9 класс. Химия. Свойства элементов и простых веществ галогенов
9 класс. Химия. Свойства элементов и простых веществ галогенов
Комментарии преподавателя
К галогенам относят фтор, хлор, бром, йод и астат. Они образуют VIIА-группу Периодической системы химических элементов.
Рис. 1. Химические элементы-галогены и образованные ими простые вещества
На внешнем электронном слое атомов галогенов находятся 7 электронов.
Наименьший радиус атома среди всех галогенов имеет фтор, поэтому у него самая высокая (даже среди всех химических элементов) относительная электроотрицательность. По этой причине не существует веществ, в которых фтор имел бы положительную степень окисления, не говоря о высшей степени окисления, соответствующей номеру группы (+7). Для фтора возможны степени окисления только –1 и 0. Остальные галогены в соединении с более электроотрицательным кислородом могут образовывать вещества, в которых степень окисления их атомов положительна. Таким образом, для Cl, Br, I характерны степени окисления -1, 0, +1, +3, +5, +7.
Содержание галогенов в земной коре снижается от фтора к астату. Причем, если фтор, бром и йод можно отнести к распространенным химическим элементам, то содержание астата в земной коре крайне мало. Галогены входят в состав многих минералов. Исключение составляет астат. Астат обнаружен в продуктах радиоактивного распада урана.
Соли галогенов (галогениды) входят в состав морской воды.
2. Свойства простых веществ галогенов
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 . Во время Первой мировой войны армия Германии применила хлор как боевое отравляющее вещество. В результате многие тысячи солдат армий Антанты получили отравление.
Хлор растворяется в воде. При нормальных условиях в одном объёме воды может раствориться до двух объёмов хлора. Раствор хлора в воде называется хлорной водой.
Рис. 2. Взаимодействие хлора с 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.
Рассмотрим химические свойства галогенов.
Галогены – типичные неметаллы. Они реагируют с металлами и водородом, выступая в роли окислителей. При взаимодействии галогенов с металлами образуются соли – галогениды.
Например, при взаимодействии меди с хлором образуется хлорид меди(II):
Cu + Cl2 = CuCl2
Кристаллический йод бурно реагирует с алюминием при добавлении капли воды (вода в данной реакции – катализатор):
2Al + 3I2 = 2AlI3
Рассмотрим реакции галогенов с водородом. Фтор реагирует с водородом со взрывом. В результате образуется фтороводород:
F2 + H2 = 2HF + Q
Водород может гореть в атмосфере хлора. Эта реакция интересна тем, что водород и хлор в темноте не взаимодействуют, но их смесь взрывается от вспышки света:
H2 + Cl2 = 2HCl + Q
Бром и иод с водородом реагируют не так энергично, как фтор и хлор.
Окислительная способность галогенов в ряду F2 – Cl2 – Br2 – I2 убывает. Это закономерность могут подтвердить и другие экспериментальные факты. Более активный галоген может вытеснить менее активный из его соли. Например, фтор вытесняет хлор, бром, йод из соответствующих галогенидов:
F2 + 2NaCl = 2NaF + Cl2
F2 + 2NaBr = 2NaF + Br2
F2 + 2NaI= 2NaF + I2
Хлор может вытеснять только бром и йод, а бром вытесняет из солей только йод.
источник видео - https://www.youtube.com/watch?v=0AGqz6FdQFw
источник презентации - http://ppt4web.ru/khimija/galogeny.html