Florinin su denklemiyle etkileşimi. Halojen reaktivitesi

Yetişkin Reaksiyonları Birçok ebeveyn, tapulara ve çocuklarının bazı eylemlerine nasıl cevap vereceğini her zaman bilmez. Sorunlarla karşılaştığımızda, üçünü farklı şekilde tepki veririz. Hiçbir şey olmadığını iddia ediyoruz.2. Düşmanı ve saldırıyı tanımlıyoruz.3. Biz gerçeğiz

Hidrojen atomu, dış (ve sadece) elektronik seviye elektronik formülüne sahiptir 1 s. bir . Bir yandan, dış elektron seviyesinde bir elektronun varlığına göre, hidrojen atomu alkali metal atomlarına benzer. Bununla birlikte, Halojenlerin yanı sıra, sadece bir elektronun dış elektronik seviyesini doldurmak için yeterli değil, çünkü en fazla 2 elektron ilk elektron seviyesinde bulunamıyor. Hidrojenin, hem birinci hem de periyodik sistemin çeşitli varyantlarında yapıldığı Mendeleev tablosunun her ikisinde hem de (yedinci) grubundaki (yedinci) grubuna aynı anda yerleştirilebileceği ortaya çıktı:

Hidrojen özellikleri açısından basit bir madde olarak, yine de, halojenlerle daha yaygındır. Hidrojen, halojenlerin yanı sıra, metal değildir ve boyutsal molekülleri (H2) oluşturur.

Normal koşullar altında, hidrojen, düşük aktif bir madde olan gazlıdır. Hidrojenin düşük aktivitesi, moleküldeki hidrojen atomları arasındaki bağlantının yüksek mukavemetinden, bunların, gerekli olan veya güçlü ısıtma veya katalizörlerin kullanımı veya her ikisi de aynı anda kullanılmasıdır.

Hidrojenin basit maddelerle etkileşimi

metal ile

Metaller hidrojen sadece alkalin ve alkalin toprakla reaksiyona girer! Alkalin metaller, I-TH grubunun (Li, Na, K, RB, CS, FR) ana alt grubunun metalleri ve Berilyum ve Magnezyum (CA) hariç II grubunun ana alt grubunun metalin-arazi metallerinin metalleri içerir. , Sr, ba, ra)

Aktif metallerle etkileşime girdiğinde, hidrojen oksidatif özellikler sergiler, yani. Oksidasyon derecesini düşürür. Aynı zamanda, iyon yapısına sahip olan alkalin ve alkalin toprak metallerinin hidratları oluşturulur. Reaksiyon, ısıtıldığında oluşur:

Aktif metallerle etkileşimin, moleküler hidrojen H2 oksitleyici bir ajan olduğunda sadece durum olduğuna dikkat edilmelidir.

metal olmayanlarla

Metal olmayan hidrojen sadece karbon, azot, oksijen, gri, selenyum ve halojenlerle reaksiyona girer!

Karbon altında, grafit veya amorf karbon anlaşılmalıdır, çünkü elmas son derece inert bir allotropik karbon modifikasyonudur.

Metal olmayanlarla etkileşime girdiğinde, hidrojen yalnızca indirgeyici ajan işlevini gerçekleştirebilir, yani sadece oksidasyon derecesini artırabilir:

Hidrojenin karmaşık maddelerle etkileşimi

metal oksitler ile

Hidrojen, alüminyum (dahil) için metal aktivite ardında metal oksitlerle reaksiyona girmez, ancak, ısıtıldığında alüminyum sağındaki birçok metal oksiti geri yükleyebilir:

metal olmayan oksitlerle

Metal olmayan oksitlerden, hidrojen azot oksitler, halojen ve karbon ile ısıtıldığında reaksiyona girer. Hidrojenin tüm etkileşimlerinin metal olmayan oksitlerle, karbon monoksit co ile reaksiyona dikkat edilmelidir.

Bir CO ve H2'nin bir karışımı, kendi ismine sahip - "sentez gazı", bu nedenle, bu tür halilere metanol, formaldehit ve hatta sentetik hidrokarbonlar gibi koşullara bağlı olarak elde edilebilir:

c asitleri

İnorganik asitlerle, hidrojen reaksiyona girmez!

