bull 17 grupa Periodnog sistema elemenata (halogeni ndash oni koji grade soli)

bull zajednički simbol X

bull u prirodi se ne nalaze u elementarnom stanju već u obliku

bull F rarr minerala fluorita (CaF2)

bull Cl rarr minerala halita (NaCl) i Clndash-jona u morskoj vodi

bull Br rarr Brndash-jona u prirodnim vodama

bull I rarr Indash-jona u prirodnim vodama Ca(IO3)2 i NaIO3 uz čilsku šalitru (NaNO3)

bull At rarr najređi od svih prirodnih radioaktivnih elemenata

FLUOR rarr gas svetložute boje

bull u elementarnom stanju javljaju se kao dvoatomski molekuli X2

HLOR rarr gas zelenožute boje

BROM rarr tečnost smeđe boje

JOD rarr čvrsta supstanca tamnoljubičaste boje

metalnog izgleda

najreaktivniji elementi u PSE rarr za postizanje stabilne elektronske konfiguracije narednog plemenitog gasa potreban je samo 1 endash

Eө F2 gt gt Cl2 gt Br2 gt I2

bull u odgovarajućoj periodi imaju najveće vrednosti energije jonizacije i elektronegativnosti kao i najveći afinitet prema elektronu

bull jaka oksidaciona sredstva

oksidacioni broj F uvek ndashI ostali halogeni ndashI I III V VII

elektronska konfiguracija ns2np5

Cl2(g) + 2Brndash (aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

Cl2(g) + 2Indash (aq) 2Clndash (aq) + I2(s)

Br2(l) + 2Indash (aq) 2Brndash (aq) + I2(s)

bull reaktivnost i oksidaciona sposobnost opadaju u grupi sa porastom Z

element tt C tk C eng veze kJmol

F2 -219 -188 svetložuti gas 155

Cl2 -101 -34 zelenožuti gas 240

Br2 -7 +60 smeđa tečnost 190

I2 114 +185 ljubičasti kristali 149

Br2 i I2 lako isparljivi ndash veliki napon pare

sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i time jačina međumolekulskih (Londonovih) sila

raste temperatura topljenja (tm)

raste temperatura ključanja (tb)

F2 i Cl2 su gasovi

Br2 je tečan

I2 čvrst

CCl4 KI

H2O

+ SKROB

bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima

bull mogućnost ekstrakcije iz vode

bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za

elementarne halogene

DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje

Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom

Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

Kc lt 1middot10ndash4

Cl gt Br gt I

dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno

X = Cl Br I

0 Cl

+ endash

Cl ndashI

Cl ndash endash 0

Cl I

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

HXO Xndash + XO3ndash + H+

Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu

I X

+ 2endash

X ndashI

X ndash 4endash I

X V

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

middot2

middot1

middot1

middot1

DISPROPORCIONISANJE

velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama

slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je

bull najreaktivniji element (superhalogen)

bull najelektronegativniji element ( = 40)

bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

gradi najjaču H-vezu

primorava elemente da budu u višem oksidacionom

stanju u odnosu na druge halogene

reaguje sa svim elementima osim

sa He Ne i Ar

2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)

S(s) + 3F2(g) SF6(s)

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

najreaktivniji elementi u PSE rarr za postizanje stabilne elektronske konfiguracije narednog plemenitog gasa potreban je samo 1 endash

Eө F2 gt gt Cl2 gt Br2 gt I2

bull u odgovarajućoj periodi imaju najveće vrednosti energije jonizacije i elektronegativnosti kao i najveći afinitet prema elektronu

bull jaka oksidaciona sredstva

oksidacioni broj F uvek ndashI ostali halogeni ndashI I III V VII

elektronska konfiguracija ns2np5

Cl2(g) + 2Brndash (aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

Cl2(g) + 2Indash (aq) 2Clndash (aq) + I2(s)

Br2(l) + 2Indash (aq) 2Brndash (aq) + I2(s)

bull reaktivnost i oksidaciona sposobnost opadaju u grupi sa porastom Z

element tt C tk C eng veze kJmol

F2 -219 -188 svetložuti gas 155

Cl2 -101 -34 zelenožuti gas 240

Br2 -7 +60 smeđa tečnost 190

I2 114 +185 ljubičasti kristali 149

Br2 i I2 lako isparljivi ndash veliki napon pare

sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i time jačina međumolekulskih (Londonovih) sila

raste temperatura topljenja (tm)

raste temperatura ključanja (tb)

