 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Кулажанов К.С., Сулейменова М.Ш. Неорганическая химия. Учебник для студентов специальностей 5В072700 и 5В072800, обучающихся по кредитной технологии/ Алматы: 2012. 209-226 стр
3.Кабдулкаримова К.К., Омарова Н.М.,Абекова Р.С. Жалпы химия курсы бойынша есептер мен жаттығулар. – Семей,2012 – 98-107 беттер.
Дәріс № 13. Галогендер, халькогендер 13.1 Галогендердің жалпы сипаттамасы
13.2 Алу, қасиеттері, қолданылуы
13.3 Қосылыстары, алу, қасиеттері, қолданылуы
13.4 Халькогендердің жалпы сипаттамасы
13.5 Алу, қасиеттері, қолданылуы
13. 6 Қосылыстары, алу, қасиеттері, қолданылуы
13.1 Галогендердің жалпы сипаттамасы. Галоген – «тұзтудырушы».
Тотығу дәрежесі: -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 сәйкес қосылыстары болады. Электрон қосылғыштық F…At (фтордан астатқа дейін) азаяды, радиус артады, иондану энергиясы азаяды, металл еместік қасиеті кемиді, тотықтырғыш қасиеттері азаяды.
Жер қыртысында кездесу: көбінесе галогенид ретінде кездеседі (%массалық үлесі): F - 6,5.10-2; Cl - 4,5.10-2; Br - 3.10-5; J - 1.10-4. Флизорит – CaF2, криолит – AlF3 ×3NaF, фтороапатит 3Ca3(PO4)2 ×CaF2 ; NaCl –теңіз, мухит суларында, KCl ×MgCl2 ×6H2O - карналит, KCl- сильвит. Теңіз суында KBr, NaBr, MgBr2, KJ, J2 ;
13.2 Алу, қасиеттері, қолданылуы
F, Cl – электролиз арқылы; KF×2HF (балқыма(бифторид)) →F2;
NaCl (конц.ерітіндісі) →Cl2 ; Теңіз суынан NaJ (NaBr) + Cl2 → J2(Br2) + NaCl
Лаб.: 2NaBr + 2H2SO4+MnO2=Na2SO4+MnSO4+2H2O+Br2 ;
10 HCl+2KMnO4→2MnCl2+5Cl2+2KCl
5| 2Cl- - 2e- →Cl2
2| Mn7+ +5e- →Mn2+
At: 1940 ж 209 83 Bi + 42He →21185At + 210n
«Астат» - «тұрақсыз».
Физикалық қасиеттері F2, Cl2 -газдар, Br2- сұйық, J2-қатты. Г-Г=151 кДж/моль
Е Cl-Cl = 238 кДж/моль; Бірақ басқа элементтермен қосылыстарында фтор берігірек (H, Cl, Si және басқа), себебі фтор өлшемі кіші және ЭТ (электртерістігі) үлкен. F2 қыздырғанда инертті газдармен де әрекеттеседі: Хе +3F2→XeF6 ; Г2 металдармен әрекеттеседі:
F2 + Au, Pt →AuF3, PtF4 ; Fe, Cu, Ni, Al, Zn + F2 →жай температурада әрекеттеспейді, себебі бетінде фторид қабаты пайда болады. F2 + O2, N2, C → F2O (NF3 , CF4); F2 +H2→ 2HF қопарылыспен Фтор атмосферасында мынандай тұрақты қосылыстар, SiO2, H2O жанады: SiO2 + 2 F2 ® SiF4 + O2 2H2 O + 2 F2 ® 4 HF + O2 ;
Cl2+O2, N2, C → CI2 O (CI3N, CCI4) Cl2+H2 →hυ түзбекті реакция.