Organik asitlerden, hidrojen, yalnızca doymamış ve ayrıca, hidrojenin restorasyonu yapabilen, özellikle aldehit, keto- veya nitro grupları içeren fonksiyonel gruplar içeren asitler ile reaksiyona girer.

c tuzları

Tuzların sulu çözeltileri durumunda, hidrojenle etkileşimleri akmaz. Bununla birlikte, hidrojen, orta ve düşük aktivitenin belirli metallerinin katı tuzlarını geçtiğinde, kısmi veya tam iyileşmesi mümkündür, örneğin:

Halojen kimyasal özellikleri

Halojenler, Grup VIIA'yı (F, CL, BR, I, AT) kimyasal elemanları olarak adlandırılır ve bunlar tarafından oluşturulan basit maddeler. Bundan sonra, metinde, eğer söylenmezse, halojenler altında basit maddeler olacaktır.

Tüm halojenler, bu maddelerin düşük erime ve kaynama noktalarına neden olan moleküler bir yapıya sahiptir. Halojen Molekülleri Di-Town, yani. Formülü genel olarak HAL 2 olarak yazılabilir.

Böyle bir iyodin özelliği, yeteneği olarak belirtilmelidir. süblimasyon veya başka bir deyişle, geri çekilmek. Geri çekilmek, Katı haldeki maddenin ısıtma sırasında erimililmediği ve sıvı fazını geçerek derhal gaz halindeki bir duruma girdiği bir fenomen olarak adlandırılır.

Herhangi bir halojenin atomunun dış enerji seviyesinin elektronik yapısı, NS 2 NP 5 formuna sahiptir, buradaki N, halojenin bulunduğu Periodleeva tablosunun periyodu numarasıdır. Gördüğünüz gibi, sekiz elektronun dış kılıf atomlarına, halojenin atomlarına sadece bir elektrondan yoksundur. Esas olarak, pratikte onaylanan serbest halojenin oksitleyici özelliklerini varsaymak mantıklıdır. Bilindiği gibi, alt grupları aşağı sürerken metallerin elektronezabileceği ve dolayısıyla halojen aktivitesi bir arka arkaya azalır:

F 2\u003e CL 2\u003e BR 2\u003e i 2

Halojenlerin basit maddelerle etkileşimi

Tüm halojenler oldukça aktif maddelerdir ve en basit maddelerle reaksiyona girer. Bununla birlikte, son derece yüksek reaktivite nedeniyle florinin, kalan halojenlerin reaksiyona giremeyeceği basit maddelerle bile yanıt verebileceği belirtilmelidir. Bu tür basit maddeler arasında oksijen, karbon (elmas), azot, platin, altın ve bazı asil gazlar (Xenon ve Crypton) bulunur. Şunlar. aslında, floro sadece bazı asil gazlarla reaksiyona girmez.

Kalan halojenler, yani. Klor, brom ve iyot, ayrıca aktif maddelerdir, ancak florinden daha az aktif. Elmas, platin, altın ve asil gazlar şeklinde oksijen, azot, karbon hariç tüm basit maddelerle pratik olarak tepki verirler.

Halojenlerin metal olmayanlarla etkileşimi

hidrojen

Tüm halojenlerin hidrojen ile etkileşimi oluşturulduğunda halojen üreme HHAL'in genel formülüyle. Aynı zamanda, hidrojene sahip flor reaksiyonu karanlıkta bile kendiliğinden başlar ve denklem uyarınca bir patlama ile akar:

Hidrojen klorinin reaksiyonu, yoğun ultraviyole ışınlaması veya ısıtma ile başlatılabilir. Ayrıca bir patlama ile akar:

Bromin ve iyot, hidrojene sadece ısıtıldığında reaksiyona girer ve aynı zamanda, iyotlu reaksiyon geri dönüşümlüdür:

fosfor

Florerin fosforlu etkileşimi, fosforun en yüksek oksidasyona (+5) oksidasyonuna neden olur. Bu durumda, fosfor pentaflorid oluşumu:

Klor ve bromin fosfor ile etkileşiminde, oksidasyonun + 3 derecesine ve reaksiyonlu maddelerin oranlarına bağlı olan oksidasyon +5 derecesine göre fosfor haliürleri elde etmek mümkündür:

Bu durumda, flor atmosferinde beyaz fosfor durumunda, klor veya sıvı bromda, reaksiyon kendiliğinden başlar.

