Характеристика как химических элементов 

Общая характеристика простых веществ

Атомы галогенов соединяются попарно и образуют двухатомные молекулы: F2, Cl2, Br2, I2. 

  

 

 

  

 

 

 

 

 

Связь в молекулах ковалентная неполярная, одинарная.

Кристаллическая решѐтка — молекулярная. 

Поэтому у галогенов невысокие температуры кипения и плавления.

 

Галогены в природе.

Галогены — химически активные вещества, поэтому в природе они находятся только в виде соединений.

 

Фтор встречается в виде флюорита CaF2, криолита Na3AlF6  и некоторых других минералов. Наиболее распространѐнные соединения хлора — каменная соль (галит) NaCl и сильвинит KClNaCl.

        

        Флюорит                  Галит                  Сильвинит

  

Бром и иод собственных минералов не образуют. Их соединения содержатся в морской воде и накапливаются водорослями.

                            Морские водоросли

Галогены в живых организмах.

 

Все галогены ядовиты, но их соединения жизненно необходимы живым организмам, в том числе и человеку.

 

Соединения фтора входят в состав костной ткани и эмали зубов. При недостатке фтора зубная эмаль разрушается, и появляется кариес.

 

Хлор относится к макроэлементам и необходим для нормального функционирования организмов. Хлорид натрия входит в состав плазмы крови, поддерживает деятельность всех клеток. Из него образуется соляная кислота, содержащаяся в желудочном соке.

 

Соединения брома регулируют процессы торможения и возбуждения нервной системы.

 

Иод обязательно должен поступать в организм, так как участвует в образовании гормонов щитовидной железы, контролирующих обмен веществ. При его недостатке развивается зоб — заболевание щитовидной железы. Для профилактики зоба используют иодированную соль (в поваренную соль добавляют иодид калия).

Фторсветложѐлтый газ

хлор — жѐлто- зелѐный газ

бром — краснокоричневую жидкость

иод — тѐмнофиолетовые кристаллы

астат — тѐмно- синие кристаллы

•             Хлор был открыт шведским химиком Карлом  Шееле в 1774 г. •  в 1810 году сэр Гемфри Дэви назвал  газ "хлорином"(Chlorine), от греческого "зелѐный".

•             Этот термин используется в английском языке, 

   а в других языках            закрепилось название "хлор". 

•             Газ желто-зеленого цвета с резким запахом, ядовит

•             в 2,5 раза тяжелее воздуха

•             в 1 объеме воды при 20 °С растворяется около 2 объемов хлора.

•             тяжелая красно-бурая жидкость с неприятным запахом 

•             пары брома имеют желто-бурый цвет

•             при температуре –7,25° C бром затвердевает, превращаясь в краснокоричневые игольчатые кристаллы со слабым металлическим блеском

•             от греч. iodes—имеющий фиалковый цвет

•             в парообразное состояние переходит при     комнатной   t°, не плавясь 

(сублимация);

•             пары -фиолетового цвета

Иод был открыт в 1811 г. 

Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-

Люссак стал рассматривать его как химический элемент

Известны 37 изотопов иода с массовыми числами от 108 до 144.

В ряду галогенов с увеличением относительной молекулярной массы возрастают температуры кипения и плавления, увеличивается плотность, более интенсивной становится окраска.

 

В воде галогены растворяются слабо.

 

Фтор с водой вступает в химическую реакцию и вытесняет из неѐ кислород:

 

2F2+2H2O=4HF+O2↑.

Химические свойства галогенов.

Галогены относятся к химически активным веществам. В реакциях с металлами и большинством неметаллов, а также   со     сложными    веществами галогены проявляют сильные окислительные свойства. 

Наиболее активен в химических реакциях фтор. С увеличением молекулярной массы активность галогенов снижается.

1. Взаимодействие с металлами

При взаимодействии галогенов с металлами образуются соли: фториды, хлориды, бромиды, иодиды.

