← Галогены

Химические свойства галогенов

Фтор реагирует со всем, иод — почти ни с чем. Ряд активности внутри группы.

4. Химические свойства простых веществ (Галогенов)

РеагентыУравнения реакций и особенности
С металлами
Сильные окислители
Галогены жадно забирают электроны у металлов, образуя соли-галогениды. Фтор, хлор и бром вытягивают из металла всё до максимальной стабильной степени окисления:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (Железо в +3)
2Al + 3Br2 → 2AlBr3
Йод I₂ — более слабый окислитель. С железом и медью он справляется только наполовину:
Fe + I2 FeI2 (Железо только до +2!)
2Cu + I2 2CuI (Медь только до +1)
Реакция 4
С водородом
Синтез галогеноводородов
С ростом радиуса атома активность падает от взрыва (фтор) до обратимой эндотермической реакции (йод):
F2 + H2 → 2HF (Взрыв даже в темноте)
Cl2 + H2 hν (свет) 2HCl (Цепная фотореакция)
Br2 + H2 2HBr (При нагревании)
I2 + H2 2HI (Обратимо, поглощает тепло)
Реакция 5
С другими неметаллами
Кроме O₂, N₂, благородных газов
Окисляют углерод, серу, фосфор. Более активный галоген может окислять менее активный:
Cl2 + F2 → 2ClF (Межгалогенное соединение)
C + 2F2 → CF4 (Только фтор прожжёт углерод!)
S + 3F2 → SF6 (Элегаз)
S + Cl2 → SCl2 (или S₂Cl₂)
2P + 5Cl2(изб) → 2PCl5
2P + 3Cl2(нед) → 2PCl3
Реакция 6
С водой
Окисление / Диспропорционирование
Фтор вытесняет кислород из воды (вода горит). Хлор и бром диспропорционируют:
Фтор:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
Хлор в холодной воде (Хлорная вода):
Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO
Хлор в горячей воде:
3Cl2 + 6H2O 5HCl + HClO3
Реакция 7
Со щелочами
Диспропорционирование
Как и с водой, галогены (кроме фтора) диспропорционируют в растворах щелочей (NaOH, KOH). Температура определяет продукты:
В холодной щелочи (Жавелевая вода):
Cl2 + 2NaOH(холод) → NaCl + NaClO + H2O
В горячей щелочи (Бертолетова соль):
3Cl2 + 6NaOH(горяч) 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
Реакция 8
Хлорная известь ("хлорка"): Получается пропусканием хлора через пушонку (гашеную известь Ca(OH)₂). Образуется смешанная соль хлорид-гипохлорит кальция.
2Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O

Вопрос 1: Взаимодействие со сложными веществами (Диспропорционирование)

Проверка

Допишите важнейшие уравнения реакций галогенов со щелочами и водой:

  1. $Cl_2 + H_2O \rightleftarrows \dots + \dots$
  2. $Cl_2 + NaOH(холодный) \rightarrow \dots + \dots + \dots$ (жавелевая вода)
  3. $Cl_2 + KOH(горячий) \rightarrow \dots + \dots + \dots$
  4. $I_2 + KOH \rightarrow \dots + \dots + \dots$
  5. $Cl_2 + NaBr \rightarrow \dots + \dots$ (вытеснение)

Ответ:

  1. $Cl_2 + H_2O \rightleftarrows HCl + HClO$
  2. $Cl_2 + 2NaOH \xrightarrow{0^\circ C} NaCl + NaClO + H_2O$
  3. $3Cl_2 + 6KOH \xrightarrow{t^\circ} 5KCl + KClO_3 + 3H_2O$
  4. $3I_2 + 6KOH \rightarrow 5KI + KIO_3 + 3H_2O$ (йод сразу дает иодат)
  5. $Cl_2 + 2NaBr \rightarrow 2NaCl + Br_2$ (более активный галоген вытесняет менее активный)