View
71
Download
6
Category
Preview:
DESCRIPTION
НОМЕНКЛАТУРА ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ Таблица 1. Номенклатура галогеноводородов. Растворимые. Сложные бескислородные вещества. Бесцветные. по растворимости в воде. по составу. по окраске. КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ. по кислотно-основным свойствам. по летучести. по устойчивости. по ОВС. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
НОМЕНКЛАТУРА ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ
Таблица 1. Номенклатура галогеноводородов
HF HCl HBr HI
Номенклатура Гесса-
Менделеева
Фтористый водород
Хлористый водород
Бромистый водород
Иодистый водород
Номенклатура 30-70 гг.
Фторово-дород
Хлорово-дород
Бромово-дород
Иодоводо-род
Номенклатура IUPAC
Фторид водорода
Хлорид водорода
Бромид водорода
Иодид водорода
Тривиальные названия
Плавико-вая
кислота
Соляная кислота
Бромово-дородная кислота
Йодоводо-родная кислота
КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ
по составу
Сложные бескислородные
вещества по растворимости
в воде
Растворимые
по окраске
Бесцветные
по летучести
Летучие
по устойчивости
Устойчивые
по ОВС
по кислотно-основным свойствам
Слабые окислители, слабые
восстановители
Водные растворы – кислоты
СТРОЕНИЕ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ
Стехиометрическая формула: HHal.
атомы Hal
ns2np5
атомы H+
1s1
• • • • H + • Hal : H •Hal : • • • •
модель молекулы с использованием
валентного штриха: H – Hal.
модель электронного строения молекул по
Льюису:
Строение молекул по МВС:
в ряду HF, HCl, HBr, HI - , Есв, lсв, связи полярные.
между атомами H и Hal в молекуле HHal ковалентные, локализованные, полярные связи; механизм образования связей обменный; число σ – связей в молекуле: = 1.
СТРОЕНИЕ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ
Электронная диаграмма молекулы НHal:
ns np
nd
Hal
H
СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ HHal ПО МЕТОДУ ЛКАО МО НА ПРИМЕРЕ HF
Е
1s2s
H FHF
2s
1s
2px1s
1s2s
2py1sнесв2pz1s
несв 2рz 2рy 2рx
СТРОЕНИЕ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ
Строение растворов.В растворах фтороводородной кислоты присутствуют ассоциаты: H3O+, H502
+, HF2, H2F3
и до H5F6 и их
гидротированные формы HF2∙nH2O, H2F3∙mH2O и т.д.
В концентрированных растворах HCl, HBr, HI могут существовать ионные пары, тройники, квадруполи и т.д. типа {[H3O+]·[Cl·nH2O]}, {[H3O+]3·[Cl·nH2O]4}
и др.
ТКР молекулярный Между молекулами галогеноводородов связи Ван-дер-Вальсовые (ориентационные). Исключение: между молекулами HF водородные связи.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВТаблица 2. Термодинамические свойства
HF(газ) HCl(газ) HBr (газ) HI(газ)
ΔΗ 298,
кДж/моль
271,1 92,3 36,0 24,0
S298,
Дж/(моль•К)
174,0 187,0 199,0 206,0
ΔG298,
кДж/моль
273,2 95,3 53,0 1,7
Cp, Дж/(моль•К)
29,13 29,12 29,14 29,16
ΔΗдис.,
кДж/моль
562 431 366 299
pK 3,2 7 9 11В ряду F2, Cl2, Br2, I2 – ΔΗ, S, ΔG, Cp, ΔΗдис., pK.
СТАНДАРТНЫЕ ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ
Таблица 3. Стандартные электродные потенциалы
Электродная реакция Стандартный электродный
потенциал Е, В1/2F2 + e- F- + 2,82
1/2Cl2 + e- Cl- + 1,36
1/2Br2 + e- Br + 1,06
1/2I2 + e- I + 0,53
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Таблица 4. Физические свойства
HF HCl HBr HI
1. Агрегатное состояние
(н.у.)
Газ Газ Газ Газ
Органолептические свойства
2. Цвет Б/цв
3. Запах Резкий
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Таблица 4. Физические свойства
Механические свойства
4. Летучесть Высокая
5. Плотность жидкой фазы dж,
г/см3
0,99(13 С) 1,187( 86 C) 2,16 2,8
6. Плотность ρ(н.у.), г/л
1,693 1,639 3,645 5,789
7. tпл, С 83,4 114,0 86,9 50,9
8. tкип, С +19,5 85,1 66,8 35,4
9. Ks, раство-
римость, г
72,0(20 С)
56,1(60 С)
198,20(20 C) 30(100 C)
234(10 C)
10. Ионность связи, %
43 14 12 5
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ И КИНЕТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
H + Halt2 C
HHal∙H2O HHal + H2Ot1 C
HHal HF HCl HBr HI
t1 разл, С < 34,5 15 > 29 > 37
ΔΗдисс.,
кДж/моль
562 431 366 299
pKдисс. 3,2 7 9 11
t2 разл, С 3500 1500 1000 2000
Таблица 5
HHal + HOH H3O+ + Hal (Hal = F, Cl, Br, I)
КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
NaHal + H2O (Hal = F, Cl, Br, I)HHal(разб.) + NaOH(разб.)
