|
|
|
>>> Перейти на мобильный размер сайта >>> Учебник для 9 класса ХИМИЯ
§ 23. Соединения галогеновГалогеноводороды и галогеноводородные кислоты. Все галогеноводороды (общую формулу их можно записать как НГ) — бесцветные газы, с резким запахом, токсичны. Очень хорошо растворяются в воде и дымятся во влажном воздухе, так как притягивают находящиеся в воздухе водяные пары, образуя при этом туманное облако. На рисунке 93 проиллюстрирован опыт, наглядно показывающий хорошую растворимость хлороводорода в воде (при обычных условиях в одном объёме воды растворяется около 500 его объёмов).
Рис. 93. Растворы галогеноводородов в воде являются кислотами, это HF — фтороводородная, или плавиковая, кислота, НСl — хлороводородная, или соляная, кислота, НВr — бромоводородная кислота, HI — иодоводородная кислота. Способность их к электролитической диссоциации с образованием катионов водорода увеличивается от HF к HI. Самая сильная из галогеноводородных кислот — иодоводородная, а самая слабая — фтороводородная. Большая прочность химической связи Н—F (поэтому фтороводородная кислота слабо диссоциирует в воде) обусловлена малым размером атома F и соответственно малым расстоянием между ядрами атомов водорода и фтора. С увеличением радиуса атома от F к I растёт и расстояние Н—Г, прочность молекул уменьшается и соответственно способность к электролитической диссоциации увеличивается. Наиболее технически важными являются хлороводород и соляная кислота. В промышленности хлороводород получают синтезом из водорода и хлора: Н2 + Сl2 = 2НСl. В лабораторных условиях для получения хлороводорода используют реакцию, проводимую при нагревании (рис. 94):
Рис. 94. Необратимому протеканию этой реакции способствует летучесть НСl. Соляная кислота представляет собой бесцветную, дымящуюся на воздухе жидкость, которая несколько тяжелее воды. Это типичная кислота, взаимодействует с металлами, оксидами и гидроксидами металлов и солями (приведите уравнения соответствующих реакций и охарактеризуйте их в свете теории электролитической диссоциации и процессов окисления и восстановления там, где это имеет место). Соляная кислота находит широкое применение в промышленности (рис. 95).
Рис. 95. Соли галогеноводородных кислот. Галогеноводородные кислоты образуют соли: фториды, хлориды, бромиды и иодиды. Хлориды, бромиды и иодиды многих металлов хорошо растворимы в воде. Для определения в растворе хлорид-, бромид- и иодид-ионов и их различения используют реакцию с нитратом серебра AgNO3 (рис. 96). В результате реакции хлоридов (и самой соляной кислоты) с этим реактивом выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра AgCl, сокращённое ионное уравнение этой реакции записывается так: Ag+ + Cl- = AgCl↓.
Рис. 96. В реакциях с бромоводородной кислотой и её солями и с иодоводородной кислотой и её солями также образуются осадки, но только жёлтого цвета, которые различаются оттенками:
Лабораторный опыт № 26
А вот для распознавания фтороводородной кислоты и её солей (фторидов) нитрат серебра в качестве реактива непригоден, так как образующийся фторид серебра AgF растворим в воде. Для доказательства присутствия в растворе фторид-ионов F- можно использовать реакцию с ионами кальция Са2+, так как фторид кальция CaF2 выпадает в осадок (рис. 97).
Рис. 97. Своё название плавиковая кислота получила из-за уникального свойства: при взаимодействии с оксидом кремния (IV), входящим в состав стекла, как бы плавить его: SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2Н2O. Эту реакцию используют для изготовления надписей и рисунков на стекле. На стекло наносят тонкий слой парафина, по которому процарапывают рисунок, а затем изделие погружают в раствор плавиковой кислоты. Таким образом, например, литовский художник М. Чюрлёнис создал около 30 художественных произведений (рис. 98).
Рис. 98. Галогены в природе. Галогены в природе существуют только в связанном состоянии. Среди них наиболее распространены хлор (0,19% от массы земной коры) и фтор (0,03%). Важнейшее природное соединение хлора — галит NaCl (рис. 99), с ним вы подробно знакомились в прошлом году. Галит добывают путём разработки залежей каменной соли — твёрдого хлорида натрия.
Рис. 99. Кроме галита, встречается природный хлорид калия КСl. Это минералы сильвин (рис. 100) и сильвинит (смесь КСl и NaCl, состав которой отражают формулой КСl • NaCl).
Рис. 100. Природный минерал фтора — это флюорит, или плавиковый шпат CaF2 (рис. 101).
Рис. 101. Бром и иод — рассеянные элементы и своих минералов не образуют. Эти элементы концентрируются в водах океанов и морей, в водах буровых скважин, а также в водорослях (рис. 102).
Рис. 102. Новые слова и понятия
Задания для самостоятельной работы
|
|
|