VY_32_INOVACE_30_HBENO6

Transkript

1 Halogeny Temacká oblast : Chemie anorganická chemie Datum vytvoření: Ročník: 2. ročník čtyřletého gymnázia (sexta osmiletého gymnázia) Stručný obsah: Halogeny jejich vlastnos a důležité sloučeniny (kromě halogenidů). Způsob využi : Akvní práce studentů zápis chemických reakcí halogenů, výběr vlastnos halogenů a jejich sloučenin, přiřazování odpovídajících pojmů. Autor: Mgr. Svatava Benešová Kód: VY_32_INOVACE_30_HBENO6 Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín 1

2 Cl Halogeny Cl Název této skupiny prvků pochází z řeckých slov halos = mořská sůl genao = tvořit Původně byl názvem halogen označován pouze chlor (slučuje se s kovy za vzniku solí), později se začal používat pro všechny prvky skupiny Cl 2

3 Úkoly: 1) Zapiš značky halogenů do správných míst periodického systému prvků 2) Označ (dvojím způsobem) skupinu, ve které jsou halogeny umístěny 3

4 Řešení: skupina: 17. VII.A F Cl Br I At 4

5 3) Zaznač šipkou, kterým směrem roste ve skupině halogenů elektronegavita 4) Srovnej elektronegavitu fluoru s ostatními prvky periodického systému 5) Vysvětli, proč flluor vytváří ve sloučeninách pouze oxidační číslo I 5

6 Řešení: Fluor prvek s největší elektronegavitou (4,1) nemůže tvořit kladné oxidační číslo, vždy tvoří zápornou část molekuly 6

7 Názvy prvků pochází z řeckých slov označujících typickou vlastnost prvku: fluere = téci chloros = světle zelený brómos = zápach ioeidés = fialový pozn. název fluoru je odvozen od minerálu fluoritu (kazivec), který se používal jako tavidlo 7

8 6) Zapiš uspořádání valenční sféry halogenů: 7) Znázorni valenční sféru halogenů pomocí rámečků: 8) Odvoď, jak vypadá dvouatomová molekula halogenů (včetně nevazebných elektronových párů) 8

9 6) Zapiš uspořádání valenční sféry halogenů: ns 2 np 5 7) Znázorni valenční sféru halogenů pomocí rámečků: 8) Odvoď, jak vypadá dvouatomová molekula halogenů (včetně nevazebných elektronových párů) X X 9

10 9) Doplň tvrzení, které se týká astatu: At Astat, značka... se od ostatních prvků této skupiny odlišuje svým charakterem. F,Cl, Br a I jsou nekovy, kdežto astat patří mezi... kovy Další odlišnos je jeho...vzhledem radioakvita k této vlastnos je zřejmé, že astat... není v přírodě hojně rozšířen. řecky astatos = nestálý 10

11 10) Přiřaď správné vlastnos jednotlivým prvkům fluor chlor brom jod pevná látka kapalina plyn žíravý dráždí dýchací cesty sublimuje žluto zelený šedo černý hnědý zelený 11

12 10) Řešení: fluor chlor plyn dráždí dýchací cesty žluto zelený plyn zelený dráždí dýchací cesty brom jod pevná látka kapalina plyn kapalina hnědý pevná látka šedo černý žíravý dráždí dýchací cesty sublimuje žíravý sublimuje žluto zelený šedo černý hnědý zelený 12

13 11) Zdůvodni, proč se halogeny v přírodě vyskytují převážně ve sloučeninách. 12) Uveď příklady nejčastějších sloučenin halogenů v přírodě: 13) Jaké oxidační číslo mají halogeny v těchto sloučeninách? 13

14 11) Zdůvodni, proč se halogeny v přírodě vyskytují převážně ve sloučeninách. jsou velmi reakvní 12) Uveď příklady nejčastějších sloučenin halogenů v přírodě: NaCl chlorid sodný KCl chlorid draselný CaF 2 fluorid vápenatý 13) Jaké oxidační číslo mají halogeny v těchto sloučeninách? I 14