F2 i Cl2 su gasovi

Br2 je tečan

I2 čvrst

CCl4 KI

H2O

+ SKROB

bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima

bull mogućnost ekstrakcije iz vode

bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za

elementarne halogene

DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje

Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom

Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

Kc lt 1middot10ndash4

Cl gt Br gt I

dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno

X = Cl Br I

0 Cl

+ endash

Cl ndashI

Cl ndash endash 0

Cl I

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

HXO Xndash + XO3ndash + H+

Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu

I X

+ 2endash

X ndashI

X ndash 4endash I

X V

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

middot2

middot1

middot1

middot1

DISPROPORCIONISANJE

velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama

slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je

bull najreaktivniji element (superhalogen)

bull najelektronegativniji element ( = 40)

bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

gradi najjaču H-vezu

primorava elemente da budu u višem oksidacionom

stanju u odnosu na druge halogene

reaguje sa svim elementima osim

sa He Ne i Ar

2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)

S(s) + 3F2(g) SF6(s)

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

element tt C tk C eng veze kJmol

F2 -219 -188 svetložuti gas 155

Cl2 -101 -34 zelenožuti gas 240

Br2 -7 +60 smeđa tečnost 190

I2 114 +185 ljubičasti kristali 149

Br2 i I2 lako isparljivi ndash veliki napon pare

sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i time jačina međumolekulskih (Londonovih) sila

raste temperatura topljenja (tm)

raste temperatura ključanja (tb)

F2 i Cl2 su gasovi

Br2 je tečan

I2 čvrst

CCl4 KI

H2O

+ SKROB

bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima

bull mogućnost ekstrakcije iz vode

bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za

elementarne halogene

DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje

Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom

Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

Kc lt 1middot10ndash4

Cl gt Br gt I

dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno

X = Cl Br I

0 Cl

+ endash

Cl ndashI

Cl ndash endash 0

Cl I

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

HXO Xndash + XO3ndash + H+

Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu

I X

+ 2endash

X ndashI

X ndash 4endash I

X V

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

middot2

middot1

middot1

middot1

DISPROPORCIONISANJE

velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama

slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je

bull najreaktivniji element (superhalogen)

bull najelektronegativniji element ( = 40)

bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

gradi najjaču H-vezu

primorava elemente da budu u višem oksidacionom

stanju u odnosu na druge halogene

reaguje sa svim elementima osim

sa He Ne i Ar

2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)

S(s) + 3F2(g) SF6(s)

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

CCl4 KI

H2O

+ SKROB

bull dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima

bull mogućnost ekstrakcije iz vode

bull mala rastvorljivost u vodi bull hlorna bromna i jodna voda bull koriste se kao zamena za

elementarne halogene

DOKAZNA REAKCIJA ZA ELEMENTARNI JOD I2 sa skrobom gradi adiciono jedinjenje plave boje

Rastvorljivost I2 u CCl4 KI H2O i rastvoru KI sa skrobom

Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

Kc lt 1middot10ndash4

Cl gt Br gt I

dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno

X = Cl Br I

0 Cl

+ endash

Cl ndashI

Cl ndash endash 0

Cl I

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

HXO Xndash + XO3ndash + H+

Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu

I X

+ 2endash

X ndashI

X ndash 4endash I

X V

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

middot2

middot1

middot1

middot1

DISPROPORCIONISANJE

velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama

slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je

bull najreaktivniji element (superhalogen)

bull najelektronegativniji element ( = 40)

bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

gradi najjaču H-vezu

primorava elemente da budu u višem oksidacionom

stanju u odnosu na druge halogene

reaguje sa svim elementima osim

sa He Ne i Ar

2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)

S(s) + 3F2(g) SF6(s)

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Delimično rastvaranje halogena u vodi ndash HLORNA BROMNA i JODNA VODA