Г – Н арасындағы байланыс энергиясы үлкен болғандықтан көптеген сутекті қосылыстардан сутегін алады. NH3, B2H6, SiH4 т.б. C10H16 - скипидар хлормен әрекеттескенде жанады:
C10H16 + 8Cl2→16HCl + 10C; SiO2 берік қосылыс, бірақ F2 әрекеттеседі SiO2 + 2F2→SiF4+O2 ; F2→J2 тотықтырғыш қасиеті кемиді; F- →J- тотықсыздандырғыш қасиеті артады. 2KBr +Cl2 →2KCl+Br2 активті жоғары НГ, МеГ қосылыстарынан ығыстырады, ал керісінше активтігі төмеңірек галоген активтігі жоғарырақ галогенді оттекті қосылысынан ығыстырады: Br2+2KClO3→2KBrO3+Cl2 ; J2+2HClO4=4HJO4+Cl2 ; F2 сумен әрекеттескенде, оны ыдыратады. 2F2+2H2O=4HF+O2 ↑, сонымен бірге O3, OF2, H2O2 түзіледі.
Cl2, Br2, J2 суда аз ериді (полярлы болғандықтан) аздап реакцияға түседі.
Cl2, (Br2, J2) +H2O ↔НГО+HГ(1) HClO- (хлорноватистая -хлорлылау) күшті тотықтырғыш,
(1)- реакцияны Н.А. Яковкин 1899 ж. ашқан. HClO→HCl+O, хлордың ағартушылық қасиетін түсіндіреді. J2 судан гөрі KJ ерітіндісінде жақсы ериді J2+KJ→K[J3] комплексі түзіледі.
Br2, J2 органикалық еріткіштерде (CS2, этанол, хлороформ, бензол т.б.) ериді. F2 олармен әрекеттеседі.(Н.А.Зубович). (Жараны емдеуге сулы – спиртті 5% және спиртті 10% J2 ерітіндісі қолданылады).
13.3 Қосылыстары, алу, қасиеттері, қолданылуы
а) H2+Г2→2НГ б) CaF2+ H2SO4 конц. →CaSO4+H2F2
2NaCl +H2SO4 конц.→ Na2 SO4 + 2 НСІ; НF→ HJ тотықсыздандырғыштық қасиеті артады, қышқылдық қасиеті де артады. HJ +O2 →2H2O+2J2 тотықсыздандырады. HBr+O2→2H2O+2Br2 өте ақырын жүреді. HCl+O2→ жүрмейді. Ас қорытуға асқазандағы HCl -асқазан сөлі, рН~1-3. ~0,3 % НСІ болады. (HF)n Бөлме t0 (HF)2 ; t0 төмен болған сайын “n” мәні көбірек. HBr, HJ бұл реакциялар арқылы алынбайды, себебі олар күшті тотықсыздандырғыштар, соңдықтан Br2, J2- ге айналды. Оларды(HBr,HJ) РГ 3гидролизі арқылы алынады: РГ 3 + 3H2O=H3PO3+3HГ HJ-ты мына реакция арқылы да алады: J2 + H2S=2HJ+S↓ Судағы ерітінділері HГ қышқылдар; HF, F2 сияқты шынымен (кварцпен) әрекеттеседі 4HF+SiO2→2H2O+SiF4↑; SiF4 + 2HF =H2[SiF6] – кремний фторсутек қышқылы. HF – қышқылының шынымен әрекеттесу қасиетін шыны бетіне сурет салуға қосады. HF – (плавиковая) балқытқыш қышқылы ~38%- ті болады. HF↔H++F- ;
КД =7.10-4 , тұздары фторидтер - улы. HCl-тұз қышқылы ~37%, ρ=1,19 г/мл; HBr, HJ –күшті қышқылдар, тұздары да суда жақсы ериді, тек BiJ3, AgГ,PbГ2 суда ерімейді.
Оттекті қосылыстар
Г2 + O2→ тек F2+O2→ F2-O2+ -газ, улы.
