Основные свойства галогенов
Общая характеристика галогенов. Строение молекул, физические и химические свойства простых веществ. Распространение галогенов в природе, способы их получения. Электронная конфигурация молекул и свойства галогеноводородов, их свойства и методы синтеза.
Рубрика | Химия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.08.2015 |
Размер файла | 107,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Общая характеристика галогенов
- 2. Строение молекул и физические свойства простых веществ
- 3. Прочность связи Х-Х и химические свойства простых веществ
- 4. Химические свойства простых веществ
- 5. Галогены в природе. Получение галогенов
- 6. Электронная конфигурация молекул и свойства галогеноводородов
- 6.1 Физические свойства галогеноводородов
- 6.2 Химические свойства галогеноводородов
- 6. Методы синтеза галогеноводородов
- 7. Галогениды металлов и неметаллов
1. Общая характеристика галогенов
К элементам VII (в новой номенклатуре ЮПАК она обозначена как 17 группа) относятся фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), иод (I), астат (At). Название этих элементов - галогены (греч. "рождающие соли") - обусловлено тем, что большинство их соединений с металлами представляют собой типичные соли (KCl, NaCl и т.д.).
Электронная конфигурация и некоторые характеристики атомов галогенов приведены в табл. 1.
Таблица 1. Некоторые характеристики атомов галогенов.
Атом |
Электронная конфигурация |
Устойчивые степени окисления |
|
9F |
[He] 2s22p5 |
-1; 0 |
|
17Cl |
[Ne] 3s23p53d0 |
-1; 0; +1; +3; (+4); +5; (+6); +7. |
|
35Br |
[Ar] 3d104s22p54d0 |
-1; 0; +1; +3; (+4); +5; +7. |
|
53I |
[Kr] 4d105s25p55d0 |
-1; 0; +1; +3; +5; +7. |
В основном состоянии атомы галогенов имеют электронную конфигурацию ns2np5, где n - главное квантовое число, или номер периода. По сравнению с атомами других галогенов у атомов фтора 2s2 и 2p5 электроны слабо экранированы от ядра, что приводит к высокой удельной (на единицу объема) электронной плотности и, соответственно, меньшему радиусу, большим значениям энергии ионизации и электроотрицательности. При переходе от фтора к иоду размер атомов и возможные координационные числа увеличиваются, а энергии ионизации и электроотрицательность (ЭО) уменьшаются.
Свойства фтора, как и других элементов второго периода (Li-F), отличаются от свойств более тяжелых элементов соответствующих групп. Например, сродство к электрону у фтора меньше, чем у хлора. К особенностям фтора относится также высокая электроотрицательность, что приводит к тому, что для фтора из всех возможных степеней окисления - 1, 0, +1, +3, +5, +7 характерны только две первых.
2. Строение молекул и физические свойства простых веществ
В парообразном, жидком и твердом состояниях галогены построены из двухатомных молекул Х2. Для оценки энергий молекулярных орбиталей полезна информация об энергиях исходных атомных орбиталей.
Существенное различие энергий 2s - и 2p-орбиталей у фтора, как и у кислорода, приводит к незначительному вкладу 2s-орбиталей в образование 3 св. и 4 разр молекулярных орбиталей. В результате на энергетической диаграмме молекулы F2 орбиталь 3 св располагается ниже 1-св - орбиталей (рис. 2а).
Рис. 2. Схема энергетических диаграмм молекулярных орбиталей F2 (a) и Cl2 (б).
При переходе к молекулам Cl2 - Br2 - I2 из-за уменьшения разницы энергий Е (ns) - Е (np) в образовании 3 св-орбиталей участвуют как ns-, так и np-орбитали, поэтому энергия 3 св-орбитали оказывается выше энергий 1 св-орбиталей (рис.2б). Таким образом, электронная конфигурация молекул галогенов изменяется от (1 св) 2 (2 разр) 2 (3 св) 2 (1 св) 4 (2 разр) 4 для фтора к (1 св) 2 (2 разр) 2 (1 св) 4 (3 св) 2 (2 разр) 4 - для остальных галогенов. При переходе от фтора к иоду энергия ns - и np-атомных орбиталей увеличивается, а их разность уменьшается. Следует отметить, что при этом уменьшается и разность энергий между наивысшей занятой и наинизшей свободной молекулярными орбиталями: Е1 > Е2 (рис.2). Соотношение между величинами Е1 и Е2 имеет важное значение для объяснения окраски галогенов. Уменьшение разницы энергии ns - и np-орбиталей приводит и к увеличению энергии молекулярных орбиталей. Однако следует отметить, что наличие электронов на разрыхляющих молекулярных орбиталях приводит к дестабилизации молекулы, особенно при малом ее размере. Например, энергия связи F-F заметно меньше, чем Cl-Cl и Br-Br, и лишь ненамного больше, чем I-I. Это обусловлено малым размером атома фтора и сильным отталкиванием четырех электронов на разрыхляющих орбиталях (рис.2). Такая же особенность в изменении энергий связи характерна и для молекул VI (16), V (15) и IV (14) групп периодической системы элементов.
Рассмотрим физические свойства галогенов: магнитные свойства, окраску, температуры фазовых переходов и прочность связи Х-Х (табл.2). Молекулы галогенов диамагнитны, так как не содержат неспаренных электронов (рис.2). Окраска возникает из-за поглощения видимого света, то есть при возбуждении электронов с 2 разр - на 4 разр-орбитали. При переходе от фтора к иоду разница в энергии (Е) этих орбиталей уменьшается, а длина волны () () поглощенного света увеличивается. Это приводит к смещению полос поглощения от ультрафиолетовой (400 нм) у фтора к желто-зеленой (540-560 нм) у иода. Окраска связана с дополнительным цветом, то есть теми волнами, которые вещество пропускает, а глаз человека воспринимает. Фтор не поглощает свет из видимой части спектра и оказывается бесцветным. Хлор поглощает фиолетовую часть (400-440 нм) видимого спектра, пропускает желто-зеленую часть и, соответственно, имеет эту окраску. В целом, при переходе от фтора к иоду длина волны поглощенного света растет, а окраска изменяется от бесцветной (у фтора) до фиолетовой (у иода).
Температуры плавления (Тпл.) и кипения (Ткип.) (табл.2) монотонно увеличиваются от фтора к иоду. Этот факт связан с ростом размеров молекул и усилением межмолекулярного взаимодействия (сил Ван-дер-Ваальса).
Хлор, бром и иод слабо растворимы в воде (фтор энергично взаимодействует с водой). Так, при 200С в 100 г воды может быть растворено 0.7 г Cl2; 3.58 г Br2 и 0.028 г I2. Значительно лучше галогены растворимы в неполярных и малополярных органических растворителях (спиртах , простых эфирах и аминах ).
3. Прочность связи Х-Х и химические свойства простых веществ
Кратность связи в молекулах галогенов равна единице. Их химические свойства связаны с особенностями разрыва этой связи. Она может разорваться гомо - или гетеролитически.
В первом случае электронная плотность распределяется поровну между частицами
Х: Х = Х. + Х. (1),
так, что образуются два атома Х. с неспаренным электроном. Во втором случае электронная плотность смещается к одному из атомов
Х: Х = + (2),
так что образуются положительная и отрицательная частицы.
Энергия гомолитического распада ( H гом), или энергия связи Х-Х изменяется немонотонно: увеличивается от фтора к хлору, а от хлора к иоду уменьшается.
Таблица 2. Сравнение свойств молекул и простых веществ.