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

Kc lt 1middot10ndash4

Cl gt Br gt I

dodatkom baze ravnoteža se pomera u desno

X = Cl Br I

0 Cl

+ endash

Cl ndashI

Cl ndash endash 0

Cl I

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

HXO Xndash + XO3ndash + H+

Uz zagrevanje hipohalogenaste kiseline (HXO) dalje disproporcionišu

I X

+ 2endash

X ndashI

X ndash 4endash I

X V

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

middot2

middot1

middot1

middot1

DISPROPORCIONISANJE

velike vrednosti Kc na povišenim temperaturama

slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je

bull najreaktivniji element (superhalogen)

bull najelektronegativniji element ( = 40)

bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

gradi najjaču H-vezu

primorava elemente da budu u višem oksidacionom

stanju u odnosu na druge halogene

reaguje sa svim elementima osim

sa He Ne i Ar

2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)

S(s) + 3F2(g) SF6(s)

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu i međusobno se odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona FLUOR je

bull najreaktivniji element (superhalogen)

bull najelektronegativniji element ( = 40)

bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

gradi najjaču H-vezu

primorava elemente da budu u višem oksidacionom

stanju u odnosu na druge halogene

reaguje sa svim elementima osim

sa He Ne i Ar

2Fe(s) + 3F2(g) 2FeF3(s)

S(s) + 3F2(g) SF6(s)

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

DOBIJANJE FLUORA

elektroliza rastopa KF i HF u odnosu 1 2 Moasan-ov postupak (Nobelova nagrada Henri Moissan 1906)

PRIMENA FLUORA

bull dobijanje fluorida bull dobijanje uran(VI)-fluorida UF6

bull dobijanje sumpor(VI)-fluorida SF6

bull proizvodnja polimera politetrafluoroeten (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

teflon termička stabilnost

2Fndash(g) F2(g) + 2endash

2H+(g) + 2endash H2(g)

fluorisanje vode ndash 1 ppm

Ca5(PO4)3(OH) rarr Ca5(PO4)3F

ugljeničn anoda

čelična katoda

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

MnO2

konc HCl

Cl2

NaCl (aq)

LABORATORIJSKO DOBIJANJE

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

OTROVAN gas

koristi se za DEZINFENKCIJU (otrovan i za mikroorganizme) 2Fe(s) + 3Cl2(g) 2FeCl3(s)

2P(s) + 5Cl2(g) 2PCl5(s) veoma reaktivan oksiduje mnoge elemente do max oksidacionog stanja

delovanjem konc HCl na čvrst K2Cr2O7 PbO2 KMnO4 ili MnO2

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

INDUSTRIJSKO DOBIJANJE Cl2

Anoda (+) 2Clndash Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V)

rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

ELEKTROHEMIJSKA ćelija

bull spontana redoks reakcija bull stvara se električna energija bull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

ELEKTROLITIČKA ćelija

bull redoks reakcija nije spontana bull troši se električna energija bull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

- sredstvo za beljenje papira - za dezinfekciju - za hlorisanje vode

- dobijanje hlorovanih organskih jedinjenja (60 svetske potrošnje Cl2)

PRIMENA HLORA

podne i zidne obloge

medicinske rukavice

veštačka koža

PVC stolarija

cevi

poli(vinil-hlorid)

dihloroetan

vinilhlorid

20 svetske potrošnje Cl2 odnosi se na njegove oksidacone osobine

- za proizvodnju HCl

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

DOBIJANJE I PRIMENA BROMA

Cl2(g) + 2Brndash(aq) 2Clndash(aq) + Br2(l)

- za dobijanje organskih jedinjenja broma

- pesticidi (metil-bromid CH3Br)

- usporivači gorenja (zaštita od požara)

DOBIJANJE I PRIMENA JODA

Cl2(g) + 2Indash(aq) 2Clndash(aq) + I2(s)

izvor Brndash morska voda

uklanja se produvavanjem vodene pare

bull oksidacijom iz morske vode

zbog velike gustine u gasovitom stanju sprečava pristup O2

bull koristi se bull za proizvodnju organskih jedinjenja bull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

ulazi u sastav hormona štitne žlezde njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitne žlezde

kuhinjskoj soli se dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

OKSIDACIONI BROJ ndash I

jake vodonične veze ndash postojanje hidrogenfluorid-jona u vodi

F ndash H ndash Fndash HF2 ndash jačina vodonične veze 160-200 kJmol

HX rarr gasovite supstance izuzev HF HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih veza molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

halogenovodonici HX (g)

halogenovodonične kiseline HX (aq)

soli halogenovodoničnih kiselina halogenidi X ndash

NH4HF2 NaHF2 KHF2

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

DOBIJANJE HALOGENOVODONIKA

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

bull Iz halogenida dejstvom kiseline

za HI i HBr se koristi H3PO4

H2SO4 rarr oksidaciono sredstvo

CaF2(s) + H2SO4 (konc) 2HF(g) + CaSO4(s)

bull Direktna sinteza iz elemenata (svi sem HF)

dobija se proizvod velike čistoće prehrambena industrija

bull Industrijsko dobijanje HCl bull kao sporedni proizvod u halogenovanju ugljovodonika bull pri sintezi ugljen-tetrahlorida CH4(g) + 4Cl2(g) rarr CCl4(l) +4HCl(g)

dihloroetan

vinilhlorid

HCl

H2SO4 bi oksidovala Br ndash i I ndash do viših oksidacionih stanja

2NaCl(s) + H2SO4 (konc) 2HCl(g) + Na2SO4(aq)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

bull rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline (HX aq)

jake kiseline HX(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HF rastvara SiO2 i staklo SiO2(s) + 4HF(aq) SiF4(g) + 2H2O(l)

reakcija je favorizovana ka produktima zbog nastanka gasovitog SiF4

jačina kiseline raste u nizu HCl lt HBr lt HI

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash (aq) Ka = 1middot10ndash3

veza eng veze kJmol

H-F 565

H-Cl 432

H-Br 366

H-I 299

slaba kiselina zbog jake H-F veze

Fndash hidrolizuje Fndash + H2O HF + OHndash

Ka gt 103

opada jačina veze

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENIDI Xndash

bull soli halogenovodoničnih kiselina bull skoro svi elementi grade halogenide

bull većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina fluorida je nerastvorljiva

bull zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

bull halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni u vodi DOKAZNA REAKCIJA ZA HALOGENID-JONE

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

bull rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenida

bull rastvorljivost opada u nizu AgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

AgF je rastvoran u vodi

veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Halogenidi se dobijaju

bull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonate

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)

2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENIDI Xndash

bull direktnom sintezom iz elemenata

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Oksidi hlora

Cl2O je dobro rastvoran u vodi

bull Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilna i čak eksplozivna

bull Najznačajniji su oksidi hlora bull Cl2O hlor(I)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

gasovite supstance

izražena oksidaciona svojstva

bull ClO2 hlor(IV)-oksid

ClO2

beljenje brašna beljenje pulpe drveta

dezinfekcija vode ndash ne stvara toksične hlorovane proizvode

anhidrid hipohloraste kiseline

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Kiseonične kiseline i njihove soli

oksidacioni broj X

formula kiseline

naziv kiseline naziv soli

I HXO hipohalogenasta hipohalogeniti

III HXO2 halogenasta halogeniti

V HXO3 halogena halogenati

VII HXO4 perhalogena perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonika i slobodnih elektronskih parova oko X

Kiseonične kiseline i njihove soli

HIPOHLORASTA kiselina

HLORASTA kiselina

HLORNA kiselina

PERHLORNA kiselina

ugaona geometrija piramida tetraedar

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Kiseonične kiseline i njihove soli

jačina odgovarajućih kiselina raste u nizu I lt Br lt Cl

HClO4

jedna od najjačih

Polingovo pravilo jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između broja atoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

oksidacioni broj X

formula kiseline b ndash a jačina

kiseline I HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slaba V HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Oksidacioni broj I

bull Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pri čemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO

bull Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O

bull Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi

bull HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

bull Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jona ClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanja toksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

bull halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi do disproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

bull u kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide do halogena u reakciji sinproporcionisanja

Oksidacioni broj III

Oksidacioni broj V

najmanje stabilna i nevažna jedinjenja

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 (s) KCl(s) + 3KClO4(s) 400 oC

2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) t katalizator

U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijsko dobijanje O2)

KClO3 se koristi bull kao oksidaciono sredstvo bull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj V

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvo

Oksidacioni broj VII

u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovesti do eksplozije)

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4

Koristi se kao sastojak raketnog goriva 70 NH4ClO4 ostatak je prah Al bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)