2F2+2Na-2OH→2NaF-+O+2F2-+H2O
2|F2+2e-→2F-
O2- -4e-→O2+
F2O – ға сәйкес қышқылы жоқ. F2O- күшті тотықтырғыш:
1) 2H2+O+2F-2=2H+F-+H2+O-2
2|H2-2e-→2H+
O2+ +4e-→O2-
Si+4O2-2 + O+2F2- →Si+4F-4 +O20
2O 2+ +4e-→O2
2O 2- - 4e-→O2
Cl2O – газ, улы. 2Cl20 +2 Hg+2O-2=Hg+22O-2Cl2-+Cl2+O-2↑
Cl2 +2e-→2Cl-
Cl2 -2e-→2Cl+
Cl2+O + H2O=2HCl+O -(хлорноватистая) хлорлылау қышқылы; Cl 4+O2 - қоңыр, иісті, улы газ. 2NaCl+5O3 (хлорат)+ S+4O2 + H2SO4 = 2Cl+4O2+2NaHS+6O4
2| Cl 5+ + 1e- →Cl4+
S4+-2e-→S6+
Cl 4+O2 + H2O↔HCl+3O2+HCl+5O3 HClO2 – хлорлы қышқылы;
ClO2 +NaOH=NaClO2(хлорит)+NaClO3 (хлорат) HClO3 – хлорлау қышқылы
Cl+4+1e-→Cl3+
Cl+4+1e-→Cl5+ диспропорциялану реакциясы
Cl6+O3 2Cl+4O2 + O20 = 2Cl+6O3
2| Cl 4+-2e-→Cl6+
O2+4e-→2O2-
ClO3 - қоныр, сұйық зат.2Cl+6O3 + H2O→HCl+5O3 + HCl+7O4
Cl6+ + 1e- →Cl5+
Cl6+ -1e- →Cl7+
HClO4 – хлор қышқылы, оксиді Сl27+O7 – май тәріздес сұйық зат 2 HClO4 + P2O5→2HPO3+Cl2O7 ; Cl2O7 +H2O→2 HClO4 хлор қышқылы Бром мен иод тұрақсыз Br2O, BrO2, BrO3, Br2O7 , JO2, J2O5 оксидтері бар, бірақ аз зерттелген, себебі олар тұрақсыз. Бұл оксидтерге сәйкес қышқылдар мен тұздар бар. НОСl – хлорлылау, НОBr – бромлылау, НОJ –иодтылау қышқылдары. Г2+H2O↔HOГ+HГ (Яковкин Н.А. реакциясы).
Г2+2KOH↔KOГ+KГ+ H2O; HOГ – әлсіз қышқылдар. HOCl→HOBr→HOJ қышқыл күші, тұрақтылығы азаяды. HOCl+ →hυ HCl +O Тұздары гипохлорит, гипобромит, гипойодит деп аталады. Қышқылдары да, тұздары да тотықтырғыш, HOCl→ HOJ, KOCl→KOJ тотықтырғыш қасиеттері төмендейді. Cl2 +2NaOH →NaOCl + NaCl + Н2O – жавель суы, Cl2 + Сa(OH)2→CaОСІ2 СІ2+H2O ағартқыш,хлор ізбесі - CaOCl2. Дезинфекцияға, матаны ағарту үшін қолданады. Хлор ізбесінің сапасы «актив хлордың» проценттік мөлшерімен анықталады («актив хлор» дейтініміз ізбестің хлор эквивалентіне шағылған тотықтырғыштық қабілеті). Cl+4O2 сәйкес қышқыл, тұз жоқ. HCl+3O2, хлорлы қышқыл, тұзы хлорит. 2ClO2+ 2NaOH = NaCl+5O3 + NaCl+3O2 +H2O 4HClO2 = HCl + HClO3 + 2ClO2 +H2O; HCl 5+O3 хлорлау, HBrO3 бромдау, HJO3 – иодтау қышқылы. Тұздары хлораттар, броматтар, иодаттар. HCl 5+O3 - HBrO3 - HJO3 тұрақтылығы артады, күші қышқыл ретінде кемиді. Г2O5 - оксидтері белгісіз;
Br2+5Cl2+6H2O↔2HBrO3+10HCl
3J2+10HNO3конц. ↔ 6HJO3+10NO+2H2O
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар:
1.Электролиз арқылы алу процесі, механизмі, галогендердің хим.қасиеттері
2.Оксидтері, гидроксидтері, қасиеттері, алынуы
3.Сутектік қосылыстары, қасиеттері.}
13.4 Халькогендердің жалпы сипаттамасы
Халькогендер – «кен түзушілер»
Оттегі - жердегі ең көп тараған элемент - 50% массалық үлесі. ЭТ ~ 3,5 болғандықтан барлық зерлік элементтермен әрекеттеседі. VI A топша элементтерінің V A топша элементтеріне қарағанда сутекті қосылыстары берігірек, себебі олардың ЭТ- гі (электр терістігі) жоғары, керісінше VI A топша элементтерінің оттекті қосылыстарының беріктігі азырақ.
Табиғатта кездесу. Оттегісі бар 1400 минерал кездеседі (кварц, слюда, дала шпаты, саз, ізбес). Оттегінің өте көп мөлшері химиялық байланысқан, еріген күйінде суда болады.
Атмосферада 1015 т., адам организмінде 65%. 1) 1.ауаны айдап; 2) 2H2O →электролиз 2H2 + O2
Лаб. 2CrO3 →t02Cr+3O2 ; BaO2(пероксид) →t0 Ba+O2 ; 2KNO3 →t0 2KNO2+O2 ; 2KClO3→t0 2KCl+3O2 ; 2 KMnO4 →t0 K2MnO4+O2+MnO2 ; O2 суда аз ериді 100:3. 100 км жер бетінен жоғары атом күйінде болады, УФ-сәулесі О2 →фотолиз О+O.
О3 – озон оттегінің аллотропиялық түр өзгерісі, молекуласы диамагнитті. O2 –түссіз, О3 – көк түсті газ, полярлығы және полярлылануы жоғары O2 –ге қарағанда 3O2 →эл.разряд 2О3
Атмосферада 3O2 найзағай 2О3 О3 +2H++2e-→ O2 +H2O E0=+2,07в
O2 +4H++4e- →2 H2O E0=+1,23в, соңдықтан О3 өте күшті тотықтырғыш Химиялық активтігі бойынша O2 тек F2 кейін. Г2 , инертті газ, Pt, Au +O2 → жүрмейді. Oттегі коваленттілігі - 4, max валенттілігі II. Металл еместер оксиді: He+O2→ жүрмейді; Ne+O2→ жүрмейді;
Ar+O2→ жүрмейді. Қалған металл еместер O2 әрекеттеседі. ЭТ оттегі және металл еместер айырмашылығы аз болғандықтан, оксидтері ковалентті байланыс түзеді. Соңдықтан металл емес оксидтері - газдар, ұшқыш сұйықтар, тез еритін қатты заттар. Металл емес оксидтері суда еріп, қышқыл түзеді. СО, NO, N2O тұз түзбейтін оксидтер, суда ерімейді, себебі ол молекулалар өте берік. Металл еместің оксидтегі тотығу дәрежесі өскен сайын, олардың қышқылдық қасиеті артады: P4O10(к)+6H2O(су)=4H3PO4
SO3(к)+H2O(с)=H2SO4
Cl2O7(г)+H2O(с)=2HClO4 Металлдардың оксидтері: негіздік, қышқылдық, амфотерлік. Сілтілік және сілтілік- жер металдар оксидтері суда ериді, бұл оксидтерде иондық байланы с. Металдардың тотығу дәрежесі өскен сайын оксидтерде коваленті байланыс болады.
Поиск по сайту: