Презентация по химии на тему Соединения галогенов с водородом и кислородом

Соединения галогенов с водородом и кислородом
(от греческого ἁλός — «соль», и γεννάω — «рождать») — название группы химических элементов, легко образующих соли непосредственным соединением с металлами.Галогенами являются: фтор, хлор, бром, йод и астат. Галогены
ppt_y
ppt_y
ppt_y Астат — элемент нестабильный, радиоактивный и в природе не встречается.

Хлор — ядовитый газ. Он очень химически активен и в природных условиях встречается только в соединениях, например в хлориде натрия (поваренной соли). Хлор используется для борьбы с насекомыми и для производства соляной кислоты и пластмасс на основе поливинилхлорида (ПВХ).

Бром — это коричневая жидкость. Он входит в состав морской воды и воды минеральных источников.

Фтор — ядовитый газ. Получают его из минерала флюорита. Фториды (содержащие фтор соединения) добавляют в зубные пасты и питьевую воду для укрепления зубов.
style.rotationppt_wppt_y
style.rotationppt_wppt_y
style.rotationppt_wppt_y
style.rotation Йод — это черно-фиолетовы кристаллы. Используется он в медицине, фотографии, производстве красителей. При помощи йодного раствора определяется присутствие крахмала. Йод имеется в водорослях, растениях и плодах. Йод — существенный компонент нашего рациона.

Соединения галогенов с водородом.Галогенводороды НF, HCl, HBr, HI – это вещества с резким запахом, легко растворимы в воде. При растворении галогенводородов в воде получают соответствующие кислоты.В ряду НF – HCl – HBr – HI происходит усиление кислотных свойств. Это можно объяснить тем, что сверху вниз в подгруппе галогенов с увеличением заряда ядра атомов увеличиваются радиусы атомов. Поэтому связь Н – Г между неметаллом, который образует кислоту, и водородом ослабевает. Фтороводородная (плавиковая) кислота HF является слабой. Остальные галогеноводородные кислоты – хлороводородная (соляная) HCl, бромо- и йодоводородная HBr, HI – сильные. Под действием диполей воды от молекулы H–I легче всего отщепляется ион водорода. Из всех бескислородных кислот йодоводородная кислота является самой сильной.Наибольшее применение находят плавиковая и соляная кислоты.

Фторид водорода в обычных условиях – бесцветная жидкость (tпл= -83 °С, tкип= 19,5 °С) с резким запахом, сильно дымящая на воздухе. Простые молекулы НF существуют лишь при температурах выше 90 °С.Плавиковую кислоту получают действием концентрированной серной кислоты на природное соединение CaF2:

ppt_y Плавиковая кислота разрушает стекло и силикаты, поэтому она не может храниться в стеклянной посуде:Кроме платины и золота плавиковая кислота действует на все металлы, окисляя их.Плавиковая кислота применяется для травления стекла, удаления песка с металлического литья, получения фторидов, а также используется в органическом синтезе. Жидкий фтор и ряд его соединений применяются в качестве окислителя ракетного топлива. Так добавка всего 0,5 % плавиковой кислоты к азотной, применяемой в ракетном топливе, уменьшает скорость коррозии нержавеющей стали в десять раз.

Водный раствор НСl – сильная кислота, называемая соляной. Соляную кислоту можно получить также, действуя серной кислотой на твердую соль NaCl (отсюда и название кислоты «соляная»):Для получения соляной кислоты в промышленности используют прямой синтез газа HCl из простых веществ с последующим растворением газа в воде:
style.rotation
style.rotation
Cоляная кислота, подобно другим сильным кислотам, энергично взаимодействует со многими металлами, их оксидами, гидроксидами, солями:

На металлы, стоящие в ряду активности правее водорода, соляная кислота не действует.Как сильная кислота НСl находит широкое применение в технике, медицине, лабораторной практике и т. д.

По химическим свойствам кислоты НВr и HI очень похожи на соляную кислоту НСl. Химическая активность галогеноводородов существенно зависит от отсутствия или наличия воды. Сухие галогеноводороды не действуют на большинство металлов.Водные растворы галогеноводородов проявляют все типичные свойства одноосновных кислот: реагируют с основаниями, основными оксидами, солями слабых кислот (карбонатами, фосфатами, сульфидами и т. п.) и с металлами, стоящими в ряду активности до водорода.Отрицательные ионы галогенов, за исключением фторид-иона, – восстановители. Фторид-ион, т. е. плавиковая кислота, и ее соли восстановительной способностью не обладают. Восстановительная способность галогеноводородных кислот и их солей повышается в ряду: С1-<Вr-<I-

Ионы галогенов обладают заметной биологической активностью. Так, при избыточном содержании фторид-ионов в почве развиваются необычные формы растений. У животных и человека этот элемент содержится в костной ткани и эмали зубов. Известно, что он угнетает функцию щитовидной железы. Содержание фтора в организме отражается на состоянии зубов. При его недостатке развивается кариес (постепенное разрушение ткани кости или зуба), а при избытке – флюороз (хроническое заболевание костной системы и зубов). Хлорид-ион присутствует в жидких тканях организма в качестве противоиона к ионам щелочных металлов Na+ и К+.Йодид-ион регулирует деятельность щитовидной железы.

Кислородные соединения галогеновИзвестен ряд соединений галогенов с кислородом. Однако все эти соединения неустойчивы, не получаются при непосредственном взаимодействии элементов с кислородом и могут быть получены только косвенным путем.В основе получения кислородсодержащих соединений галогенов лежат реакции диспропорционирования галогенов.ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ -одновременное окисление и восстановление химического вещества

Гипохлориты в щелочных растворах подвергаются дальнейшему диспропорционированию:Соли кислородсодержащих кислот галогенов могут диспропорционировать при нагревании. Например:При нагревании в присутствии катализаторов они также могут разлагаться с выделением кислорода:

Из солей можно получить соответствующие кислоты. Кислоты менее устойчивы, чем соли. Все они, кроме HСlO4 и HIO4•2H2O, существуют только в растворах. При попытке выделить их из раствора, они разлагаются с выделением кислорода. Во всех кислородсодержащих соединениях галогены, кроме фтора, проявляют положительные степени окисления +1, +3, +5, и +7.Хлорная кислота HClO4 является самой сильной.В свободном состоянии бромная кислота НВrO4 не выделена, получены её водные растворы. По силе бромная кислота приближается к хлорной. По окислительной активности она сильнее хлорной и йодной кислот.
style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation Большое практическое применение находит раствор хлора в водном растворе Са(ОН)2. Эта смесь называется хлорной (белильной) известью. Название «белильная известь» происходит от того, что получаемые путем реакции хлора с растворами щелочей смеси, растворы солей хлорноватистой и соляной кислот, применяются для отбеливания. Отбеливающие свойства этих систем объясняются окислительными свойствами гипохлоритов.Большое практическое значение имеет хлорат калия КСlO3, называемый бертолетовой солью. Хлорат калия применяют в пиротехнике и в спичечном производстве. Применяется также в качестве гербицида. Хлорат натрия NaClO3 также используется в качестве гербицида.Окислительные свойства броматов и йодатов находят широкое применение в аналитической химии.Соединения брома и йода широко применяются в производстве лекарств и для различных синтезов.