Взаимодействующее вещество | Уравнение реакции | Примечания |
С простыми веществами | ||
Металлы | Cl2 + 2Na = 2NaCl 3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3 | |
Неметаллы | 2P + 3Cl2(нед) = 2PCl3 2P + 5Cl2(изб) = 2PCl5 H2 + Cl2 = 2HCl S + Cl2 = SCl2 | Хлор не реагирует с кислородом, азотом, углеродом, благородными газами. |
Со сложными веществами | ||
Вода | Cl2 + H2O = HCl + HClO 3Cl2 + 3H2O = 5HCl + HClO3 | Состав продуктов зависит от температуры |
Водные растворы щелочей | Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO + H2O 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O | Состав продуктов зависит от температуры |
Галогениды | Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl Cl2 + 2HBr = Br2 + 2HCl | Реакции протекают при обычных условиях |
Сложные неорганические вещества | 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 H2S + Cl2 = S + 2HCl 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl | |
Органические вещества | CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl | Хлор вступает в реакции замещения с насыщенными веществами, в реакции присоединения – с ненасыщенными |
Галогеноводороды
Галогеноводороды (HCl, HBr, HJ) при обычных условиях бесцветные ядовитые газы. Фтороводород при температуре до 19 °С – газ с резким запахом.
|
|
Получают галогеноводороды синтезом из простых веществ или (в случае HCl и HF)действием концентрированной серной кислоты на твердые хлориды и фториды:
H2 + I2 =2HI
NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) t =18-20˚C → NaHSO4 + HCl↑
2NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) сильное нагревание → Na2 SO4 + 2HCl↑
Все галогеноводороды хорошо растворимы в воде (HF – неограниченно). Их водные растворы (кроме HF) – сильные кислоты, причем в ряду HCl → HI сила кислот растет.
Соляная кислота проявляет все типичные свойства кислот – взаимодействует:
· С основными и амфотерными оксидами
· Всеми основаниями
· Солями слабых кислот
· Аммиаком и его водным раствором
· Металлами, расположенными в ЭРНМ до водорода
· Рядом органических веществ
Плавиковая кислота (HF) разъедает (плавит) стекло, так как реагирует с входящим в состав стекла оксидом кремния (IV):
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
Кислородсодержащие соединения хлора
Хлор образует ряд кислородсодержащих кислот: HClO – хлорноватистая (соли – гипохлориты), HClO2 – хлористая (хлориты), HClO3 – хлорноватая (хлораты), HClO4 – хлорная (перхлораты). Из них две первые – слабые кислоты, две последние – сильные.
Гипохлорит кальция входит в состав хлорной (белильной) извести:
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O
Хлорат калия (бертолетова соль) KClO3 окисляет простые и сложные вещества:
5KClO3 + 6P = 5KCl + 3P2O5
2KClO3 + 3S = 2KCl + 3SO2
Разлагается при нагревании:
2KClO3 = 2KCl + 3O2↑(Кат. – MnO2)
4KClO3 = KCl + 3KClO4
Обнаружение анионов галогенов
Анионы Cl-, Br- и I- обнаруживают с помощью раствора AgNO3:
Cl- + Ag+ = AgCl↓ (белый творожистый осадок);
Br- + Ag+ = AgBr↓ (светло-желтый осадок);
I- + Ag+ = AgI↓ (желтый осадок).
Фторид-ион обнаруживают с помощью ионов Са2+:
|
|
2F- + Ca2+ = CaF2↓ (белый осадок)
Применение галогенов
Хлор применяется для обеззараживания воды, отбеливания тканей и бумаги, получения хлороводорода и соляной кислоты, растворителей, ядохимикатов, некоторых металлов.
Фтор используется как окислитель ракетного топлива, для получения тефлона.
Бром и йод применяется в фармацевтике, для получения светочувствительных фотоматериалов.