Химические свойства галогенов

Химические свойства галогеновГалогены проявляют окислительные свойства в большинстве реакций. В ряду F2 — Cl2 — Br2 — I2 окислительная активность веществ уменьшается. Это подтверждается взаимным вытеснением галогенов из солей, более активный окислитель вытесняет менее активный из соответствующих галогенидов :

Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2

Cl2 + 2Br = 2Cl + Br2

Cl2 + 2KI = 2KCl + I2

Cl2 + 2I = 2Cl + I2

Фтор — самый активный из галогенов, реагирует со всеми металлами без исключения даже без нагревания, выделяя большое количество теплоты, например:

2Al + 3F2 = 2AlF3

Без нагревания фтор реагирует и со многими неметаллами (Н2, S, С, Si, P), например:

Н2 + F2 = 2HF

При нагревании фтор окисляет все другие галогены, например:

Cl2+F2 = 2ClF,

причем в соединениях HalF степени окисления хлора, брома и иода равны +1.

Наконец, при облучении фтор реагирует даже с инертными (благородными) газами, например с ксеноном. Во фторе горит даже вода. Фтор окисляет воду, упрощенно уравнение данной реакции можно записать следующим образом:

2F2 + 2H2O = 4HF +O2,

Хлор также очень реакционноспособен, хотя и в меньшей степени, чем фтор. Он непосредственно реагирует со всеми простыми веществами, за исключением кислорода, азота и благородных газов:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

Н2 + Cl2 = 2HCl

2P + 5Cl2 = 2PCl5

Растворяясь в воде и частично реагируя с нею (диспропорционирование), хлор образует равновесную смесь, называемую хлорной водой.

Образующаяся хлорноватистая кислота HClO — очень сильный окислитель, неустойчива и разлагается с выделением атомарного кислорода:

HClO = HCl + [O]

Образованием хлорноватистой кислоты объясняется белящее действие хлора.

 

При взаимодействии хлора с растворами щелочей при комнатной температуре протекает (как и с водой) реакция диспропорционирования, в результате которой образуются хлориды и гипохлориты.

При действии хлора на сухую гашеную известь получается белильная, или хлорная известь, главной составной частью которой является соль CaOCl2 — смешанная кальциевая соль соляной и хлорноватистой кислот: CaCl2 и Ca(ClO)2:

Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O.

При взаимодействии хлора с горячим раствором щелочи протекает реакция диспропорционирования с образованием хлоридов и хлоратов.

Химическая активность брома меньше, чем у фтора и хлора, но еще достаточно велика. Со многими простыми веществами бром реагирует при комнатной температуре, уравнения реакций аналогичны уравнениям для фтора и хлора, хотя все они протекают менее активно. Химическая активность иода заметно ниже, чем у остальных галогенов.