Галоген |
Цвет |
Тпл, оС |
Ткип, оС |
Ногом. х), кДж/моль |
Ногетер. хх), кДж/моль |
|
F2 |
бесцветный |
-219.6 |
-188.1 |
159 |
1510 |
|
Cl2 |
желто-зеленый |
-101.0 |
-34.1 |
243 |
1150 |
|
Br2 |
красно-бурый |
-7.2 |
59.2 |
193 |
1011 |
|
I2 |
фиолет. (пар) черный (кр.) |
113.6 |
185.5 |
151 |
866 |
х) Энергия гомолитического разрыва связи Х-Х.
хх) Энергия гетеролитического разрыва связи Х-Х.
Энергию гетеролитического распада ( H гетер)
Х2 = + + H гетер (3)
можно вычислить комбинированием энергии H гом (табл.2) , энергии ионизации (табл. 1)
Х - = + Еион (4)
и энергии сродства к электрону (табл.1)
Х + = - Еср (5)
H гетер = H гом + Еион - Еср (6)
Таблица 1. Некоторые характеристики атомов галогенов.
Атом |
Электронная конфигурация |
Орбитальный атомный радиус, () |
Еср Сродство к электрону эВ (кДж/моль) |
Eион Первая энергия ионизации эВ (кДж/моль) |
ЭО*) |
Устойчивые степени окисления |
|
9F |
[He] 2s22p5 |
0.39 |
3.45 (333) |
17.42 (1682) |
4.0 |
-1; 0 |
|
17Cl |
[Ne] 3s23p53d0 |
0.73 |
3.7 (348) |
12.97 (1255) |
3.0 |
-1; 0; +1; +3; (+4); +5; (+6); +7. |
|
35Br |
[Ar] 3d104s22p54d0 |
0.85 |
3.4 (325) |
11.81 (1143) |
2.8 |
-1; 0; +1; +3; (+4); +5; +7. |
|
53I |
[Kr] 4d105s25p55d0 |
1.04 |
3.1 (295) |
10.47 (1012) |
2.6 |
-1; 0; +1; +3; +5; +7. |
Величины H гетер (табл. 2) монотонно уменьшаются в ряду фтор - хлор - бром - иод. Это объясняется тем, что наибольший вклад в нее вносят энергии ионизации (Еион), которые в группе галогенов уменьшаются монотонно (табл.1) .
Наиболее вероятен гетеролитичекий распад для иода, поскольку энергия, затрачиваемая в таком процессе наименьшая, и может быть скомпенсирована энергией кристаллической решетки или энергией сольватации и т.д.
Например, выделено соединение , в котором энергетические затраты скомпенсированы образованием сильной ковалентной связи между катионами I+ и основанием Льюиса (донором электронной пары) - пиридином C5H5N.
При взаимодействии с неметаллами и металлами связь в молекулах Х2 чаще всего разрывается по гомолитическому механизму. Этому способствуют нагревание, освещение, катализаторы. Основные химические свойства простых веществ представлены в табл. 3.
4. Химические свойства простых веществ
Таблица 3. Химические свойства простых веществ.
Неметаллы |
Фтор |
Хлор |
Бром |
Иод |
|
He, Ne, Ar |
Не взаимодействуют. |
||||
Kr, Xe |
ЭFn, n = 2,4,6. |
Не взаимодействуют. |
|||
Галогены |
XF (X=Cl, Br, I); BrCl, ICl, IBr XF3 (X=Cl, Br, I); I2Cl6 XF5 (X=Cl, Br, I) XF7 (X=I) |
||||
О2 |
F2O2 (в электр. разряде) |
Не взаимодействуют. |
|||
S |
SF6, S2F10 |
S2Cl2, SCl2,SCl4 |
S2Br2 |
Не реагирует. |
|
N2 |
Не взаимодействуют. |
||||
P |
PХ3 и РХ5 |
PI3, P2I4,PI5 (?) |
|||
H2 |
Со взрывом в темноте |
Со взрывом на свету. |
Реагирует выше 2000С; Pt-катализатор |
Равновесие H2+Г2=2НГ смещено влево |
|
Металлы |
Загораются |
Реагируют при нагревании. |
По химическим свойствам галогены - самые активные неметаллы. Из-за низкой энергии диссоциации и высокой энергии гидратации иона наиболее реакционно-способным из галогенов оказывается фтор. Он взаимодействует непосредственно со всеми элементами Периодической таблицы Д.И. Менделеева, кроме He, Ne, Ar. В атмосфере фтора сгорают вода
2H2O + 2F2 = 4HF + O2
и стеклянная вата
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2.
