ХАЛОГЕННА ГРУПА. ХИМИЧНИ СЪЕДИНЕНИЯ
Водородни съединения, халогеноводородни киселини, кислородсъдържащи съединения и соли.
1 Съединения на халогенните елементи
Халогенните елементи образуват множество химични съединения, голяма част от които намират приложение в практиката. Сред веществата, съдържащи халогенни елементи, са готварската сол, белината, тефлонът и някои пластмаси. Трябва да се има предвид, че много от тези съединения могат да бъдат вредни за човешкото здраве.
Валентност на халогените
Халогенните елементи, с изключение на флуора, проявяват променлива валентност. Спрямо водорода и металите тя е първа, а спрямо кислорода може да бъде от първа до седма.
Забележка
Много от съединенията на халогенните елементи имат дразнещо или отровно действие и с тях трябва да се работи внимателно.
2 Водородни съединения. Халогеноводородни киселини
Водородните съединения на халогенните елементи представляват безцветни газове с остра и задушлива миризма. Те се разтварят много добре във вода. Получените водни разтвори се наричат халогеноводородни киселини и имат обща формула:
Киселинните свойства на тези вещества се засилват при увеличаване на относителната атомна маса на халогенния елемент. От изучените халогеноводородни киселини най-силна е йодоводородната киселина HI.
| Халоген | Ar | Водородно съединение | Киселина | Киселинни свойства |
|---|---|---|---|---|
| Флуор (F) | 19 | HF↑ → H+ + F− | HF | ↓ |
| Хлор (Cl) | 35,5 | HCl↑ → H+ + Cl− | HCl | |
| Бром (Br) | 80 | HBr↑ → H+ + Br− | HBr | |
| Йод (I) | 127 | HI↑ → H+ + I− | HI | |
| Халоген (X) | – | HX↑ → H+ + X− | HX |
Повече за
Флуороводородната киселина е най-слабата от халогеноводородните киселини, но има важно специфично свойство – тя разтваря стъклото. Поради това се използва при гравиране на стъклени повърхности.
2.1 Доказване на халогениди
Халогениди
Солите на халогеноводородните киселини се наричат халогениди. Те могат да бъдат доказани със сребърен нитрат AgNO3.
При провеждане на реакциите във воден разтвор се образуват характерни утайки:
AgCl образува бяла утайка, AgBr – бледожълта, а AgI – жълта. Флуоридните йони не се доказват по този начин, тъй като AgF е разтворим във вода.
Повече за
Сребърният нитрат е безцветно кристално вещество, познато още като „адски камък“. При попадане върху кожата той може да остави черни петна, които постепенно изчезват.
3 Кислородсъдържащи съединения
Халогенните елементи не се свързват непосредствено с кислорода. С изключение на флуора, те могат косвено да образуват различни оксиди, в които проявяват валентност от първа до седма.
Тези оксиди взаимодействат с вода и при реакцията се получават кислородсъдържащи, наричани още оксокиселини.
Например:
дихлорен оксид → хипохлориста киселина
дихлорен хептаоксид → перхлорна киселина
Киселинни оксиди
Оксидите на халогенните елементи се определят като киселинни оксиди, тъй като при взаимодействие с вода дават кислородсъдържащи киселини.
Киселинните свойства на оксокиселините отслабват при увеличаване на относителната атомна маса на халогенния елемент. Най-силни са оксокиселините на хлора. При тях силата на киселината се увеличава с нарастването на броя на кислородните атоми. Перхлорната киселина HClO4 е една от най-силните познати киселини.
| Халоген | HXO | HXO2 | HXO3 | HXO4 | Киселинни свойства |
|---|---|---|---|---|---|
| F | – | – | – | – | ↑ |
| Cl | HClO – хипохлориста киселина | HClO2 – хлориста киселина | HClO3 – хлорна киселина | HClO4 – перхлорна киселина | |
| Br | HBrO – хипобромиста киселина | HBrO2 – бромиста киселина | HBrO3 – бромна киселина | HBrO4 – пербромна киселина | |
| I | HIO – хипойодиста киселина | HIO2 – йодиста киселина | HIO3 – йодна киселина | HIO4 – перйодна киселина | |
| X | HXO | HXO2 | HXO3 | HXO4 |
Зависимост
При оксокиселините на хлора киселинните свойства се увеличават с увеличаване на броя на кислородните атоми.
4 Соли
Най-разпространените соли на халогенните елементи са халогенидите. Те се срещат в състава на различни минерали и имат голямо практическо значение.
Халогенидите могат да се получат при взаимодействие на съответната киселина с метал, основен оксид или основа. Те могат да се получат и при пряко свързване на метал с халоген.
Например:
Солите на кислородсъдържащите киселини също имат практическо значение. Например калиевият хлорат, наричан още бертолетова сол, има формула KClO3.
При нагряване или удар калиевият хлорат се разлага, като се отделя кислород. Това свойство се използва при получаването на кислород в лабораторната практика, както и при изготвянето на някои запалителни смеси.
Забележка
Каменната сол, наричана още халит, е природен минерал, изграден от кристали на натриев хлорид NaCl.
5 Обобщение
Запомнете
- Халогенните елементи образуват водородни съединения, оксиди, киселини и соли.
- Водните разтвори на халогеноводородите съдържат водородни H+ йони и проявяват характерните свойства на киселините.
- Халогеноводородните киселини оцветяват лакмуса и универсалния индикатор в червено и могат да взаимодействат с метали, основни оксиди, основи и други вещества.
- Халогенидите се доказват със сребърен нитрат, като се образуват характерни утайки от AgCl, AgBr и AgI.
- С изключение на флуора халогенните елементи образуват косвено оксиди, от които при взаимодействие с вода се получават кислородсъдържащи киселини.
Тест – Съединения на халогенните елементи
Провери знанията си по урока.