Общая характеристика
Галогены – F, Cl, Br, I – элементы главной подгруппы 7 группы периодической системы. Атомы галогенов имеют на внешнем электронном слое 7 электронов, до устойчивого состояния им не хватает одного электрона, поэтому галогены стремятся приобрести его, переходя в более устойчивое состояние галогенид – ионов. Галогены являются сильными окислителями.
Окислительные свойства уменьшаются с увеличением радиуса атома. В ряду F, Cl, Br, I наибольшим радиусом обладает йод, поэтому он характеризуется менее выраженными окислительными свойствами, чем бром, хлор, фтор. Следовательно, окислительные свойства в подгруппе галогенов уменьшаются от фтора к хлору.
Фтор самый электроотрицательный элемент в периодической системе, и в его соединениях он всегда имеет степень окисления 1-.
Остальные галогены имеют в соединениях различные степени окисления: -1,+1,+3,+5,+7.
Распространение в природе
В следствие высокой реакционной способности галогены в свободном состоянии в природе не встречаются, входят в состав минералов в виде различных соединений с металлами: каменная соль (NaCl), сальвинит (KCl* NaCl), карналлит (KCl*MqCl2*6 H2O). Бромиды всегда сопутствуют соединениям хлора, а также содержаться в морской воде. Йод в виде йодата сопутствует чилийской селитре (NaNO3). Наиболее богаты йодом морские водоросли и воды нефтяных скважин
Биологическое значение
Галогены входят в состав тканей организма. Хлор в виде ионов содержится в организме в относительно большом количестве. Анионы хлора безвредны, легко проходят через мембраны клеток и являются главной анионной составляющей электролитов в межклеточных жидкостях.
Молекулярный хлор ядовит, так как быстро реагирует с биоорганическими веществами, нарушая их структуру и функции. В первую очередь поражаются ткани легких.
Принадлежность брома к биогенным элементам не доказана, однако известно, что соединения брома оказывают седативное действие.
Йод – биогенный микроэлемент, образует химические связи с углеродом биоорганических соединений. Йод концентрируется в щитовидной железе, где образуются йодсодержащие гормоны за счет йодирования аминокислоты тирозина и ее производного тиронина.
Галогеноводородные кислоты
Кислота хлороводородная - Acidum hydrochloricum
Раствор хлористого водорода в воде (35–38 % НСl)
Кислота хлороводородная - Acidum hydrochloricum dilutum
Раствор хлористого водорода в воде (9,5–10,5 %)
Получение
Растворением в воде газа хлороводорода, который получают прямым синтезом из водорода и хлора, образующихся при электролизе раствора натрия хлорида
HCl↑+H2O→ раствор кислоты хлороводородной 35 -38%
Полученный 35-38% раствор кислоты хлороводородной разбавляют до необходимой концентрации.
Описание
Бесцветная прозрачная жидкость.
Смешивается с водой и со спиртом во всех соотношениях.
Подлинность
1. Реакция окисления хлорид – иона марганца (IV) оксидом до свободного хлора:
Хлор обнаруживается по запаху.
2. Реакция осаждения хлорид – иона раствором нитрата
серебра в азотнокислой среде:
Образуется белый творожистый осадок серебра хлорида,
растворимый в растворе аммиака:
Количественное определение
1. Алкалиметрический метод нейтрализации. Индикатор – метиловый оранжевый
Во внутриаптечном контроле для расчета содержания хлористоводородной кислоты используется условный титр. Это связано с тем, что указанное в рецепте содержание НС1 обозначает содержание 8,3 % фармакопейного раствора, из которого и была приготовлена лекарственная форма.
Соотношение титра и условного титра
Тфакт. = c(fNaOH)*MHCl*fHCl/1000 = 0,1*36,46*1/1000=0,003646г/мл
Тусловн.= Тфакт*100/8,3 = 0,003646 *100/8,3=0,043927г/мл
2. Аргентометрический метод (вариант Фольгарда).
Основана на осаждении хлорид – ионов серебра нитратом. Вариант обратного титрования.
Индикатор – железоаммониевые квасцы.
Получение
1. Натрия хлорид получают из каменной соли, а также из подземных рассолов, воды озер и морей выпариванием.
2. Калия хлорид получают из сильвинита или карналлита. Используют метод флотации (способ разделения мелких твердых
частиц, основанный на различной смачиваемости и
накопления на поверхности раздела фаз).
3. Бромиды и йодиды получают из галогенидов железа.
Железные стружки обрабатывают водой и
добавляют бром или йод; протекают реакции
окисления –восстановления;
Описание
Натрия и калия хлориды-Белые кристаллические порошки или крупинки, или бесцветные кристаллы. Легко растворимы в воде, мало или практически нерастворим в спирте 96 %
Натрия и калия бромиды и натрий иодид -Белые или почти белые кристаллические порошки или мелкие бесцветные, прозрачные кристаллы. *Гигроскопичны. Очень легко растворимы или легко растворимы в воде, растворим в спирте 96 %.
Калия иодид- Бесцветные или белые кубические кристаллы или белый мелкокристаллический порошок. Гигроскопичен. Очень легко растворим в воде, легко растворим в глицерине, растворим в спирте 96 %.
Подлинность
Выполняют качественные реакции на соответствующие катионы и анионы.
Реакция на катионы:
Na+
1. К раствору натриевой соли прибавляют раствора калия карбоната и нагревают до кипения; осадок не образуется. К раствору прибавляют раствор калия пироантимоната и нагревают до кипения. Охлаждают в ледяной воде и при необходимости потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой; образуется плотный осадок белого цвета. Na++K[Sb(OH)6] = Na[Sb(OH)6] ↓ +K+
2. Соль натрия, смоченная хлористоводородной кислотой
25 % и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его
в желтый цвет.