Если же элемент может проявлять несколько степеней окисления, то, как правило, образуются высшие возможные фториды (SF6, VF5, XeF6 и т.д.).
Взаимодействие фтора с некоторыми переходными металлами, например, никелем, протекает крайне медленно из-за образования на их поверхности тонкой защитной пленки соответствующего фторида металла.
Взаимодействие галогенов с водой и щелочами.
Фтор в отличие от других галогенов воду окисляет:
2H2O + 2F2 = 4HF + O2.
Однако при насыщении льда фтором при - 400С образуется соединение HFO
Растворимость (моль/л) хлора, брома и иода в воде незначительна (табл.8), причем с повышением температуры для хлора она уменьшается, брома - практически не меняется, а иода - увеличивается. Взаимодействие их с водой:
Состав продуктов взаимодействия галогенов с водой зависит от рН, возможности выведения из сферы реакции конечных или исходных веществ, констант равновесия и скоростей реакций диспропорционирования гипогалогенитов.
Равновесие 2 (табл.8) можно сместить вправо добавлением щелочных реагентов, например, Na2CO3:
Cl2 + Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaCl + HClO,
а также добавлением суспензий оксидов ртути (II) или висмута Bi2O3 для перевода в осадок хлорид-ионов:
Cl2 + 2HgO + H2O = HgO. HgСl2 + 2HClO, 2 Cl2 + Bi2O3 + H2O = 2BiOCl + 2HClO.
Приведенные реакции используют для получения HClO, HBrO, HIO.
При действии хлора на эффективно охлаждаемый раствор щелочи образуются гипохлориты, например, жавелевая вода:
2NaOH + Cl2 NaClO + NaCl +H2O.
При взаимодействии же хлора с неохлаждаемым раствором щелочи происходит разогревание раствора и получаются хлораты, например, бертолетова соль KClO3:
6KOH + 3Cl2 KClO3 +5KCl + 3H2O.
Взаимодействие фтора с растворами щелочей:
4F2 + 6NaOH = OF2 + 6NaF + +H2O + O2
От фтора к иоду окислительная способность уменьшается, а восстановительная - увеличивается.
В качестве примера рассмотрим процессы, протекающие при пропускании хлора в водный раствор иодида калия KI. Сначала хлор, как более сильный окислитель, вытесняет иод из иодида калия, что приводит к появлению окраски:
2KI + Cl2 = I2 + 2KCl
Далее избыток хлора окисляет иод, и раствор при этом обесцвечивается:
I2 + Cl2 +6H2O = 2HIO3 + 10HCl.
Другим примером восстановительных свойств иода может служить получение иодноватой кислоты HIO3:
3I2 (тв.) + 10HNO3 (конц) = 6HIO3 + 10NO2 + 2H2O.
5. Галогены в природе. Получение галогенов
Фтор встречается в природе в виде фторидов, например, флюорита CaF2. Фтор получают электролизом расплавов фторидов щелочных металлов. Для понижения температуры плавления электролизу подвергают кислые фториды состава KF.2HF *), что позволяет проводить процесс при 1000С (Тпл. чистого KF составляет 8570С).
Материалом для электролизера служат медь, никель или сталь, которые покрываются с поверхности плотной пленкой фторида, препятствующей дальнейшей коррозии реактора.
В лабораторных условиях фтор можно получить термолизом высших фторидов некоторых металлов, например,
2CeF4 = 2CeF3 + F2.
