Кислородсодержащие соединения галогенов PDF Печать E-mail
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ - Водород. Галогены
Автор: SergeiMegan   
02.06.2008 00:40

Кислородсодержащие соединения галогенов

Все кислородные соединения галогенов получены косвенным путем. Наиболее устойчивы соли, наименее — оксиды и кислоты. Для галогенов характерно образование большого числа оксидов, отвечающих различным степеням окисления. Больше всего ионы BrO-2 и IO-2 очень неустойчивы.
устойчивых оксидов образует хлор Сl, меньше всего — иод I.

 

Из соединений кислорода с фтором существует фторид кислорода F-12О+2:

 

Связь между атомами фтора и кислорода ковалентная, очень близка к неполярной. Это бесцветный газ с резким запахом озона, плохо растворим в воде, tкипения=-145°С. Был открыт в 1929 году. получается взаимодействием фтора с 2% -ным раствором гидроксида натрия:
2F2+2NaOH=2NaF+Н2О+F2O
I Рассмотрим важнейшие из кислородных соединений остальных галогенов.
Все оксиды неустойчивы, разлагаются с большим выделением тепла.
Оксид хлора (I) Сl2О — газ буро-желтого цвета с неприятным запахом. Характеризуется низкой температурой кипения, относительная плотность по воздуху равна 3. Связь в молекуле оксида малополярная ковалентная.

Обладает следующими химическими свойствами:

1. При нагревании легко распадается (со взрывом) на хлор и кислород:
2С12O=t2Сl2+О2
2. Будучи кислотным оксидом, гидратируется с образованием хлорноватистой кислоты:
Сl2O+Н2O=2НСlO
3. Взаимодействует с щелочами и основными оксидами:
Сl2O+2NaOH=2NaClO+Н2O
Сl2O+K2O=2KСlO
Оксиду хлора (I) соответствует хлорноватистая кислота.
Хлорноватистая кислота НСlO и ее бромный и йодный аналоги — очень слабые кислоты, причем их сила уменьшается при переходе от НСlO к НIO. Это объясняется тем, что хлор обладает большей электроотрицательностью и сильнее своих аналогов притягивает электронную пару, связывающую его с кислородом. Это в свою очередь приводит к смещению электронной пары, связывающей водород с кислородом, к кислороду и увеличению способности водорода к отщеплению.
Хлорноватистая кислота представляет собой раствор желто-зеленого цвета с характерным запахом. Она и ее аналоги обладают всеми свойствами слабых летучих кислот, являются кислотами-окислителями.

Причем окислительная активность в ряду НСlO, НBrO, НIO снижается.
1. На свету хлорноватистая кислота разлагается:
НСl+1O-2 =hv НСl-1+О0
2. При действии водоотнимающих средств распадается:
2НСl+1O=Сl+12O+Н2О
3. При нагревании хлорноватистой кислоты образуется соляная и хлорноватая кислоты:
3НСl+1О=2НСl-1+НСl+5O3 окислитель Сl++2е- Сl-восстановитель Сl+-4е- Сl+5
Наибольшее значение имеют соли кислородных кислот хлора. Все их можно получить, исходя из реакции взаимодействия хлора с водой.
Сl2+Н2ОНСl+НСlO
Равновесие этой реакции легко сместить в сторону продуктов реакции, добавив в раствор щелочи, которая реагирует с двумя образующимися кислотами:
НСl+НСlO+2КОН=КСl+КСlO+2Н2O I Просуммировав эти два уравнения, получим:
Сl2+2КОН=КСl+КСlO+Н2O
Сl2+2OH-=Сl-+СlO-+Н2О
Соли хлорноватистой кислоты называют гипохлоритами. Водный раствор, содержащий гипохлорит и хлорид калия, называют жавелевой водой. Она, как и хлорная (раствор хлора в воде) вода, употребляется для беления хлопчатобумажной ткани и бумаги.
Механизм окисляющего и дезинфицирующего действия хлорноватистой кислоты и ее солей объясняют наличием хлора со степенью окисления +1, проявляющего в этих процессах активные окислительные свойства.
Сl++1e-Сl° Сl++2e-Сl-
Гипохлориты — очень сильные окислители. При пропускании хлора в раствор щелочи, нагретый до 100°С, процесс протекает с образованием хлоратов (солей хлорноватой кислоты НСlO3) и хлоридов:
ЗСl2+6КОН=5КСl+КСlO3+3Н2O ЗСl2+6OH-=5Сl-+СlO-3+3Н2О
При нагревании до 400°С в отсутствие катализаторов из хлоратов образуются перхлораты (соли хлорной кислоты НСlO4): 4КСlO3=3КСlO4+КСl
В присутствии катализатора (MnO2) процесс протекает по уравнению:
2КСlO3=2КСl+3O2
Таким образом, соли кислородных кислот хлора получают взаимодействием хлора с щелочью. При этом при комнатной температуре образуются гипохлориты, при 100°С — хлораты. Это окисли-тельно-восстановительные реакции.
Хлористая кислота НСlО2 — средней силы. Она малоустойчива в водных растворах, а ее аналоги брома и иода еще менее прочны. Сила кислородных кислот хлора возрастает с ростом степени
окисления центрального атома: НСl+1O — слабая; НСl+3O2 — несколько более сильная; НСl+5O3 — очень сильная и НСlO+74 — самая сильная из всех известных кислот.
Если хлор взаимодействует с гидроксидом кальция, который берется в виде порошка — пушонки, то образуется хлорная, или белильная, известь — рыхлый белый порошок с запахом хлора. Она состоит главным образом из гипохлорита кальция Са(СlO)2, основных солей кальция и хлорида кальция.
Примерное уравнение:
2Сl2+2Са(ОН)2=Са(СlO)2+СаСl2+2Н2О
Часто для повышения качества хлорной извести к ней добавляют Са(СlO)2.
Хлорная известь — сильный окислитель. Она очень реакционноспособна. Применяется для беления хлопчатобумажных тканей, бумаги, для хлорирования воды, дезинфекции, а также для дегазации местности, зараженной стойкими отравляющими
веществами.
Белящие и дезинфицирующие свойства хлорной извести аналогичны свойствам жавелевой и хлорной воды: угольная кислота вытесняет из гипохлорита кальция хлорноватистую кислоту; на свету она разлагается с выделением атомарного кислорода, который и оказывает окисляющее действие.

LAST_UPDATED2
 

Комментарии  

 
0 #3 19.04.2011 20:27
СПАСИБО!!! :lol: ;-)
Цитировать
 
 
+4 #2 09.02.2011 20:49
Только так химию и сдаю))
Цитировать
 
 
+10 #1 12.07.2010 19:37
Очень помогло, спасибо!
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить