1

2

Sloučeniny halogenů

Mgr. Radovan Sloup

Gymnázium Sušice

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Gymnázium Sušice – Brána vzdělávání II

CH-3 Anorganická chemie, DUM č.11

2. ročník čtyřletého studia

3

Cl2 + Ti →

H2 + Cl2 →

Br2 + Al →

Cl2 + Fe →

3Br2 + 2Al → 2AlBr3

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

halogeny jsou velmi reaktivní, slučují se s většinou prvků

F2 + Cl2 → F2 + Cl2 → 2ClF

H2 + Cl2 → 2HCl

2Cl2 + Ti→ TiCl4

doplň a dopočítej reakce:Opakování:

sloučeniny halogenů

zkrácená elektronová konfigurace valenční vrstvy:

jeden nepárový elektronsedm valenčních elektronů

tři valenční elektronové páry

E

n s2 n p5

ox. č.: F: pouze -ICl: -I, I, III, (IV), V, VII

Br: -I, I, III, V, (VII)I: -I, I, (III), V, VII

sloučeniny halogenů

fluor – sloučeniny pouze v ox. čísle –Inejvýznamnější sloučeninou je fluorovodík HF, jedovatá kapalina, nízkovroucí, bezbarvá, která vzniká reakcí fluoru s vodou:

sloučeniny halogenů

2H2O + 2F2 → 4HF + O2 syntézou přímo z prvků: H2 + F2 → 2HFpřipravuje se rozkladem flouridu vápenatého (nerostu kazivce): CaF2 + H2SO4 → 2HF +

CaSO4v vodném roztoku je jako středně silná kyselina (fluorovodíková):H2O + HF → F + H3O - +

fluorovodík i jeho vodný roztok leptá sklo (!uchovává se v plastu!): SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

ve vodě rozpustné (většinou) fluoridy jsou toxické

chlor – sloučeniny v ox. čísle –I, I, III, IV, V, VIIrozpouštěním chloru ve vodě vzniká chlorová voda:

sloučeniny halogenů

H2O + Cl2 → HCl + HClO

vzniká např. syntézou přímo z prvků: H2 + Cl2 → 2HClpřipravuje se rozkladem chloridu sodného kyselinou sírovou:

NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4

ve vodě je zcela HCl disociován, silná kyselina (chlorovodíková):

H2O + HCl → Cl + H3O - +

obsažena např. v žaludku člověka (0,3 %), odvozené soli - chloridy

významnou sloučeninou s ox. číslem –I je chlorovodík HCl:

NaCl + NaHSO4 → HCl + Na2SO4

doplň:

doplň:

doplň:

doplň:

chloridy:sloučeniny halogenů

2Na + Cl2 → 2NaClvznikají reakcí kovu s chlorem:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

reakcí neušlechtilého kovu s chlorovodíkem:

reakcí oxidu, hydroxidu, uhličitanu kovu s chlorovodíkem:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

nerozpustné chloridy vznikají např. srážením:

chloridy jsou většinou ve vodě rozpustné, bílé a polární neboiontové látky, patří mezi ně řada látek, často složky mořské vody

kyslíkaté kyseliny a soli chloru:

sloučeniny halogenů

HClOslabá, známa jen ve zředěném vodném roztoku, koncentrovaný se rozkládá:

její soli – chlornany, jsou velmi silná oxidační činidla, používají se jako bělící látky v textilním průmyslu a jako dezinfekce – bazény

kyselina chlorná:

3HClO → HClO3 + 2HCl

HClO3silná, známa jako vodný roztok max. 40 %, silnější se rozkládá

3HClO → HClO3 + 2HCl

vznik: Ba(ClO3)2 + H2SO4 → 2HClO3 + BaSO4

kyselina chloritá:kyselina chlorečná:

HClO2 její soli chloritany

její soli – chlorečnany, jsou velmi silná oxidační činidla, používají se jako pesticidy, pyrotechniky, technické látky, jedovaté…

silné oxidační činidlo

KClO3 vyrábí se elektrolýzou roztoku chloridu draselného

kyslíkaté kyseliny a soli chloru:

sloučeniny halogenů

HClO4kapalná, intenzivně leptá pokožku, nebezpečná, vybuchuje v kontaktu s organickými látkami, prudce zapaluje papír a dřevo

její soli – chloristany, jsou velmi silná oxidační činidla, rozpouštějí se ve vodě, používají se jako třaskaviny a jako sušidla

kyselina chloristá: silné oxidační činidlo, hygroskopická

2KClO4 + H2SO4 → 2HClO4 + K2SO4

výroba:

pojmenuj:AgCl chlorid stříbrný

ZnCl2 chlorid zinečnatýHClO kyselina chlorná

HClO2 kyselina chloritáKClO3 chlorečnan draselný

KClO4 chloristan draselný

oxidy chloru:

sloučeniny halogenů

Cl2O + H2O → 2HClO

Cl2Ožlutohnědý plyn nepříjemného zápachu, dráždí dýchací orgány, je nestálý a má oxidační vlastnosti, exploduje ve styku s hořlavými látkami, rozpuštěním ve vodě vzniká kyselina chlorná:

oxid chlorný:

ClO2žlutozelený plyn nepříjemného zápachu, těžší než vzduch, je nestálý a má velmi silné oxidační vlastnosti, exploduje ve styku s organickými látkami, rozpuštěním ve vodě vzniká směs kyselin:

oxid chloričitý:

6ClO2 + 3H2O → HCl + 5HClO3

Cl2O7oxid chloristý: bezbarvá olejovitá kapalina, explozivně se rozkládá, je

stálejší než oba nižší oxidy, ve vodě se rozpouští na kyselinu chloristou:Cl2O7 + H2O → 2HClO4

doplň:

doplň:

brom – sloučeniny v ox. čísle –I, I, (III), V , (oxidy jsou nestálé)rozpouštěním bromu ve vodě vzniká bromová voda:

sloučeniny halogenů

H2O + Br2 → HBr + HBrO

vzniká např. syntézou přímo z prvků (katalyzátorem je platina): H2 + Br2 → 2HBr

je to bezbarvý, zapáchající plyn, rozpustný ve vodě → velmi silná kyselina bromovodíková, rozpouští kovy, jejich oxidy, hydroxidy a uhličitany za vzniku bromidů (ty jsou většinou ve vodě rozpustné):

významnou sloučeninou s ox. číslem –I je bromovodík HBr:

2HBr + Zn → ZnBr2 + H2O

doplň:

doplň:

KOH + HBr → KBr + H2O

MgO + 2HBr → MgBr2 + H2O

CaCO3 + 2HBr → CaBr2 + H2O + CO2

kyslíkaté kyseliny a soli bromu:

sloučeniny halogenů

HBrOvelmi slabá, jen ve zředěném vodném roztoku, rozkládá se:

její soli – bromnany, silná oxidační činidla, nestabilní, rozkládají se

kyselina bromná:

3HBrO → HBrO3 + 2HBr

HBrO3

silná, známa jako vodný roztok max. 50 %, silnější se rozkládá

3HBrO → HBrO3 + 2HBr

vznik:

kyselina bromitá není známá, existují jen roztoky bromitanůkyselina bromičná:

její soli – bromičnany, jsou silná oxidační činidla

v roztoku, silná, oxidační činidlo

KBrO3používá se v analytické chemii, při zahřátí se rozkládá

Ba(BrO3)2 + H2SO4 → 2HBrO3 + BaSO4

2KBrO3 → 2KBr + 3O2

Jod – sloučeniny v ox. čísle –I, I, III, V, VII

sloučeniny halogenů

vzniká např. syntézou přímo z prvků (katalyzátorem je platina): H2 + I2 → 2HIje to bezbarvý, zapáchající plyn, dýmající, při teplotě nad 180 °C se rozkládá, rozpustný ve vodě → velmi silná, redukující kyselina jodovodíková, na vzduchu se rozkládá za uvolnění jodu, rozpouští některé kovy:

významnou sloučeninou s ox. číslem –I je jodovodík HBr:

2HI + Fe → FeI2 + H2

doplň:

KOH + HI → KI + H2O

MgO + 2HI → MgI2 + H2O

3I2 + 6KOH → 5KI + KIO3 + 3H2O

jodidy vznikají podobně jako bromidy:

jodidy jsou ve vodě většinou rozpustné

oxidy a kyseliny jodu: nejvýznamnější oxid je jodičný:

sloučeniny halogenů

je to bezbarvá, krystalická látka, rozpustná ve vodě, v roztoku je silnou kyselinou, ale slabší než chlorečná nebo bromičná, má silné oxidační účinky:

je to bílý anhydrid kyseliny jodičné HIO3 :

soli - jodičnany jsou ve vodě většinou nerozpustné a při zahřátí se rozkládají za uvolnění kyslíku podobně jako chlorečnany:

I2O5

HIO3 < > I2O5 + H2O

2HIO3 + 5H2SO3 → H2O + 5H2SO4 + I2

2KIO3 → 2KI + 3O2

kyselina pentahydrogenjodistá H5IO6 je bezbarvá, krystalická, slabá a silně hygroskopická, je to silné oxidační činidlo, stejně jako její soli – jodistany.

15

SLOUČENINY HALOGENŮVytvořeno v rámci projektu Gymnázium Sušice - Brána vzdělávání IIAutor: Mgr. Radovan Sloup, Gymnázium SušicePředmět: Chemie (Anorganická chemie)Třída: sexta osmiletého gymnáziaOznačení: VY_32_INOVACE_Ch-3_11Datum vytvoření: LISTOPAD 2012

Anotace a metodické poznámkyPrezentace je určena pro úvod do chemie halogenů v rozsahu SŠ. Pro zopakování základních vlastností halogenů a jejich výskytu. Důraz je položen na porovnání fyzikálních vlastností halogenů. Během prezentace se objeví několik úkolů k řešení, které je součástí jednotlivých slidů. Materiál je vhodné podle možností doplnit reálnými experimenty. Pro reálný experiment je možné demonstrovat tepelný rozklad jodoformu. Vhodné uspořádání je zřejmé z obrázku na slidu číslo 9. Tento experiment je možné provézt také ve zkumavce, kterou zahříváme nad plamenem. Vznikající jod tvoří intenzivní fialové páry.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:F,9.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Joseph_louis_gay-lussac.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Antoine-Jerome_Balard.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Henri_Moissan_isolating_fluorine_1886_crop.jpg?uselang=csPoužité materiály:Honza, J.; Mareček, A.; Chemie pro čtyřletá gymnázia (1.díl). Brno: DaTaPrint, 1995;ISBN 80-900066-6-3

Greenwood, N.N.; Earnshaw, A.; Chemie prvků I. Praha: Informatorium, 1993, ISBN 80-85427-38-9

Obrázky a schémata jsou dílem autora prezentace.Vše je vytvořeno pomocí nástrojů Power Point 2003, ZonerPhotoStudio 14, Malování

Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.

obr 1. (29.10.2012), autor:neznámý: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V31_D740_Carl_Wilhelm_Scheele.jpg