Хлор встречается в природе, в основном, в виде хлоридов. Например, известны мощные залежи галита (NaCl), образовавшиеся при испарении соленых морей и озер. Основным методом получения хлора из галита является электролиз концентрированного раствора NaCl с диафрагмой, разделяющей катодное и анодное пространства:
2NaCl + 2H2O
В лабораторных условиях хлор получают взаимодействием концентрированной HCl с такими окислителями, как КMnO4, а также MnO2, K2Cr2O7 и т.д.
16HCl + 2KMnO4 = Cl2 +2KCl +2MnCl2 + 8H2O.
Реакция твердого KMnO4 с концентрированной HCl протекает с образованием темно-коричневого малорастворимого гексахлороманганата (IV) калия и раствора, содержащего хлоридные комплексы Mn (III):
Полное восстановление KMnO4 до MnCl2 осуществляется при большом избытке HCl.
Бром, содержащийся в морской воде и буровых водах в виде бромидов, извлекают путем обработки реакционной смеси хлором при рН=3.5, чтобы избежать образования солей оксокислот брома.
Аналогичным образом из буровых вод и золы, образующейся при сгорании морских водорослей, выделяют иод.
В лаборатории бром и иод получают взаимодействием галогенидов с окислителем (MnO2) в кислой среде, например:
MnO2 + 2H2SO4 + 2KI = I2 + MnSO4 + 2H2O + K2SO4.
Образующийся иод экстрагируют или отделяют перегонкой с водяным паром.
галоген галогеноводород молекула синтез
6. Электронная конфигурация молекул и свойства галогеноводородов
Электронная плотность в молекуле HF смещена к атому фтора, а связь H+ - F- оказывается полярной: атом фтора несет некоторый отрицательный, а атом водорода - положительный заряд.
В целом, по мере увеличения энергии ns - и np-орбиталей, уменьшения их разности, а также увеличения размера атома галогена в ряду HF-HCl-HBr-HI энергия молекулярных орбиталей увеличивается, а локализация электронов на орбиталях атома галогена и полярность молекул HХ уменьшаются.
6.1 Физические свойства галогеноводородов
По мере увеличения размера атомов галогенов межатомное расстояние Н-Х увеличивается, энергия связи Н - Х уменьшается. Уменьшение энергии связи Н-Х приводит к повышению значений энтальпий образования в ряду HF-HI, например, HI в стандартных условиях образуется из простых веществ уже с поглощением тепла.
Молекулы HХ полярны. Полярность количественно характеризуется величиной дипольного момента. Дипольные моменты убывают в ряду HF-HI. С точки зрения МО ЛКАО полярность определяется различием энергий взаимодействующих 1s-атомной орбитали водорода и ns-, np-орбиталей атома галогена. Как отмечалось, в ряду F-Cl-Br-I эта разница, а также степень локализации электронов на атомах галогена и полярность молекул НХ уменьшаются.
В стандартных условиях галогеноводороды - газы. С ростом массы и размеров молекул усиливается межмолекулярное взаимодействие и, как следствие, повышаются температуры плавления (Тпл) и кипения (Ткип). Однако для HF величины Тпл и Ткип, полученные экстраполяцией в ряду однотипных соединений HF-HCl-HBr-HI, оказываются существенно ниже, чем экспериментальные. Аномально высокие температуры плавления и кипения объясняются усилением межмолекулярного взаимодействия за счет образования водородных связей между молекулами HF:
Твердый HF состоит из зигзагообразных полимерных цепей. В жидком и газообразном HF вплоть до 60оС присутствуют полимеры от (HF) 2 до (HF) 6. Для HCl, HBr, HI образование водородных связей не характерно из-за меньшей электроотрицательности атома галогена.
6.2 Химические свойства галогеноводородов
Растворимость в воде. Благодаря высокой полярности газообразные НХ хорошо растворимы в воде *), например, в 1 объеме воды при 0оС растворяется 507 объемов HCl или 612 объемов HBr. При охлаждении из водных растворов выделены кристаллические гидраты HF. H2O, HCl.2H2O и т.д., которые построены из соответствующих галогенидов оксония, например, .
