I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII VIII. Li Be B C N O F Ne. K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Podobné dokumenty
Halogeny prvky s 2 p 5

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

Astat - radioaktivní pevná látka - krátký poločas rozpadu (8,3 hod) - nejstabilnější je izotop At 210. Sloučeniny

Prvky VII. hlavní skupiny (F, Cl, Br,, I, At)

DUM č. 18 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

DUM č. 19 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

Halogeny 1

VZÁCNÉ PLYNY ACH 02. Katedra chemie FP TUL

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

ACH 03 ALKALICKÉ KOVY. Katedra chemie FP TUL

Modul 02 Přírodovědné předměty

VY_32_INOVACE_30_HBENO6

Halogeny a jejich sloučeniny

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 1

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_02_Ch_ACH

Kovy II. hlavní skupiny (alkalických zemin + Be,, Mg)

Elementární nekovy, jejich jednoduché molekuly Plynný stav

Příklad Sestavte rovnice následujících dějů: reakce hydroxidu sodného s kyselinou tetrahydrogendifosforečnou 4NaOH + H 4 P 2 O 7 Na 4 P 2 O 7

1H 1s. 8O 1s 2s 2p H O H

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_01_Ch_ACH

Alkalické kovy. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín

Základy analýzy potravin Přednáška 1

Redoxní reakce - rozdělení

ANODA KATODA elektrolyt:

4. CHEMICKÉ ROVNICE. A. Vyčíslování chemických rovnic

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

Otázky a jejich autorské řešení

ANODA KATODA elektrolyt:

Ukázky z pracovních listů B

Gymnázium Jana Pivečky a Střední odborná škola Slavičín. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ITC

DUM č. 2 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY

VII. skupina PS, ns 2 np 5 Fluor, chlor, brom, jod, astat

Ceník. Platný od Laboratorní standardy a chemikálie. Ceny uvedené v tomto ceníku nezahrnují 21% DPH, balné a dopravné

-ičelý -natý -ičitý - ečný (-ičný) -istý -ný -itý -ový

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Halogeny VY_32_INOVACE_18_18. Mgr. Věra Grimmerová

Prvek Značka Z - protonové číslo Elektronegativita Dusík N 7 3,0 Fosfor P 15 2,2 Arsen As 33 2,1 Antimon Sb 51 2,0 Bismut Bi 83 2,0

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Názvosloví anorganických sloučenin

VII. skupina PS, ns 2 np 5

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Test pro 8. třídy A. 3) Vypočítej kolik potřebuješ gramů soli na přípravu 600 g 5 % roztoku.

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: Jméno a příjmení autora: Mgr. Alexandra Šlegrová

SMĚSI. 3. a) Napiš 2 typy pevné směsi:... b) Napiš 2 typy kapalné směsi:... c) Napiš 2 typy plynné směsi:... krev

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_15_Ch_ACH

DUM č. 14 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

Oxidační číslo je rovno náboji, který by atom získal po p idělení všech vazebných elektronových párů atomům s větší elektronegativitou.

Triviální Voda (H 2 O) Amoniak Soda. Systematické. Většina názvů se skládá ze 2 slov Výjimka: např. chlorovodík např. jodid draselný (KI)

HALOGENIDY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Fluor a chlor CH_100_ Fluor a chlor Autor: PhDr. Jana Langerová

Modul 02 - Přírodovědné předměty

p 8 prvky vzácné plyny

DUM VY_52_INOVACE_12CH06

SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY CHEMICKÁ OLYMPIÁDA. 49. ročník, školský rok 2012/2013 Kategória C. Študijné kolo

Do této skupiny patří dusík, fosfor, arsen, antimon a bismut. Společnou vlastností těchto prvků je pět valenčních elektronů v orbitalech ns a np:

PRVKY 17. SKUPINY (HALOGÉNY)

CHO cvičení, FSv, ČVUT v Praze

12.CHALKOGENY A HALOGENY

1 mol (ideálního) plynu, zaujímá za normálních podmínek objem 22,4 litru. , Cl 2 , O 2

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_ACH

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

VLASTNOSTI KOVŮ. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_14_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 07

NABÍDKA PRODUKTŮ PRO ŠKOLY

6. Nekovy chlor a vodí k

1932 H. C M.L.E.

VY_52_INOVACE_08_II.1.7_SOLI SOLI. PROCVIČOVÁNÍ a) PRACOVNÍ LIST

PŘEHLED PRVKŮ. Anorganická chemie

Teorie kyselin a zásad poznámky 5.A GVN

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti. Číslo přílohy:vy_52_inovace_ch8.

HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN. Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2

Vyučující po spuštění prezentace může provádět výklad a zároveň vytvářet zápis. Výklad je doprovázen cvičeními k osvojení probírané tématiky.

