- •Таврійський державний агротехнологічний університет
- •Змістовий модуль I. Неорганічна хімія
- •Тема 5. Гідроген. Хімія лужних металів. Хімія лужно - земельних елементів.
- •Змістовий модуль іі. Фізична та колоїдна хімія
- •Тема 14. Дисперсні системи та їх класифікація.
- •Тема 15. Мікрогетерогенні системи.
- •Тема 16. Напівколоїди та розчини високомолекулярних сполук.
- •Розподіл балів, що присвоюються студентам
- •Техніка безпеки та правила роботи в хімічній лабораторії Вимоги безпеки перед початком роботи
- •Вимоги безпеки під час роботи
- •Вимоги безпеки після закінчення роботи
- •Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях
- •Розділ і. Неорганічна хімія Лабораторна робота №1. Класи неорганічних сполук
- •Вимоги до знань та умінь
- •Теоретична частина
- •Оксиди.
- •Кислоти.
- •Основи.
- •Амфоліти.
- •Паспорт роботи
- •Експериментальна частина Техніка безпеки.
- •Контрольні питання
- •Теоретична частина
- •Паспорт роботи
- •Результати оформлення роботи
- •Контрольні питання
- •Теоретична частина
- •Паспорт роботи
- •Результати оформлення роботи
- •Контрольні питання
- •ТермоХімія. Мета роботи – навчитися експериментально визначати ентальпію хімічних реакцій і робити розрахунки, використовуючи термохімічні рівняння.
- •Фактори, що визначають напрямок хімічних реакцій.
- •Паспорт роботи.
- •Експериментальна частина
- •Хід роботи.
- •Результати. Оформлення роботи.
- •Контрольні питання.
- •Рекомендована література
- •Лабораторна робота №5. Кінетика та швидкість хімічних реакцій
- •Вимоги до знань та умінь
- •Теоретична частина
- •Хімічна рівновага
- •Паспорт роботи
- •Експеріментальна частина
- •Контрольні питання
- •Рекомендована література
- •Лабораторна робота №6. Періодична система та періодичний закон д.І. Менделєєва
- •Вимоги до знань та умінь
- •Теоретична частина
- •Періодична система і будова атома.
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №7. Властивості гідрогену та його сполук
- •Теоретична частина
- •Проста речовина
- •Практична частина Одержання та властивості Гідрогену. Окисно-відновні властивості Гідрогену.
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №8. Властивості лужних металів.
- •Теоретична частина
- •Практична частина Властивості лужних металів та їх сполук.
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №9. Властивості лужноземельних металів.
- •Теоретична частина
- •Практична частина Властивості лужноземельних металів та їх сполук
- •Контрольні питання
- •Елементи іv – а групи
- •Властивості Алюмінію, Карбону, Силіцію, Стануму, Плюмбуму та їх сполук.
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 8 Властивості Нітрогену, фосфору та їх сполук.
- •Контрольні питання
- •Галогени
- •Практична частина Властивості р-елементів та її сполук.
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №13. Загальна характеристика d-елементів
- •Теоретична частина
- •Практична частина
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №14. Тема: комплексні сполуки
- •Експериментальна робота Комплексні сполуки та їх властивості.
- •Контрольні питання
- •Контрольні питання:
- •Задачі:
- •Лабораторна робота № 16. Розчини неелектролітів
- •Способи вираження складу розчину
- •Тиск насиченого пару розведених розчинів
- •Температура замерзання розбавлених розчинів
- •Температура кипіння розведених розчинів
- •Осмотичний тиск
- •Контрольні питання:
- •Задачі:
- •Лабораторна робота № 17. Розчини електролітів
- •Роль розчинника в процесі дисоціації
- •Стан сильних електролітів у розчинах. Коефіцієнт активності
- •Дисоціація слабких електролітів
- •Рівновага в насичених розчинах електролітів
- •Реакція обміну в розчинах електролітів. Іонні рівняння
- •Контрольні питання:
- •Задачі:
- •Лабораторна робота № 18. Розчини електролітів
- •Гідроліз солей
- •Контрольні питання:
- •Задачі:
- •Лабораторна робота № 19. Поверхневі явища та адсорбційні рівноваги
- •Контрольні питання:
- •Задачі:
- •Лабораторна робота № 20. Дисперсні систем та їх класифікація
- •Методи визначення молекулярної маси високомолекулярних сполук.
