ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

ГАЛОГЕНЫ

Простые вещества

Химические свойства простых веществ

Простые вещества галогенов представляют собой двухатомные молекулы. В молекуле атомы соединены одинарным ковалентным неполярным связью.

Химические свойства Фтора

Фтор - сильнейший окислитель в природе. Непосредственно он не реагирует только с гелием, неоном и аргоном.

Под время реакции с металлами образуются фториды, соединения ионного типа:

Фтор энергично реагирует со многими неметаллами, даже с некоторыми инертными газами:

Фтор реагирует даже с многими химически стойкими соединениями, например со стеклом (в виде стекловаты):

Очень много органических соединений в атмосфере фтора занимаются, то есть начинают гореть. Например, древесина сгорает, не оставляя после себя даже угля:

Вода тоже горит во фторе:

Физические свойства простых веществ

Химические свойства Хлора. Взаимодействие с металлами и неметаллами

В большинства соединений, образованных атомом Хлора, он проявляет степень окисления-1. Положительный степень окисления проявляется только в соединениях с такими атомами, как Фтора и Кислород.

Простая вещество хлор взаимодействует со всеми металлами. Во время этого взаимодействия металлы окисляются до высших степеней. При этом образуются хлориды, соединения Хлора с элементами, в которых атом Хлора проявляет степень окисления -1:

Хлор также активно реагирует со всеми неметаллами, за исключением азота, кислорода и инертных газов. В этом случае так же образуются хлориды:

Химические свойства Хлора. Взаимодействие со сложными веществами

Хлор является более сильным окисником, чем бром или йод, поэтому хлор вытесняет тяжелые галогены из их солей:

Растворяясь в воде, хлор частично реагирует с ней, в результате чего образуются две кислоты: хлоридная и гіпохлоритна. При этом один атом Хлора повышает степень окисления, а другой атом - снижает. Такие реакции называют реакциями диспропорціонування. Реакции диспропорціонування - это реакции самовосстановления-самоокиснення, т.е. реакции, при которых один элемент проявляет свойства и окисника, и восстановителя. При диспропорціонуванні одновременно образуются соединения, в которых элемент находится в более окисленном и восстановленном состоянии по сравнению с первобытным. Степень окисления атома Хлора в молекуле гипохлоритной кислоты равен +1:

Аналогично протекает взаимодействие хлора с растворами щелочей. При этом образуются две соли: хлорид и гипохлорит.

Хлор вступает во взаимодействие с различными оксидами:

Хлор окисляет некоторые соли, в которых металл находится не в максимальной степени окисления:

Молекулярный хлор реагирует со многими органическими соединениями. В присутствии феррум(III) хлорида как катализатора хлор реагирует с бензолом с образованием хлорбензола, а при облучении светом в результате этой же реакции образуется гексахлорциклогексан:

Химические свойства брома и йода

Обе вещества реагируют с водородом, фтором и щелочами:

Йод окисляют различные сильные окислители:

Методы добыча простых веществ

Извлечения фтора

Поскольку фтор является сильнейшим химическим окисником, то выделить его с помощью химических реакций из соединений в свободном виде невозможно, а потому фтор добывают физико-химическим методом - электролизом.

Для извлечения фтора используют расплав калий фторида и никелевые электроды. Никель используют благодаря тому, что поверхность металла пассивируется фтором вследствие образования нерастворимого NiF₂, следовательно, сами электроды не разрушаются под действием вещества, которое на них выделяется:

Добывания хлора

Хлор в промышленных масштабах добывают электролизом раствора натрий хлорида. В результате этого процесса добывают также натрий гидроксид:

В небольших количествах хлор добывают окисненням раствора хлороводорода различными методами:

Хлор - очень важный продукт химической промышленности.

Его мировое производство составляет миллионы тонн.

Извлечения брома и йода

Для промышленного использования бром и йод добывают при окислении бромидов и йодидов, соответственно. Для окисления чаще всего используют молекулярный хлор, концентрированную сульфатную кислоту или манган диоксид:

Применение галогенов

Фтор и некоторые его соединения используют как окислитель ракетного топлива. Большие количества фтора используют для добывания различных хладагентов (фреонов) и некоторых полимеров, которым свойственна химическая и термическая стойкость (тефлон и некоторые другие). Фтор применяют в ядерной технике для разделения изотопов урана.

Большое часть хлора используют для получения соляной кислоты, а также как окислитель для добывания других галогенов. В промышленности его используют для отбеливания тканей и бумаги. В больших количествах, чем фтор, его применяют для производства полимеров (ПВХ и других) и хладагентов. По помощью хлора дезинфицируют питьевую воду. Он также нужен для добывания некоторых растворителей, таких как хлороформ, хлористый метилен, тетрахлорметан. А еще его используют для производства многих веществ, например хлората калия (бертолетовой соли), хлорной извести и многих других соединений, содержащих атомы Хлора.

Бром и йод применяют в промышленности не в таких масштабах, как хлор или фтор, однако с каждым годом использование этих веществ увеличивается. Бром используют в производстве различных медицинских препаратов успокаивающего действия. Йод используют при изготовлении антисептических препаратов. Соединения Брома и Йода широко применяют при количественном анализе веществ. С помощью йода очищают некоторые металлы (этот процесс называют йодным рафинированием), например титан, ванадий и другие.