15 14) Kladná oxidační čísla Cl, Br a I ve sloučeninách mohou dosahovat hodnot... F má ve sloučeninách jen oxidační číslo... 15) Fluor je z halogenů... reakvní, s vodíkem se slučuje již za laboratorní teploty: F oxiduje i vodu a jako jediný z halogenů tvoří také sloučeniny se vzácnými plyny, hlavně s... 15

16 14) Kladná oxidační čísla Cl, Br a ve sloučeninách mohou dosahovat hodnot... I VII F má ve sloučeninách jen oxidační číslo... I 15) Fluor je z halogenů... reakvní, s vodíkem se slučuje již za laboratorní teploty: F oxiduje i vodu H 2 + F 2 nejvíce 2 HF 2 H 2 O + 2 F 2 O HF a jako jediný z halogenů tvoří také sloučeniny se vzácnými plyny, hlavně s... Kr a Xe 16

17 16) Halogeny se nejčastěji vyrábí elektrolýzou tavenin halogenidů. Halogen se při elektrolýza vylučuje na... elektrodě, tedy... např.: při elektrolýze KF dochází k oxidaci: 2 F 2e F 2 Úkol: Zapiš děje na katodě a anodě při elektrolýze taveniny NaCl a KBr: 17

18 16) Halogeny se nejčastěji vyrábí elektrolýzou tavenin halogenidů. Halogen se při elektrolýza vylučuje na... kladné elektrodě, tedy... anodě např.: při elektrolýze KF dochází k oxidaci: 2 F 2e F 2 Úkol: Zapiš děje na katodě a anodě při elektrolýze taveniny NaCl a KBr: K: Na + + e Na A: Cl e Cl Cl 2 K: K + + e K A: Br e Br Br 2 18

19 17) Důležitými sloučeninami halogenů jsou halogenovodíky (obecně HX). Zapiš rovnicemi (s uvedením podmínek průběhu reakce) výrobu všech halogenovodíků a) přímým slučováním halogenu s vodíkem 19

20 17) Důležitými sloučeninami halogenů jsou halogenovodíky (obecně HX). Zapiš rovnicemi (s uvedením podmínek průběhu reakce) výrobu všech halogenovodíků a) přímým slučováním halogenu s vodíkem F 2 + H 2 Cl 2 + H 2 Br 2 + H 2 I 2 + H 2 UV t 2 HF 2 HCl 2 HBr 2 HI 20

21 Zapiš rovnicemi výrobu všech halogenovodíků a) vytěsněním halogenovodíku z halogenidu silnou kyselinou NaCl + H 2 SO 4 CaF 2 + HCl KBr + H 2 SO 4 NaI + HCl 21

22 Zapiš rovnicemi výrobu všech halogenovodíků a) vytěsněním halogenovodíku z halogenidu silnou kyselinou 2 NaCl + H 2 SO 4 2 HCl + Na 2 SO 4 CaF HCl 2 HF + CaCl 2 2KBr + H 2 SO 4 2 HBr + K 2 SO 4 NaI + HCl HI + NaCl 22

23 18) Pla: halogen s nižším protonovým číslem vytěsňuje (oxiduje) z halogenidů kterýkoliv halogen s vyšším protonovým číslem. Doplň reakce, které mohou probíhat: KF + Cl 2 KCl + F 2 NaBr + Cl 2 NaCl + Br 2 KI + Br 2 KBr + I 2 23

24 18) Pla: halogen s nižším protonovým číslem vytěsňuje (oxiduje) z halogenidů kterýkoliv halogen s vyšším protonovým číslem. Doplň reakce, které mohou probíhat: KF + Cl 2 2KCl + F 2 2 KF + Cl 2 2NaBr + Cl 2 2 NaCl + Br 2 NaCl + Br 2 2KI + Br 2 KBr + I 2 2 KBr + I 2 24

25 19) Přiřaď správné informace k halogenovodíkům HF HCl kyselina solná leptá sklo koncentrovaná je asi 37% kyselina chlorovodíková žíravá kapalina kyselina fluorovodíkovánachází se v žaludku člověka uchovává se v láhvích z PE dýmavá kapalina 25

26 19) Přiřaď správné informace khalogenovodíkům HF HCl kyselina fluorovodíková žíravá kapalina leptá sklo uchovává se v láhvích z PE kyselina chlorovodíková kyselina solná dýmavá kapalina koncentrovaná je asi 37% nachází se v žaludku člověka 26

27 Pro kyselinu chlorovodíkovou se v 18.stol. používaly názvy kyselina muriacká a kyselina mořská ukazovaly souvislost HCl s chloridem sodným obsažený v mořské vodě a jiných vodách pozn.: obsah chloridů v mořské vodě je asi 1,9 hmotnostních %, ale např.: Mrtvé moře 8% NaCl, 13% MgCl 2 a 3,5% CaCl 2 nebo Velké Solné jezero 23% NaCl. 27

28 20) Laboratorní přprava chloru může probíhat např. podle reakcí: 4 HCl + MnO 2 Cl 2 + MnCl H 2 O 2KMnO HCl 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O Jedná se o výrobu chloru oxidací nebo redukcí HCl? Své tvrzení zdůvodni 21) Uveď význam halogenů pro organismus člověka 22) K čemu se v praxi používají halogeny? 28

29 20) Laboratorní přprava chloru může probíhat např. podle reakcí: 4 HCl + MnO 2 Cl 2 + MnCl H 2 O 2KMnO HCl 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O Jedná se o výrobu chloru oxidací nebo redukcí HCl? Své tvrzení zdůvodni HCl se oxiduje (zvyšuje se oxidační číslo chloru z I na 0 21) Uveď význam halogenů pro organismus člověka fluor zubní sklovina, chlor HCl v žaludeční šťávě, jod thyroxin (štná žláza) 22) K čemu se v praxi používají halogeny? 29

30 23) Doplň vzorce a použi látek fosgen chlorové vápno chlorečnany (sodný a draselný) kryolit Lugolův roztok 30

31 23) Doplň vzorce a použi látek fosgen COCl 2 bojová otravná látka výroba jiných sloučenin chlorové vápno chlorečnany (sodný a draselný) CaCl 2 + Ca(ClO) 2 NaClO 3 KClO 3 desinfekce třaskaviny (zábavní pyrotechnika) kryolit Lugolův roztok NaAlF 6 roztok jodu v KI výroba hliníku (tavidlo) analycká chemie (důkaz škrobu) 31

32 23) Doplň vzorce a použi látek jodová nktura chlornan sodný fluorid sodný teflon (CF 2 = CF 2 ) n freony 32

33 23) Doplň vzorce a použi látek jodová nktura chlornan sodný fluorid sodný 6% roztok jodu v ethanolu NaClO NaF desinfekce (zdravotnictví) čiscí a desinfekční prostředek (SAVO) léčivo (zubní sklovina) teflon (CF 2 = CF 2 ) n freony nádobí, chemické nádobí, ubrusy, oblečení, sportovní potřeby... hnací plyny ve sprejích chladicí kapaliny 33

34 24) Přiřaď k sobě správné dvojice kyselina chloristá kyselina chloritá kyselina chlorečná kyselina chlorná HClO 3 HClO 4 HClO 2 HClO 25) Seřaď vzorce kyselin podle jejich rostoucí síly HClO 3 HClO 4 HClO 2 HClO 34

35 24) Přiřaď k sobě správné dvojice kyselina chloristá kyselina chloritá kyselina chlorečná kyselina chlorná HClO 4 HClO 2 HClO 3 HClO 25) Seřaď vzorce kyselin podle jejich rostoucí síly HClO HClO 2 HClO 3 HClO 4 35

36 Použitá literatura: Greenwood, N.N., Earnshaw, A. Chemie prvků. Praha: Informatorium, ISBN