H - -I (hydridy kovů) vlastnosti: plyn - nekov 14x lehčí než vzduch bez barvy, chuti, zápachu se vzduchem tvoří výbušnou směs redukční činidlo

DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE

2. Laboratorní den Příprava jodičnanu draselného oxidačně-redukční reakce v roztoku. 15 % přebytek KMnO 4. jméno: datum:

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Ing. Alena Musilová ŠVP cukrář-cukrovinkář; ZPV chemie, 1. ročník ŠVP kuchař-číšník;zpv chemie, 1.

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 2

Kovy a metody jejich výroby

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Obecná charakteristika

Typy chemických reakcí

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_131_Elektrochemická řada napětí kovů_pwp

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 29. květen Název zpracovaného celku: REDOXNÍ REAKCE REDOXNÍ REAKCE

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

Hliník. Výskyt hliníku: Výroba hliníku:

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Přehled zakončení názvů anorganických sloučenin a iontů

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

Platinové kovy. Obecné vlastnosti. Ruthenium a osmium. Jméno: Jana Homolková UČO:

Ukázky z pracovních listů 1) Vyber, který ion je: a) ve vodném roztoku barevný b) nejstabilnější c) nejlépe oxidovatelný

U Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT

Transkript:

Halogeny prvky s 2 p 5 ACH 09 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII VIII 1 H n s n p He 2 Li Be B C N O F Ne 3 3 Na Mg (n-1) d Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Lr Rf Ha F Cl Br I At La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Katedra chemie FP TUL www.kch.tul.cz

počet známých prvků Halogeny historie 120 100 1774: Scheele NaCl + MnO 2 + H 2 SO 4 Cl 2 + MnCl 2 + Na 2 SO 4 1811: Courtois I 2 z mořských řas 80 60 1826: Balard Br 2 z mořské solanky 1940: Corson, MacKenzie Ségre Bi + a 2 n + At 40 20 0 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 rok objevu 1886: Moissan F 2 elektrolýzou KF:HF

Halogeny výskyt v přírodě F 2 Cl 2 Br 2 I 2 CaF 2 kazivec Na 3 [AlF 6 ] kryolit Ca 5 F(PO 4 ) 3 fluoroapatit NaCl halit mořská voda solná ložiska Ca 5 Cl(PO 4 ) 3 chloroapatit mořská voda společně s Cl (např. Mrtvé moře 4 g/dm 3 Br ) Ca(IO 3 ) 2 lantarit NaIO 3 v chilském ledku mořské řasy, vody slaných bažin (Louisiana, Kalifornie, Japonsko)

Halogeny - příprava F 2 Cl 2 Br 2 I 2 termickým rozkladem: 2 CoF 3 2 CoF 2 + F 2 t (vnitřní oxidace-redukce) IF 7 IF 5 + F 2 4 HCl + MnO 2 MnCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 O 2 ClO 3 + 5 HSO 3 + 2 H 3 O + 5 HSO 4 + 3 H 2 O + Cl 2 Cl + ClO + 2 H 3 O + Cl 2 + 3 H 2 O 16 HBr + 2 KMnO 4 2 MnBr 2 + 5 Br 2 + 2 KBr + 8 H 2 O 5 Br + BrO 3 + 6 H 3 O + 9 H 2 O + 3 Br 2 2 KBr + Cl 2 Br 2 + 2 KCl 4 HI + O 2 2 I 2 + 2 H 2 O vzduch 2 IO 3 + 5 HSO 3 + 2 H 3 O + 5 HSO 4 + I 2 + 3 H 2 O 2 KI + Br 2 I 2 + 2 KBr I 2 O 5 + 5 CO I 2 + 5 CO 2 (detekce CO) t

Halogeny - výroba F 2 Cl 2 Br 2 I 2 elektrolýzou taveniny KF+HF (1:2-1:3) 2 F F 2 (g) + 2 e CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2 HF HF+ KOH KF + H 2 O elektrolytickou oxidací vodných roztoků NaCl nebo přírodních solanek: 2 Cl = Cl 2 + 2 e (anoda - uhlík) Na + + e = Na(l) (Hg katoda - amalgam) 2 H + + 2 e = H 2 (g) (katoda oddělena diafragmou) oxidací HCl vzdušným O 2 : 4 HCl + O 2 2 Cl 2 + 2 H 2 O z matečných louhů a mořské vody: 2 Br + Cl 2 Br 2 + 2 Cl Br 2 (g) Br 2 (l) Br 2 z Chilského ledku: 2 NaIO 3 + 2 NaHSO 3 + 3 Na 2 SO 3 5 Na 2 SO 4 + I 2 + 3 H 2 O z výluhu popela mořských řas: 2 I + 2 NO 2 + 4 H 3 O + I 2 + 2 NO + 6 H 2 O