- •Середня молекулярна маса
- •Контрольні питання:
- •Список літератури
Галогени
Елементи флуор, Хлор, бром, йод і астат, що входять до VIIА групи, називають галогенами. Атоми галогенів мають по сім електронів на зовнішньому електронному рівні s2p5. Завдяки великій спорідненості до електрону, атоми галогенів легко приєднують один електрон перетворюючись у аніони. Негативний ступень окислення галогени мають лише в сполуках з Гідрогеном та металами. Від флуору до астату по мірі зростання радіусів атомів електронегативність галогенів зменшується, окисна активність нейтральних атомів ослаблюється. У йоду і астату з’являються металічні ознаки. В зв’язку з різною окисною активністю одні галогени витискують інші зі сполук з металами або Гідрогеном.
|
r (A) |
I1, эВ |
Ea, эВ |
Э.О. |
Ступені окислення |
F |
0.72 |
17.4 |
3.45 |
4.0 |
-1 |
Cl |
0.99 |
13.0 |
3.61 |
2.85 |
-1,+1,+3,+5,+7 |
Br |
1.14 |
11.84 |
3.37 |
2.75 |
-“- |
I |
1.33 |
10.45 |
3.0 |
2.20 |
-“- |
Флуор – найсильніший окисник, що взаємодіє навіть з інертними газами. Флуор розкладає воду при будь-якому рН. F2 + H2O ® HF + O2. Хлор слабо розкладає воду при рН=0, зі зростанням рН краще. Решта галогенів воду не розкладають. Водневі сполуки галогенів (галоводні) добре розчинні у воді і за властивостями їх водні розчини виявляються кислотами. Сила галоводневих кислот зростає по мірі зменшення електронегативності галогенів. Найбільш міцна флуороводнева кислота HF - за рахунок водневих зв’язків. HF не виявляє відновних властивостей, проте, решта – відновники.
Кисневі сполуки галогенів не стійки і їх отримують непрямим шляхом. В протилежність галоводням, міцність кисневих сполук галогенів зростає в ряду флуор – астат.
Хлор – жовто-зелений газ з різким запахом. Хлор приблизно в 2,5 рази важче за повітря. Розчинність Хлору у воді максимальна при температурі 8 С і складає 3,4 л Хлору в 1 л води. Розчин, що утворюється – Хлорна вода. Хімічний процес між Хлором та водою веде до утворення Хлорнуватистої та хлороводневої кислот. В зв’язку з нестійкістю Хлорнуватистої кислоти, через деякий час у розчині залишається лише Хлороводнева кислота та утворюється активний Оксиген.
В лабораторії Хлор отримують дією сильних окисників на концентровану Хлороводневу кислоту:
16HCl + 2KMnO4 = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
Хлор реагує практично зі всіма металами та неметалами (за виключенням Нітрогену, Карбону).
Хлороводень може бути отриманий прямим синтезом, або при нагріванні концентрованої сірчаної кислоти з кристалічним сульфатом Натрію:
NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl↑
Хлороводень добре розчиняється у воді з утворенням хлороводневої кислоти. Ця кислота та її солі – хлориди можуть бути якісно визначені в реакції з нітратом срібла, коли випадає осад хлориду срібла.
Відомі також і кисневмісні кислоти Хлору:
Кислота |
HClO |
HClO2 |
HClO3 |
HClO4 |
Назва |
Хлорнуватиста |
Хлориста |
Хлорнувата |
Хлорна |
Солі |
гіпохлорити |
Хлорити |
Хлорати |
перХлорати |
|
Зростає сила кислот ® |
|||
|
¬ зростає окисна активність |
Хлорнуватиста кислота отримується як продукт гідролізу Хлору:
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Гіпохлорити утворюються при пропусканні Хлору крізь холоді розчини лугів:
Cl2 + 2KOH = KClO + KCl + H2O – жавелева вода
Діючи Хлором на сухий гідроксид кальцію отримують Хлорне вапно:
2Ca(OH)2 + 2Cl2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O
Хлориста кислота трохи сильніша за Хлорнуватисту кислоту, але поступається їй за окисною активністю. Хлорнувата кислота існує у вигляді водних розчинів і може вважатися сильною кислотою. Її солі – Хлорати утворюються при пропусканні Хлору крізь гарячий концентрований розчин гідроксиду лужного металу.
Хлорна кислота ще більш стійка і існує у вільному стані. За ступенем дисоціації – це сама сильна кислота. Солі – перхлорати – отримують обережним нагріванням Хлоратів (без каталізаторів):
4KClO3 = 3KClO4 + KCl
По мірі зростання ступеню окислення Хлору зростає стійкість та сила його кисневих кислот, проте їх окисна активність знижується.
Для брому характерні – HBrO (бромнуватиста кислота), HBrO3 (бромнувата), HBrO4 (бромна) – остання досить нестійка. Для йоду - HIO (йоднуватиста кислота) – амфотерна сполука:
HIO«H+ + IO-; HIO«I+ + OH-.