Урок химии "Галогены"

Объединены под общим названием галогенные вещества. Фтор, хлор, бром, йод, астат.

История открытия галогенов

Фтор

Хлор

Бром

Йод

Астат

История открытия фтора

В 1886 году французский химик А. Муассан, используя электролиз жидкого фтороводорода, охлажденного до температуры –23°C (в жидкости должно содержаться немного фторида калия, который обеспечивает ее электропроводимость), смог на аноде получить первую порцию нового, газа. В первых опытах для получения фтора Муассан использовал очень дорогой электролизер, изготовленный из платины и иридия. При этом каждый грамм полученного фтора «съедал» до 6 г платины.

Анри Муассан

(1852 – 1907)

История открытия хлора

В 1774 году шведский ученый К. Шееле открыл хлор, который принял за сложное вещество и назвал "дефлогистированной соляной кислотой".

В 1807 году английский химик Гемфри Дэви получил тот же газ. Он пришел к выводу, что получил новый элемент и назвал его "хлорин" (от "хлорос" - желто-зеленый).

В 1812 году Гей-Люсеок дал газу название хлор.

Карл Вильгельм Шееле

(1742 – 1786)

История открытия брома

В 1825 году французский химик А.Ж.Балар при изучении маточных рассолов выделил темно-бурую жидкость, который он назвал - "мурид" (от латинского слова muria , означающего "рассол"). Комиссия Академии, проверив это сообщение, подтвердила открытие Балара и предложила назвать элемент бромом (от "бромос", с греческого "зловонный").

Антуан Жером Балар (1802 – 1876)

История открытия йода

В 1811 году французский химик Бернар Куртуа открыл иод путём перегонки маточных растворов от своего азотнокислого кальция с серной кислотой Чтобы другие химики могли изучать новое вещество, Б. Куртуа подарил его (правда, очень небольшое количество) фармацевтической фирме в Дижоне.

В 1813 году Ж.-Л.Гей-Люссак подробно изучил этот элемент и дал ему современное название. Название "иод" происходит от греческого слова "иодэс" - "фиолетовый" (по цвету паров).

Бернар Куртуа (1777 – 1838 )

История открытия астата

В 1869 г Д.И.Мендеелеев предсказал его существование и возможность открытия в будущем (как «эка-иод»).

Впервые астат был получен искусственно в 1940 г открыт Д.Корсоном, К.Маккензи и Э.Сегре (Калифорнийский университет в Беркли) . Для синтеза изотопа 211 At они облучали висмут альфа-частицами.

В 1943-1946 годах изотопы астата были обнаружены в составе природных радиоактивных рядов. Астат является наиболее редким элементом среди всех, обнаруженных в природе. В поверхностном слое земной коры толщиной 1,6 км содержится всего 70 мг астата.

Существуют только в связанном состоянии.

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

I

VII

III

VI

V

IV

VIII

II

Галогены

He

H

1

2

1

I

1.00797

4,003

Водород

Гелий

Ne

Be

O

N

В

Li

C

F

5

9

1 0

4

6

3

8

7

II

2

10 .811

18.9984

20,18

15 .996

14.0 067

12,011

9 ,012

6,9 39

Кислород

• Кислород

Азот

Бор

Углерод

Литий

Вериллий

фтор

Неон

Ar

Na

Cl

Al

S

Si

P

Mg

11

1 8

1 6

1 5

13

1 4

1 2

1 7

III

3

28,086

39,948

32,064

30,9738

35,453

22,9898

24,312

26,9815

Натрий

Хлор

Фосфор

Алюминий

Сера

Кремний

Магний

Аргон

Cr

V

Ti

S с

Co

Ni

Fe

Mn

K

Ca

28

2 3

26

24

25

27

22

21

20

19

4

IV

44.956

50.942

51.996

55.847

40,08

54.938

58.71

47.90

39.102

58.933

Хром

Ванадий

Железо

Скандий

Кальций

Кобальт

Калий

Никель

Титан

Марганец

Br

Kr

As

Ga

Cu

Zn

Se

Ge

36

35

31

29

30

34

33

32

5

83,8

74.9216

78.96

79.904

72.59

69.72

63.54 6

65 . 37

Медь

Галлий

Криптон

Цинк

Бром

Мышьяк

Селен

Германий

T с

Rh

Ru

Pd

Rb

Nb

Sr

Mo

Y

Zr

45

41

39

40

44

42

46

38

4 3

37

6

V

85.47

106.4

95.94

92.906

88.9059

91.224

99

101.07

87.62

102.905

Родий

Цирконий

Рубидий

Рутений

Технеций

Палладий

Молибден

Ниобий

Иттрий

Стронций

In

Xe

Cd

Te

Ag

I

Sb

Sn

53

47

52

49

54

48

50

51

7

131,3

126.904

127.60

114 .82

107.868

118.71

112.41

121.75

Иод

Олово

Теллур

Серебро

Ксенон

Сурьма

Индий

Кадмий

Cs

La

Hf

W

Ta

Re

Pt

Os

Ba

Ir

57

73

78

76

72

77

74

75

56

55

8

VI

180.9479

195.09

190.2

137.34

178.49

183.85

132.905

138.81

186.2

192.2

Цезий

Гафний

Иридий

Осмий

Барий

Вольфрам

Лантан

Платина

Тантал

Рений

Pb

Hg

Tl

At

Au

Rn

Po

Bi

85

81

79

84

83

8 6

80

82

9

[22 2 ]