Fosforun iyotlu etkileşimi, kalan oksitleyici halojenlerden önemli ölçüde daha az olan tek fosfor triodidinin oluşumuna neden olabilir:

gri

Florin, kükürtleri +6, kükürt heksaflorürü oluşturan en yüksek oksidasyona oksitler:

Klor ve brom, gri ile reaksiyona girer, kükürt içeren bileşikler, oksidasyon derecelerinin +1 ve +2'nin oksidasyon derecelerinin karakteristik özelliğidir. Bu etkileşimler çok spesifiktir ve kimyanın incelenmesi için, bu etkileşimlerin denklemlerini kaydetme yeteneği gerekli değildir. Bu nedenle, aşağıdaki denklemlerin üçü tanınma için daha fazla verilmiştir:

Halojenlerin metallerle etkileşimi

Yukarıda belirtildiği gibi, floro, platin ve altın kadar düşük aktif olarak bile tüm metallerle reaksiyona girebilir:

Kalan halojenler, platin ve altın dışında tüm metallerle reaksiyona girer:

Karmaşık maddelerle halojen reaksiyonlar

Halojenli reaksiyon reaksiyonları

Daha aktif halojen, yani. Mendeleev tablosunda yukarıda yer alan kimyasal elemanlar, halojen-hidrojen asitlerinden ve metallerin halojenürlerinden daha az aktif halojenleri çıkarabilir:

Benzer şekilde, bromin ve iyot kükürtleri sülfit çözeltilerden ve veya hidrojen sülfitinden mahrum eder:

Klor, daha güçlü bir oksitleyici maddedir ve sulu-kükürtün sulu çözeltisinde ve sülfürik asitte hidrojen sülfitini oksitlerdir:

Halojenlerin su ile etkileşimi

Su, reaksiyon denklemine göre mavi bir alevle florda yanıyor:

Brom ve klor, su ile florinden farklı şekilde reaksiyona girer. Bir oksitleyici madde olarak gerçekleştirilen floro, daha sonra klor ve brom suda orantısız olup, asitlerin bir karışımını oluşturur. Bu reaksiyon tersine çevrilebilir:

İyotun su ile etkileşimi, ihmal edilebilecekleri ve reaksiyonun hiç akmaması gerektiğini varsayarlar.

Halojenlerin Alkalis Çözümleri ile Etkileşimi

Sulu bir alkali çözeltisiyle etkileşime girerken florin tekrar bir oksitleyici madde olarak işlev görür:

Bu denklemi kaydetme yeteneği, kullanımı geçmek için gerekli değildir. Bu tür bir etkileşim olasılığı ve bu reaksiyonda florin oksidatif rolü hakkındaki gerçeğini bilmek yeterlidir.

Florin aksine, Alkali çözeltilerindeki kalan halojenler orantısızdır, yani, aynı anda ve oksidasyon derecelerini arttırır. Aynı zamanda, sıcaklığa bağlı olarak klor ve brom durumunda, iki farklı yönde mümkündür. Özellikle, reaksiyonun soğukluğu aşağıdaki gibi ilerliyor:

ve ısıtıldığında:

İyot, yalnızca ikinci seçeneğe göre alkalilerle reaksiyona girer. iyodata oluşumu ile, çünkü Hydiojenik, sadece ısıtıldığında değil, normal sıcaklıkta ve hatta soğukken de stabil değildir.

Halojenler, periyodik sistemdeki en reaktif element grubudur. Çok düşük tahvil ayrışma enerjileri olan moleküllerden oluşur (bkz. Tablo 16.1) ve atomlarının dış kabuğundaki yedi elektron vardır ve bu nedenle çok elektronegatiftir. Florin, periyodik sistemdeki en elektronegatif ve en reaktif metalik olmayan elemandır. Halojenin reaktivitesi, grubun dibine geçerken yavaş yavaş azalır. Aşağıdaki bölüm, halojenin metallerin ve metal olmayanların oksitlenmesine olanak sağlayacaktır ve bu yeteneğin flor doğrultusunda bir sona nasıl düştüğünü gösterilir.

Oksitleyici ajanlar gibi halojenler

Gazous hidrojen sülfit klor suyundan geçirildiğinde, kükürt çökeltilir. Reaksiyon denklem ile ilerler

Bu reaksiyonda, klorin hidrojen sülfitini oksitler, hidrojen var. Klor ayrıca, örneğin, sulu sülfat çözeltisi olan klorin karıştırılması, sülfat oluşturulduysa, daha önce oksitlenir.

Oksidatif yarı reaksiyon meydana gelen denklem tarafından tanımlanır

Klorun oksidatif etkisinin bir başka örneği olarak, klorin içinde sodyum yandığında sodyum klorürün sentezini sunuyoruz:

Sodyum oksidasyon bu reaksiyonda meydana gelir, çünkü her bir sodyum atomu bir elektron kaybeder, sodyum iyonu oluşturur:

Klor bu elektronları birleştirir, klorür iyonları oluşturur:

Tablo 16.3. Standart halojen elektrot potansiyelleri

Tablo 16.4. Standart Sodyum Halide Oluşumu Entalpi

Oksitifiyatların hepsi halojenlerdir, onlardan florin en güçlü oksitleyici ajandır. Sekmesinde. 16.3 Halojenlerin standart elektrot potansiyelleri belirtilmiştir. Bu tablodan, halojenin oksidatif kapasitesinin kademeli olarak grubun alt kısmına doğru düştüğü görülmektedir. Bu desen, klorin gazlı bir kabın içine bir tencereye bir çömelme çözeltisi eklenerek gösterilebilir. Klor bromür iyonlarını oksitler, bir bromla sonuçlanır; Bu, önceden renksiz çözümde renklendirmenin görünümüne yol açar:

Böylece, klorinin bromdan daha güçlü bir oksitleyici olduğundan emin olabilirsiniz. Aynı şekilde, potasyum iyodür çözeltisi brom ile karıştırılırsa, katı bir iyottan siyah çökelti oluşur. Bu, bromin iyodür iyonlarını oksitlediği anlamına gelir:

Açıklanan her iki reaksiyon, yer değiştirme reaksiyonlarının örnekleridir (ikameler). Her durumda, daha güçlü bir oksitleyici madde, halojen, çözeltiden daha az reaktif halojendir.

Metallerin oksidasyonu. Halojenler metaller tarafından kolayca oksitlenir. Florin, altın ve gümüş hariç tüm metalleri kolayca oktürdürür. Klorin, sodyum oksitler, onunla sodyum klorür oluşturduğunu belirttik. Başka bir örnek veriyoruz: Gazous klor akışı, ısıtılmış demir talaş yüzeyinin üstünde geçirildiğinde, bir klorit katı kahverengi madde oluşturulur:

Hatta iyot bile, yavaş yavaş, altındaki elektrokimyasal satırda bulunan metalleri oksitleyerek bile yeteneklidir. VII grubunun dibine taşınırken, çeşitli halojenler ile metallerin oksidasyon kolaylığı azalır. Bu, halojenür oluşumunun enerjisini kaynak elemanlardan karşılaştırarak doğrulanabilir. Sekmesinde. 16.4 Standart sodyum halojenür entalenpi, grubun alt kısmına hareket sırasına göre gösterilir.

Metal olmayanların oksidasyonu. Azot ve en asil gazlar hariç, florin diğer tüm metalleri oksitler. Klor fosfor ve gri ile reaksiyona girer. Karbon, azot ve oksijen doğrudan klor, brom veya iyot ile reaksiyona girmez. Halojenlerin Nonetallam'a nispi reaktivitesi, reaksiyonlarını hidrojenle karşılaştırarak değerlendirilebilir (Tablo 16.5).