Elektronegativita halogenů astat jód brom chlor fluor 0 1 2 3 4

Energie vazby mezi halogeny kj/mol astat jód brom chlor fluor 0 100 200

Bod varu halogenů C jód brom chlor fluor -200-100 0 100 200

Bod tání halogenů C astat jód brom chlor fluor -250-50 150 350

Vazebné možnosti halogenů ns 0 np 0 ns 1 np 0 ns 2 np 0 ns 2 np 1 ns 2 np 2 ns 2 np 4 ns 2 np 5 ns 2 np 6 - - - - - F 0 F -I Cl VII Cl VI Cl V Cl IV Cl III Cl I Cl 0 Cl -I Br VII - Br V Br IV Br III Br I Br 0 Br -I I VII - I V (I IV ) I III I I I 0 I -I odtržení elektronů (oxidace) přijetí elektronů (redukce)

Vazebné možnosti halogenů Iontová vazba (sdílený pár je prakticky přetažen na X) s vysloveně elektropozitivními prvky X X >> X M (M= Na, K, Ca, Ba) M + Kovalentní vazba (polární) s ostatními méně elektropozitivními prvky X X > X M (M= S, Te, C, H, Cd, Hg, Ti) vazby překryvem atomu X (SP 3, SP 3 D, SP 3 D 2, SP 3 D 2 F) s AO, HAO (partnera) H X C l

Vazebné možnosti halogenů Záporné oxidační stavy HX SP 3 ABE 3 lineární tvar molekuly TeI 4 SP 3 AB 4 E deformovaný tetraedr SF 6 SP 3 D 2 AB 6 oktaedr

Vazebné možnosti halogenů Kladné oxidační stavy (VSEPR) ClO 2 SP 2 AB 2 E lomený tvar molekuly (úhel OClO = 117 ) ClO SP 3 ABE 3 lineární ClO 2 SP 3 AB 2 E 2 lomený ClO 3 SP 3 AB 3 E trigonálně pyramidální ClO 4 SP 3 AB 4 tetraedrický I 3 SP 3 D AB 2 E 3 lineární ClF 3 SP 3 D AB 3 E 2 T-tvar BrF 4 SP 3 D 2 AB 4 E 2 tetragonální IF 5 SP 3 D 2 AB 5 E tetragonálně pyramidální IO 5 6 SP 3 D 2 AB 6 oktaedr IF 7 SP 3 D 2 F pentagonálně bipyramidální

Vazba můstkovými atomy Atomy halogenů v oxidačním stavu I tvoří další typ vazby, která má obdobný charakter jako vodíková vazba (HF, HCl) (třístředová). Ve funkci můstkových atomů mohou halogeny dosáhnout i dvouvaznosti. Příklad: Al 2 Cl 6, CuBr 2 HF (HCl) Cl Cl Cl F Al Al H H Cl Cl Cl F F Br Br Br Br Cu Br Cu Br

Chemické vlastnosti halogenů Elementární halogeny vysoce reaktivní: reaktivita klesá v řadě: F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2 Elementární fluor se za vhodných podmínek přímo slučuje téměř se všemi prvky (vyjma He, Ar, a Ne). Reakce jsou exotermické, mají povahu hoření, někdy jsou dokonce explozivní. Při všech svých reakcích působí oxidačně (nejsilnější oxidační činidlo vůbec) a přechází do oxidačního stavu I. Ostatní halogeny podobné, avšak méně výrazné oxidační působení, těžší halogeny s některými prvky vůbec nereagují (Cl + C; I + S apod.)

Nejvýznamnější binární sloučeniny Halogenovodíky Halogenidy Interhalogeny Oxidy Oxokyseliny Halogenid oxidy Deriváty kyselin

Chemické vlastnosti halogenů Reakce s binárními sloučeninami: vytěsní elektronegativní složku jako prvek: SiO 2 + 2 F 2 SiF 4 + O 2 H 2 S + Br 2 2 HBr + S nebo reagují s oběma prvky H 2 S + 4 F 2 2 HF + SF 6 popř. se na molekulu adují SO 2 + Br 2 SO 2 Br 2 PCl 3 + Cl 2 PCl 5 CO + Cl 2 COCl 2

Chemické vlastnosti halogenů Reakce při nichž přecházejí do kladného oxidačního stavu: 3 I 2 + 10 HNO 3 6 HIO 3 + 10 NO + 2 H 2 O 3 I 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 O 2 HIO 3 + 10 HCl Reakce s vodou (ph=7) 2 F 2 + H 2 O 4 HF + O 2 ; F 2 + H 2 O HF + HFO X 2 + H 2 O HXO + HX ; 2 HXO 2 H + + 2 X + O 2 nestálost se zvyšuje HClO > HBrO > HIO 3 HXO 3 H + + 2 X + XO 3