210

200.59

207.2

208.982

208.98

204.383

196.966

Золото

Свинец

Астат

Таллий

Ртуть

Висмут

Полоний

Радон

Rf

Sg

Mt

Db

Hs

Bh

Ac

Fr

Ra

105

106

107

89

104

109

87

88

108

VII

10

[ 226 ]

[ 261 ]

[ 262 ]

[ 223 ]

[ 263 ]

[ 266 ]

[ 262 ]

227.028

[ 265 ]

Мейтнерий

Дубний

Сиборгий

Хассий

Резерфордий

Борий

Радий

Актиний

Франций

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Фтор/Fluorum (F)

Внешний вид простого вещества

Бледно-жёлтый газ. Очень ядовит .

Электронная коефигуранция

[He] 2s 2 2p 5

ЭО (по Полингу)

3,98

Степень окисления

− 1

Плотность

(при −189 °C)1,108 г/см ³

Температура плавления

53,53К

Температура кипения

85,01 К

II

2

III

3

4

IV

5

6

V

7

VI

8

9

10

VII

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Хлор / Chlorum (Cl)

Внешний вид простого вещества

Газ жёлто-зеленого цвета с резким запахом. Ядовит .

Электронная коефигуранция

[Ne] 3s 2 3p 5

ЭО (по Полингу)

3.16

Степень окисления

7, 6, 5, 4, 3, 1, −1

Плотность

(при −33.6 °C)1,56 г/см ³

Температура плавления

172.2 К

Температура кипения

238.6 К

II

2

III

3

4

IV

5

6

V

7

VI

8

9

10

VII

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Бром / Bromum (Br)

Внешний вид простого вещества

красно-бурая жидкость с сильным неприятным запахом

Электронная конфигуранция

[Ar] 3d 10 4s 2 4p 5

ЭО (по Полингу)

2,96

Степень окисления

7, 5, 3, 1, -1

Плотность

3,12 г/см³

Температура плавления

265,9 К

Температура кипения

331,9 К

II

2

III

3

4

IV

5

6

V

7

VI

8

9

10

VII

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Ио́д / Iodum (I)

Внешний вид простого вещества

Черно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском

Электронная конфигуранция

[Kr] 4d 10 5s 2 5p 5

ЭО (по Полингу)

2,66

Степень окисления

7, 5, 3, 1, -1

Плотность

4,93г/см³

Температура плавления

386,7 К

Температура кипения

457,5 К

II

2

III

3

4

IV

5

6

V

7

VI

8

9

10

VII

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

VI

VII

V

IV

VIII

II

III

I

I

1

Аста́т / Astatium (At)

Внешний вид простого вещества

Нестабильные чёрно-синие кристаллы

Электронная конфигуранция

[Xe] 4f 14  5d 10  6s 2  6p 5

ЭО (по Полингу)

2,2

Степень окисления

7, 5, 3, 1, −1

Плотность

n/a г/см

Температура плавления

517 К

Температура кипения

582 К

II

2

III

3

4

IV

5

6

V

7

VI

8

9

10

VII

Химические свойства 45 F 2 - наиболее реакционноспособен , реакции идут на холоду, при нагревании – даже с участием Au , Pt .

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

Na + F 2 → H 2 + F 2 →

Mo + F 2 → Xe + F 2 →

Со сложными веществами:

H 2 O + F 2 →

KCl + F 2 →

KBr + F 2 →

KI + F 2 →

Проверить

Химические свойства 45 F 2 - наиболее реакционноспособен , реакции идут на холоду, при нагревании – даже с участием Au , Pt .

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

2Na + F 2 → 2NaF H 2 + F 2 → 2HF

Mo + 3F 2 → MoF 6 Xe + 2F 2 → XeF 4

Со сложными веществами:

2 H 2 O + F 2 → 4 HF + O 2

2 KCl + F 2 → Cl 2 + 2Na F

2KBr + F 2 → Br 2 + 2К F

2KI + F 2 → I 2 + 2К F

Химические свойства Cl 2 - сильно реакционноспособен (искл. C , O 2 , N 2 и некот. др.)