Кислотные свойства. В водных растворах НХ устанавливается протолитическое равновесие
HX + HOH = + H3O+ (X = F, Cl, Br, I), (1),
то есть эти растворы являются кислотами.
В ряду HCl-HBr-HI степень протолиза, то есть сила кислот увеличивается (см. величины рКa в табл.4), что связано с ростом размера аниона и уменьшением энергии гетеролитического распада НХ (р-р) = Н+ (р-р) + (р-р) ([1], с.291).
Водные растворы HCl, HBr и HI ведут себя как сильные кислоты. В разбавленных водных растворах HF является слабой кислотой (рКа = 3.2), что связано с высокой энергией связи H-F по сравнению с энергией связи H-О в молекуле воды. Однако при повышении концентрации HF выше 1 М сила кислоты увеличивается. За счет образования водородной связи образуются ионы : HF + =; К = 3.86 (25оС) и поэтому равновесие (1) смещается вправо.
Особенностью фтороводорода и плавиковой кислоты является способность разъедать стекло:
Na2O. CaO.6SiO2 + 28HF (газ) = 2NaF + СaF2 + 6SiF4 + 14H2O
Na2O. CaO.6SiO2 + 36HF (р-р) = Na2SiF6 + CaSiF6 + 4H2SiF6 + 14H2O,
поэтому при работе с ними пользуются посудой, сделанной из тефлона.
Восстановительные свойства галогеноводородов. С увеличением размера и уменьшением энергии ионизации атома галогена восстановительная способность в ряду HF-HCl-HBr-HI увеличивается (табл.5). Например, плавиковая HF и соляная HCl кислоты с концентрированной серной кислотой не взаимодействуют, а HBr и HI ею окисляются:
2HBr + H2SO4 (конц) = Br2 + SO2 + 2H2O
8HI + H2SO4 (конц) = 4I2 + H2S + 4H2O.
6. Методы синтеза галогеноводородов
Известны три основных метода синтеза галогеноводородов.
1. Прямой синтез из элементов. Фтор и хлор реагируют с водородом со взрывом, что является следствием цепного механизма реакции. Однако при определенных соотношениях давлений водорода () и хлора () водород сгорает в атмосфере хлора без взрыва. Сжигание хлора с водородом является основным промышленным способом получения HCl. Бром и иод реагируют с водородом более спокойно, однако выход невелик, поскольку равновесие Н2 + Х2 = 2НХ (Х = Br, I) смещено влево.
2. Вытеснение из солей. Газообразные НХ выделяются при действии нелетучих сильных кислот на твердые ионные галогениды металлов: (на практике пользуются 70-85% -ным р-ром серной к-ты, т.к. реакция идет на поверхности кристаллов соли. Если брать конц. к-ту, осаждается NaHSO4.
При использовании разб серной к-ты значительная часть HCl остается в р-ре. Выделяющийся HCL сушат над конц. серной к-той. Оксид фосфора для этого непригоден так как взаимодействует с HCL: P4O10 + 12HCL = 4POCL3 + 6H2O
CaF2 + H2SO4 (конц) = CaSO4 + 2HF
NaCl + H2SO4 (конц) = NaHSO4 + HCl
При получении HBr и HI, обладающих сильными восстановительными свойствами, используют нелетучие кислоты-неокислители, например, H3РO4:
KX + H3РO4 (конц) KH2РO4 + HX, X = Cl, Br, I.
3. Гидролиз галогенидов неметаллов. Большинство галогенидов неметаллов относятся к соединениям с ковалентной связью и гидролизуются с выделением соответствующего галогеноводорода, например,
SiCl4 + 4H2O = SiO2.2H2O + 4HCl
Для получения галогеноводородов часто используют реакции гидролиза галогенидов фосфора PX3 (X = Cl, Br, I):
PX3 +3H2O (хол) = H3PO3 + 3HX .
