильная к-та и сильный ок-ль, но для ее солей хлоратов окислительные свойства выражены слабо.

Оксиды хлора

Cl₂O оксид хлора(I) - ангидрид хлорноватистой к-ты.

Разлагается на свету:

ClO₂ ангидрид 2х кислот (HClO₃ HClO₂):

ClO₃ ангидрид 2х кислот (HClO₃ HClO₄) легко димеризуется:

Сl₂O₇ ангидрид хлорной к-ты

Все оксиды проявляют кислотные свойства, взаимодействие ClO₂ с р-ром щелочей сопровождается образованием 2х к-т – хлорноватой и хлористой:

HClO₂ хлористая к-та, мало устойчива при нагревании разлагается:

HClO₄ - хлорная к-та самая сильная из всех известных к-т.

21. Общая характеристика d- элементов VII группы. Оксиды и гидроксиды марганца, зависимость проявления кислотно-основных свойств от степени окисления марганца. Кислоты, содержащие марганец и их соли. Получение и использование соединений подгруппы марганца.