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

Fe + Cl 2 → H 2 + Cl 2 →

Cu + Cl 2 → P + Cl 2 →

Со сложными веществами:

H 2 O + Cl 2 →

NaOH + Cl 2 →

KBr + Cl 2 →

KI + Cl 2 →

Горение железа в хлоре

Проверить

Химические свойства Cl 2 - сильно реакционноспособен (искл. C , O 2 , N 2 и некот. др.)

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3 H 2 + Cl 2 → 2HCl ( t º, hυ )

Cu + Cl 2 → Cu Cl 2 2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 ( t º, в изб. С l 2 )

Со сложными веществами:

H 2 O + Cl 2 → HCl + HClO хлорная вода

2 NaOH + Cl 2 → NaOCl + NaCl + H 2 O жавелевая вода

2KBr + Cl 2 → Br 2 + 2К Cl

2KI + Cl 2 → I 2 + 2К Cl

Химические свойства Br 2 - реакционноспособен

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

Al + Br 2 → H 2 + Br 2 →

Cu + Br 2 → P + Br 2 →

Со сложными веществами:

Br 2 + H 2 O →

KI + Br 2 →

Проверить

Химические свойства Br 2 - реакционноспособен

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

2Al + 3 Br 2 → 2Al Br 3 H 2 + Br 2 → 2HCl

Cu + Br 2 → Cu Br 2 2P + 5Br 2 → 2PBr 5

Со сложными веществами:

Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO бромная вода

2KI + Br 2 → I 2 + 2К Cl

Химические свойства I 2 - химически наименее активен

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

Hg + I 2 → H 2 + I 2 →

Al + I 2 → P + Br 2 →

Со сложными веществами:

I 2 + H 2 O →

I 2 + р - р крахмала →

Действие крахмала на йод

Проверить

Химические свойства I 2 - химически наименее активен

С простыми веществами:

С металлами С неметаллами

Hg + I 2 → HgI 2 H 2 + I 2 → 2HCl ( t º)

2Al + 3I 2 → 2AlI 3 2P + 3Br 2 → 2PI 3

Со сложными веществами:

I 2 + H 2 O → HI + HIO

I 2 + р - р крахмала → темно-синее окрашивание

Биологические значение галогенов И их применение.

Фтор содержится в зубной пасте, которая защищает от кариеса.

Хлор попадает в организм в виде NaCl стимулирует обмен веществ, рост волос, придаёт силу и бодрость

Бром. Его соединения регулируют процессы нервной системы. Бром активно накапливают растения, в том числе водоросли. Главным поставщиком брома является море.

Йод. Недостаток йода в воде и пищи снижает выработку гормонов щитовидной железы.

Йод поступает в организм вместе с пищей: хлебом, яйцом, молоком, водой, с морской капустой и с воздухом. .

Применение фтора

Заменитель крови

Тефлон

Фториды в зубных пастах

Фреон

Окислитель ракетного топлива

Дезинфекция воды

Органические растворители

О тбеливатели

Хлорирование органических веществ

Применение хлора

Лекарственные препараты

Получение неорганических хлоридов

Производство

HCl

Получение брома, йода

Лекарственные препараты

Ветеренарные препараты

Фотография

Применение брома

Присадки к бензину

Красители

Ингибиторы

Лекарственные препараты

Дезинфекция одежды

Применение йода

Красители

Фотография

Электролампы

В промышленности фтор и хлор получают электролизом расплавов и растворов их солей. Бор и йод получают в промышленности по реакции вытеснения их хлором.

Физические свойства галогенов Заполни пропуски

Фтор - , в воде , так как интенсивно с ней взаимодействует. Хлор - , раствор хлора в воде практически бесцветен - . Бром - . Йод - с с металлическим блеском. Кристаллический йод легко - переходит из твердого в газообразное состояние. Астат похож на , но имеет более ярко выраженный металлический характер. Все галогены обладают запахом, вдыхание их вызывает сильнейшее раздражение дыхательных путей и тяжелые .

не растворим

светло-желтый газ

желто-зеленый газ

хлорная вода

бурая жидкость

черно-фиолетовые кристаллы

йод

резким

отравления

Химические свойства галогенов Поставь коэффициенты

Na + Cl 2 = NaCl S + F 2 = SF 6 Fe + Br 2 = FeBr 3 P + Cl 2 = PCl 5 NaI + Cl 2 = NaCl + I 2 F 2 + H 2 O = HF + O 2 NaBr + Cl 2 = NaCl + Br 2 KOH + Cl 2 = KCl + KClO 3 + H 2 O

2

2

3

2

2

3

2

5

2

2

2

2

2

4

2

2

3

3

5

6

Химические свойства галогенов Найди соответствие между исходными веществами и продуктами реакций

2NaOH + H 2 +Cl 2

2H 2 O + 2F 2 =

2NaCl + I 2

Xe + 2F 2 =

H 2 + F 2 =

2AuCl 3

2Au + 3Cl 2 =

XeF 4

2Na Cl + 2H 2 O =

4 HF + O 2

2NaI + Cl 2 =

2HF