При получении НХ (X = Br, I) нет необходимости предварительно синтезировать PХ3. Например, для получения HI механическую смесь I2 + Pкр обрабатывают водой:
2Pкр + 3I2 + 6H2O = 2H3PO3 + 6HI.
Существуют и другие методы синтеза галогеноводородов. HF, например, можно получить нагреванием твердых бифторидов щелочных металлов:
KHF2 KF + HF.
Галогеноводороды образуются также при галогенировании органических соединений, например:
RH +Cl2 = RCl + HCl.
Иодистоводородную кислоту можно получить пропусканием H2S через суспензию I2:
H2S + I2 = 2HI + S
7. Галогениды металлов и неметаллов
В молекулах галогенидов типичных неметаллов химическая связь оказывается ковалентной. Ионные галогениды образуют металлы IA и IIA групп. Ионные галогениды, за исключением фторидов, при нормальных условиях гидролизу не подвержены. Фториды гидролизуются по схеме:
.
Рассматривая галогениды переходных и некоторых других металлов, не склонных к образованию чисто ионных соединений, следует различать гидраты галогенидов и безводные галогениды. Так, например, хлорид железа (III) кристаллизуется из водного раствора в виде красно-коричневого гексагидрата FeCl3.6H2O, который имеет ионную кристаллическую решетку: [Fe (H2O) 6] 3+Cl3-.
При нагревании из него невозможно получить безводный хлорид железа FeCl3, поскольку при этом протекают сложные реакции гидролиза ([Fe (H2O) 6] 3+Cl3-. FeOCl + 2HCL + 5H2O) и образования многоядерных комплексных соединений. Напротив, безводные галогениды, например, хлориды, легко превращаются в кристаллогидраты.
Рассмотрим некоторые основные методы синтеза безводных галогенидов.
1. Прямое взаимодействие металлов с галогенами, например
2. Для получения галогенидов металлов в низших степенях окисления используют галогеноводороды, которые, как и выделяющийся водород, создают восстановительную атмосферу:
.
3. Метод низкотемпературного галоидирования [6] в среде донорных растворителей (спирты R-OH, эфиры R-O-R и т.д.) приводит на первой стадии к образованию сольвата, который при нагревании в вакууме десольватируется:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие и практическое значение галогенов, их физические и химические свойства, отличительные признаки. Характеристика и способы получения галогенов: йода, брома, хлора, фтора, астат. Реакции, характерные для данных галогенов, сферы их использования.
презентация [988,7 K], добавлен 11.03.2011Происхождение основных названий галогенов. Электронная структура их атомов. Лабораторные методы получения галогенов, общие физические и биологические свойства. Реакционная способность галогенов. Биологическая роль фтора, брома, йода. Отравление ними.
реферат [1,3 M], добавлен 18.10.2013Физические и химические свойства галогенов, их положение в Периодической таблице элементов Менделеева. Основные источники и биологическое значение хлора, брома, иода, фтора. Нахождение галогенов в природе, их получение и промышленное использование.
презентация [64,6 K], добавлен 01.12.2014История открытия и место в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева галогенов: фтора, хлора, брома, йода и астата. Химические и физические свойства элементов, их применение. Распространённость элементов и получение простых веществ.
презентация [656,9 K], добавлен 13.03.2014История открытия галогенов – типичных неметаллов, их соединения в природе. Строение и свойства атомов фтора, хлора, брома, йода и астата. Особенности их взаимодействия с металлами, водородом и растворами солей. Физические свойства и строение галогенов.
презентация [599,8 K], добавлен 10.01.2012Периодическая система химических элементов. Строение атомов и молекул. Основные положения координационной теории. Физические и химические свойства галогенов. Сравнение свойств водородных соединений. Обзор свойств соединений p-, s- и d-элементов.