 

Фтор реагирует со всеми металлами (даже с золотом и платиной), с большинством — при обычных условиях:

 

 Вa + F2=__________       Au +  F2= _______

 

Остальные галогены реагируют с металлами при нагревании:

 

 Cr+  Cl2=__________       Li +  Br2= _________

2. Взаимодействие с водородом

В реакциях галогенов с водородом образуются газообразные галогеноводороды.

Фтор взаимодействует с водородом со взрывом с образованием фтороводорода:  H2+F2=2HF.

 

Смесь хлора с водородом взрывается только при поджигании или освещении. В результате реакции образуется хлороводород:   H2+Cl2=t2HCl.

 

Бром начинает реагировать с водородом только при нагревании, и реакция происходит без взрыва. Продукт реакции — бромоводород:  H2+Br2=t2HBr.

 

Реакция иода с водородом идѐт медленно даже при нагревании. Иод с водородом образуют газ иодоводород:  H2+I2=t2HI.

 

На примере этих реакций прослеживается снижение химической активности веществ в ряду:   фтор — хлор — бром — иод.

3.Вытеснение галогенов друг другом из солей

 

В реакциях галогенов с галогенидами проявляется следующая закономерность: более активный галоген вытесняет менее активный из его солей:

 

2KBr+Cl2=Br2+2KCl

 

2NaI+Cl2=I2+2NaCl

 

Бром способен вытеснить иод из иодидов, а с хлоридами не реагирует:

 2KI+Br2=I2+2KBr.

 

У иода способность вытеснять другие галогены отсутствует, так как его окислительные свойства в ряду галогенов самые слабые.

 

Реакции фтора с водными растворами солей невозможны по причине его взаимодействия с водой.

Применение галогенов и их соединений.

 

Фторид кислорода применяется как окислитель ракетного топлива. Тефлон (фторосодержащий полимер) используется для термостойких покрытий.

Соединения фтора входят в состав зубных паст для профилактики кариеса.

 

Молекулярный хлор применяется для обеззараживания воды, для отбеливания тканей, бумаги, древесины.

Большое количество хлора расходуется при производстве соляной кислоты, а также пластмасс, каучуков, растворителей, красителей.

 

Поваренная соль добавляется в пищу, а калийную соль (хлорид калия) вносят в почву в качестве калийного удобрения.

 

Соединения брома и иода используются в медицине для лечения и профилактики некоторых заболеваний. Спиртовой раствор иода применяется при обработке ран и царапин.

1.   Выбери формулу галогена:  

2.   Бром при комнатной температуре представляет собой :

 

______________________________________________________________________________________

 

 

Хлор:______________________________________________________________________________

 

 

Йод:________________________________________________________________________________

 

 

Астат: ___________________________________________________________________________

 

 

3.   Бром реагирует с веществами:  

4.   Выбери верные утверждения:

q в состав костной ткани входят соединения хлора

q снижение выработки гормонов щитовидной железы происходит при недостатке в организме брома

q недостаток иода в организме приводит к развитию зоба

q для отбеливания тканей применяется хлор

q Фтор входит в состав зубной пасты

5.          Выберите степени окисления, характерные для хлора 1) +2     2) -1     3) + 7      4) + 5      5) -3 Запишите номера правильных ответов

 

 

 

6.          Строение внешнего энергетического уровня у атомов галогенов можно описать общей формулой

1) ns¹     2) ns²np³     3) ns²    4) ns²np¹    5) ns²np⁵ Запишите номер правильного ответа

 

 

7. Какой вид химической связи характерен для простых веществ галогенов 1) ионная

2)   ковалентная полярная

3)   ковалентная неполярная

4)   металлическая

5)   водородная

8. Вычислите объем фтороводорода, который образуется при взаимодействии 4 л водорода и избытка фтора (н.у.)

Допишите уравнения возможных реакций.

  1) Cl2 + H2 →  2) Fe + Br2 →    3) I2 + NaBr →       4) Br2 + HI →  5) H2 + I2 →     6) Fe + Сl2 →    7) Cl2 + NaBr →