2HHal(разб.) + CaCO3 CaHal2 + CO2 + H2O (HHal ≠ HF, при н.у. образуется пленка)
SiF4 + 2H2O4HF(разб.) + SiO2
HF + BF3 HBF4L -основание L - кислота тетрафтороборат
водорода
HCl + AuCl3HAuCl4
Cu(NH3)4SO4 + 4HCl CuSO4 + 4NH4Cl
H2SiF6 +2H2O6HF(конц.) + SiO2
КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
HOH H3O+ + Hal
CuO Cu2+
NaOH(разб.) Na+
CaCO3 Ca2+, CO2
SiO2
H2SiF6
Cu(NH3)4SO4
Cu2+, NH4+
SiF4
Растворы - кислоты
MnO2 + 4HCl(конц.)MnCl2 +Cl2+ 2H2O
2CoCl2 + Cl2 + 6H2O2Co(OH)3 + 6HCl
2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O2KMnO4 + 16HCl(конц.)
PbO2 + 4HCl(конц.)PbCl2 +Cl2+ 2H2O
60-80 C2KCl + 2CrCl2 + 3Cl2 + 7H2OK2Cr2O7 + 14HCl(конц.)
KCl + 3Cl2 + 3H2O KClO3 + 6HCl(конц.)
2CrO3 + 12HCl 2CrCl3 +3Cl2 + 6H2O
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
SO2 + Br2 + H2OHBr + SO3
SeO2 + Cl2 + H2OHCl + SeO3
2HHal + Hal22HHal + Hal2
I2 + NO + H2O2HI + NO2
H2S + I2 + H2OHI + SO3
2HBr(конц.) + H2SO4(конц.) Br2 + SO3 + 2H2O
14HI(конц.) + 2H2SO4(конц.) 7I2 + H2S + S + 8H2O
HIO3 + 2NO + H2OHI + 2HNO3
I2 + 2NO2 + 2H2O2HI + 2HNO3
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
слабые восстановители
PbO2Pb2+, Cl2
Co2+, Cl2
Co(OH)3
KMnO4 Mn2+, Cl2
Hal2 Hal2
SeO3 Se4+, Cl2
S4+ (S), Hal2
SO3
Br2, S6+ H2SO4(конц.)
HIO3, N2+
HNO3
I2, N4+
Mg + 2HCl(разб.)MgCl2 + H2
Fe + 2H+ Fe2+ +H2 E1 = 0 ( 0,44) = 0,44 B > 0
2CrO + 6HCl 2CrCl3 + H2 + 2H2O
2Cr(OH)2 + 6HCl 2CrCl3 + H2 + 4H2O
2CrCl3 +H22CrCl2 + 2HCl
2HCl(г.) + Cu CuCl2 + H2600-700 C
3Fe + 2H+ Fe3+ +H2 E2 = 0 ( +0,77) = 0,77 B << 0
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
слабые окислители
Cu 600-700 C
Cu2+, H2
Fe Fe2+ + H2
CrOCr3+, H2
Cr(OH)2
Cr3+, H2
CrCl2Cr3+, H2
ПОЛУЧЕНИЕ
(Hal = Cl, Br, I)2HHalH2 + Hal2
NaCl + H2SO4(конц.)NaHSO4 + HCl
KHal + H3PO4(конц.)KH2PO4 + HHal (Hal = Cl, Br, I)
t C
SiO2∙2H2O +4HClSiCl4 + 4H2O
PHal3 + 3H2O(холл.)H3PO3 + 3HHal (Hal = Cl, Br, I)
CaSO4 + 2HHalCaHal2 + H2SO4(конц.) (Hal = F, Cl)
ПОЛУЧЕНИЕ
PHal3 HHal
(Hal = Cl, Br, I)
Hal2+ H2
KHal
+ H3PO4(конц.), tC
KH2PO4
+ 3H2O(холл.)
H3PO3
CaSO4 + 2HHalCaHal2 + H2SO4(конц.)(Hal = F, Cl)
ПРИМЕНЕНИЕ
получение иодидов;
HF
HBr
HIHCl
окислительное хлорирование органических соединений.
производство соляной кислоты, венилхлоридов, алкилхлоридов;
для травления и полировке металлов, стекла, полупроводников
катализатор органических
реакций
получение F2,
AlF3, фторидов;
разложение фторорганических
соединений
получение фреонов
восстановитель в органическом
синтезе.получение бром
производныхкатализатор
органических реакций.
Фтороводород и хлороводород раздражают слизистые оболочки, вызывают ожоги кожи. Попадая на кожу жидкий фтороводород вызывает язвы, микрозы.
Бромоводород и иодоводород при попадании на кожу вызывают зуд и воспаление.
ТОКСИКОЛОГИЯ
HHal
ПДК в произ-водственных помещениях, мг/м3
HF
0,5
HCl
5
HBr
10
HI
Recommended