К+
1.Реакция осаждения кислотой виннокаменной. Условия проведения реакции: ацетат натрия, спирт, охлаждение и протирание стеклянной палочкой.
Осадок калия гидротартрата растворим в разведенных
минеральных кислотах и растворах щелочей.
2. Реакция осаждения натрия гексанитрокобальтатом (III)
в уксуснокислой среде. Образуется желтый
кристаллический осадок:
3. Соли калия окрашивают бесцветное пламя в
фиолетовый цвет или при рассматривании через синее
стекло – в пурпурно – красный
Реакции на анионы:
Реакция осаждения серебра нитратом; проводится в
азотнокислой среде:
AqCl↓ - белый творожистый осадок, нерастворим в
кислоте азотной разведенной и растворим в растворе
аммиака:
AqBr↓ - желтоватый творожистый осадок, нерастворим в кислоте азотной разведенной и трудно растворим в растворе аммиака.
Aql↓ - желтый творожистый осадок, нерастворим в
кислоте азотной разведенной и в растворе аммиака.
2.1. Для доказательства бромид –иона в качестве окислителя используют хлорамин в присутствии кислоты хлороводородной разведенной и хлороформа
Слой хлороформа окрашивается в желто – оранжевый цвет.
2.2. Для подтверждения подлинности йодид – ионов в качестве реагента используют слабые окислители, которые окисляют йодиды, но не окисляют бромид – ионы и хлорид – ионы.
2.2.1 Раствор железа (III) хлорида. Слой хлороформа окрашивается в фиолетовый цвет.
Количественное определение
Аргентометрический метод.
Основан на свойстве галогенид – ионов количественно осаждаться серебра нитратом с образованием галогенид серебра.
Для хлорид и бромид ионов
1.Вариант Мора (прямое титрование)
Титрование следует проводить в нейтральной или слабощелочной среде
индикатор – калия хромат.
Индикация:
Вблизи конечной точки титрования раствор необходимо титровать медленно, при энергичном перемешивании
Для йодид ионов
2. Вариант Фаянса (прямое титрование; индикатор – натрия эозинат (адсорбционный). Среда – уксуснокислая
3. Вариант Фольгарда (тиоцианатометрия), основанный на реакции между ионами серебра и тиоцианат-ионами в присутствии ионов железа (III) в качестве индикатора;
а)Определение ионов Ag+ по методу Фольгарда (прямое титрование)
Стандартный раствор аммония тиоцианата реагирует в первую очередь с ионами серебра, образуя малорастворимое соединение:
Ag+ + NCS- ↔ AgNCS
Хлориды и бромиды можно титровать с бромфеноловым синим.
К точной навеске хлорида или бромида, прибавляют 2-3 капли индикатора бромфенолового синего, по каплям разведенную уксусную кислоту до зелено-желтого окрашивания и раствор AgNO3 0,1М до синего окрашивания
В конечной точке титрования избыточная капля титранта реагирует с ионами Fе3+ и окрашивает раствор в красный цвет:
NH4[Fe(SO4)2] + 3KNCS ↔ [Fе(NСS)3]
б) Вариант Фольгарда – (обратного титрования) применяют для количественного определения хлоридов, бромидов, йодидов в азотнокислой среде.
Рабочими растворами являются раствор AgNO3 0,1М и раствор
NH4CNS 0,1М.
Индикатор –FeNH4(SО4)2 – железоаммониевые квасцы.
К раствору точной навески галогенида прибавляют избыток титрованного раствора нитрата серебра, разведенной азотной кислоты, 5-6 капель индикатора и титруют избыток нитрата серебра раствором роданида аммония до буровато-оранжевого окрашивания раствора над осадком, устойчивого при непродолжительном вращательном движении.
Хранение
В хорошо укупоренной таре, в сухом месте (натрия бромид и йодид, калия йодид – гигроскопичны).
Бромиды и йодиды легко окисляются до свободного галогена, поэтому их необходимо предохранять от действия света
(хранят в склянках темного стекла).
Применение
Натрия хлорид. Плазмозаменяющее, дезинтоксикационное,
гидратирующее, нормализующее кислотно-щелочное
состояние (КЩС) средство.
Калия хлорид. Нормализует (КЩС), восполняет дефицит калия.
Натрия бромид, калия бромид. Седативные средства.
Натрия йодид и калия йодид. Восполняют дефицит йода.
Проявляют противомикробное, протеолитическое, муколитическое действие.
Раствор йода спиртовый 5% - Solutio Iodi spirituosa 5%
Состав: Йода 5,0
Калия йодид 2,0
Воды и спирта 95% поровну до 100 мл
Описание
Прозрачная жидкость красно – коричневого цвета с
характерным запахом.
Подлинность
Йод доказывают по реакции с крахмалом
Количественное определение
1. Йод. Проводят титрование с раствором натрия тиосульфата без индикатора. Fэкв =1
2. Калия йодид. Определяют в этой же навеске (после титрования йода) аргентометрическим методом (вариант Фаянса).
Индикатор – натрия эозинат.
В реакцию вступает калия йодид, содержащийся в ЛП, и натрия иодид, выделившийся при титровании йода:
Хранение
Йод хранят в плотно закрытой упаковке, в защищенном от света месте, при температуре не ниже 0 °С.
Применение
Антисептическое средство. Применяют наружно для обработки ран, подготовки операционного поля.
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.