лекция [558,4 K], добавлен 06.06.2014Знакомство с элементами VIIА подгруппы: распространение в природе, сферы применения. Характеристика галогенов, физические и химические свойства, водородные соединения. Анализ основных свойств галогенид-ионов. Окислительные свойства гипохлоритов, хлоратов.
презентация [3,6 M], добавлен 11.08.2013Способы получения, физические свойства, биологическое значение и методы синтеза простых эфиров. Примеры сложных эфиров, их химические и физические свойства. Методы получения: этерия, взаимодействие ангидридов со спиртами или солей с алкилгалогенидами.
презентация [405,8 K], добавлен 06.10.2015Общая характеристика, классификация и номенклатура моносахаридов, строение их молекул, стереоизомерия и конформации. Физические и химические свойства, окисление и восстановление глюкозы и фруктозы. Образование оксимов, гликозидов и хелатных комплексов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.08.2014Строение атома кремния, его основные химические и физические свойства. Распространение силикатов и кремнезема в природе, использование кристаллов кварца в промышленности. Методы получения чистого и особо чистого кремния для полупроводниковой техники.
реферат [243,5 K], добавлен 25.12.2014Химические элементы, относящиеся к галогенам: фтор, хлор, бром, йод и астат. Химическая характеристика, порядковые номера элементов, их физические свойства, энергия ионизации и электроотрицательность. Степени окисления галогенов, энергия диссоциации.
презентация [335,4 K], добавлен 16.12.2013Распространение цинка в природе, его промышленное извлечение. Сырьё для получения цинка, способы его получения. Основные минералы цинка, его физические и химические свойства. Область применения цинка. Содержание цинка в земной коре. Добыча цинка В России.
реферат [28,7 K], добавлен 12.11.2010Общая характеристика фосфорной кислоты и фосфатов. Строение их молекул, физико-химические свойства и способы получения. Возможности и области практического применения. Методика синтеза фосфата висмута. Изучение полученного вещества, качественные реакции.
курсовая работа [534,0 K], добавлен 14.05.2014Хлор - 17-й элемент периодической таблицы химических элементов третьего периода, с атомным номером 17. Химически активный неметалл, входит в группу галогенов. Физические свойства хлора, взаимодействие с металлами и неметаллами, окислительные реакции.
презентация [1,5 M], добавлен 26.12.2011Нахождение металла в природе, характеристика его типичных минералов. Способы получения и области применения. Физические и химические свойства его аллотропных модификаций. Углерод - основной легирующий элемент. Описание синтеза оксидов железа (II) и (III).
курсовая работа [71,0 K], добавлен 24.05.2015Номенклатура аминов, их физические и химические свойства. Промышленные и лабораторные способы получения аминов. Классификация аминокислот и белковых веществ. Строение белковых молекул. Катализ биохимических реакций с участием ферментов (энзимов).
реферат [54,1 K], добавлен 01.05.2011История открытия магния. Характеристика по положению в периодической системе Д.И. Менделеева. Применение магния и его соединений. Его физические свойства. Химические свойства магния и его соединений. Распространение в природе и особенности получения.
реферат [37,0 K], добавлен 26.08.2014Физические свойства. Строение молекул, анализ распределения электронной плотности, анализ реакционной способности. Химические свойства. Реакции полимеризации, полимеры.
реферат [215,2 K], добавлен 30.05.2003Общая характеристика, распространение и физико-химические свойства фенолгликозидов. Способы получения фенольных соединений из растительного сырья этанолом и метанолом. Методы выделения идентификации, качественное определение и распространение вещества.
презентация [1,5 M], добавлен 27.02.2015История открытия фосфора. Природные соединения, распространение фосфора в природе и его получение. Химические свойства, электронная конфигурация и переход атома фосфора в возбужденное состояние. Взаимодействие с кислородом, галогенами, серой и металлами.
презентация [408,5 K], добавлен 23.03.2012