Hidrokarbonların oksidasyonu. Bazı koşullar altında, halojenler hidrokarbonlar tarafından oksitlenir.

Tablo 16.5. Hidrojenli halojen reaksiyonlar

doroda. Örneğin, klor, terebentin molekülünden hidrojeni tamamen temizler:

Asetilenin oksidasyonu bir patlama ile akabilir:

Su ve Alkaliler ile Reaksiyonlar

Florin, florür ve oksijen oluşturan soğuk suyla reaksiyona girer:

Klor yavaşça suda çözünür, klorlu su oluşturur. Klorlu su, hidroklorik asit ve klorotik asit oluşturmak için orantısız bir şekilde (bkz. Bölüm 10.2) klorun olması nedeniyle küçük bir asitliğe sahiptir:

BROMINE VE İYİN Suda orantısız, ancak sudaki orantısızlık derecesi klordan anoda azalır.

Klor, brom ve iyot da alkalilerde orantısız. Örneğin, soğuk bir seyreltik alkali içinde, bromin bromür iyonlarına ve hipobromit-IOI (bromat -yon) için değerlendirilir:

Bromin sıcak konsantre alkalilerle etkileşiminde, dürüstlük ayrılığı daha da akar:

IODAT (I) veya hipoid iyonu, soğuk seyreltilmiş alkalilerde bile kararsız. Kendiliğinden iyodür iyonu ve Heodat (I) -yon formasyonu ile orantısız.

Alkalilerle olan flor reaksiyonunun yanı sıra su ile reaksiyonu, diğer halojenlerin benzer reaksiyonlarına benzer değildir. Aşağıdaki reaksiyon soğuk bir seyreltik alkali içinde gerçekleşir:

Sıcak konsantre alkali içerisinde, flor ile reaksiyon aşağıdaki gibi gelir:

Halojenler ve halojen katılımıyla analiz

Halojenler üzerinde yüksek kaliteli ve kantitatif analizler genellikle bir gümüş nitrat çözeltisi kullanılarak gerçekleştirilir. Örneğin

Yüksek kaliteli ve iken iyot tanımını ölçmek için bir nişasta çözeltisi kullanılabilir. İyot suda çok az çözünür olduğundan, genellikle potasyum iyodür varlığında analiz edilir. Öyleyse iyodinin iyodür iyonu ile çözünür bir triiyodür iyonu oluşturmasının nedeni gel.

İyodürlerin çözeltileri, örneğin bazı oksitleyici ajanların yanı sıra, oksitleyici ajanların, örneğin, oksitleyicilerin yukarıdaki dengeyi sola kaydırarak, iyodize kaydırılmasını sağlar. İyot daha sonra tiyosülfat (VI) ile titre edilir.

Yani tekrar tekrar!

1. Tüm halojen atomları, dış kabuğundaki yedi elektron vardır.

2. Laboratuar koşullarında halojen elde etmek için, karşılık gelen halojen üreme asitlerinin oksidasyonu kullanılabilir.

3. Halojenler metaller, metal olmayanlar ve hidrokarbonlar tarafından oksitlenir.

4. Halojenler su ve alkali, halojenür iyonları, hipathalojenik ve halojen (-yon) oluşturan orantısızdır.

5. Grubun alt kısmına taşınırken halojenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirme kalıpları tabloda gösterilir. 16.6.

Tablo 16.6. Atom numarası arttıkça halojen özelliklerini değiştirme kalıpları

6. Fluoro aşağıdaki nedenlerden dolayı diğer halojenler arasında anormal özelliklere sahiptir:

a) Düşük ayrışma enerjisine sahiptir;

b) Flor bağlantılarında, yalnızca bir oksidasyon durumunda bulunur;

c) Florin, metalik olmayan tüm unsurlar arasında elektronegatif ve en reaktiftir;

d) Su ve alkalilerle reaksiyonu, kalan halojenin benzer reaksiyonlarından farklıdır.