Chemické vlastnosti halogenů Reakce se zředěnými roztoky alkalických hydroxidů za studena (5%) 2 F 2 + 2 NaOH 2 NaF + OF 2 + 2 H 2 O Cl 2 + 2 NaOH NaCIO + NaCl + H 2 O Br 2 + 2 NaOH NaBrO + NaBr + H 2 O I 2 + 2 NaOH NaIO + NaI + H 2 O Reakce s koncentrovanými roztoky alkalických hydroxidů za tepla 3 X 2 + 6 KOH KXO 3 + 5 KX + 3 H 2 O (X=Cl,Br,I)

Body varu halogenovodíků C HI HBr HCl HF -90-40 10

Body tání halogenovodíků C HI HBr HCl HF -150-100 -50 0

Halogenovodíky - příprava HF HCl 200-250 C CaF 2 + H 2 SO 4 2 HF + CaSO 4 Leblankův postup: 150 C NaCl + H 2 SO 4 HCl + NaHSO 4 540-600 C NaCl + NaHSO 4 HCl + Na 2 SO 4 HBr HI 3 P + 6 H 2 O + 3 Br 2 6 HBr + 2 H 3 PO 3 H 3 PO 3 + H 2 O + Br 2 2 HBr + H 3 PO 4 Leblancův postup nelze použít: 2 HBr + H 2 SO 4 Br 2 + SO 2 +2 H 2 O NaBr + H 3 PO 4 3 HBr + Na 3 PO 4 Stejně jako HBr s červeným P 2 I 2 + N 2 H 4 4 HI + N 2 3 NaI + H 3 PO 4 3 HI + Na 3 PO 4 I 2 + H 2 S 2HI + S

Halogenovodíky - výroba HF HCl HBr Ca 5 F(PO 4 ) 3 + 5 H 2 SO 4 3 H 3 PO 4 + HF + 5 CaSO 4 Přímou syntézou: Vedlejší produkt při výrobě H 3 PO 4 400 C H 2 (g) + Cl 2 (g) 2 HCl(g) Při průmyslové chloraci uhlovodíků jako vedlejší produkt 4 NaCl + 2 SO 2 + O 2 + 2 H 2 O 4 HCl + 2 Na 2 SO 4 200-400 C Přímou syntézou: H 2 (g) + Br 2 (g) 2 HBr(g) Pt azbest H 3 PO 3 + H 2 O + Br 2 2 HBr + H 3 PO 4 HI Přímá syntéza je energeticky nevýhodná

Halogenovodíky - použití HF HCl HBr HI 37% freony (chladící zařízení a rozpouštědla) 40% syntetický kryolit uranový průmysl katalyzátor při alkylaci ropy výroba fluoridů (NaF, SnF 2, H[BF 4 ], H 2 [SiF 6 ]) oxidačně chlorační procesy k výrobě anorganických sloučenin (NH 4 Cl, bezvodé chloridy) moření oceli, činění kůží, desulfurizace ropy, obohacování rud hydrolýza škrobu na glukózu, pro organický průmysl výroba anorganických bromidů syntéza alkylbromidů katalyzátor HBr v organické chemii výhradně jen v laboratoři

Halogenidy Jsou buď skutečnými solemi halogenovodíků (NaCl, CdBr 2, BiI 3, aj.) nebo hypotetickými (SCl 2, TeI 4, SF 6 aj.). Iontové (halogenidy alkalických kovů, Mg, alkalických zemin, lanthanoidů a některých elektropozitivních kovů. Iontovost klesá v řadě: NaF>NaCl>NaBr>NaI; nebo TiCl>TiCl 3 ; CrBr 2 >CrBr 3 ; PbF 2 >PbF 4 Reakce s H 2 O elektrolytická disociace

Halogenidy Kovalentní nízkomolekulární (ve vyšších oxidačních stavech např. TiCl 4, SnCl 4, UF 6, MoF 6, WF 6, nebo halogenidy všech nekovů a polokovů např. SF 6, SiF 4, AsF 3, TeBr 4 ) vysokomolekulární (AlCl 3, CdCl 2, CuBr 2, BiI 3 můstkové halogeny) Hydrolytické reakce s H 2 O: TiCl 4 + 2H 2 O TiO 2 + 4 HCl BBr 3 + 3H 2 O H 3 BO 3 + 3 HBr Nereagují s H 2 O (CCl 4, SF 6, SeF 6, OsF 8 )

Halogenidy - příprava Přímým sloučením prvků: Ti + 2Cl 2 TiCl 4 S + 3 F 2 SF 6 Reakcí málo ušlechtilých kovů s halogenovodíky: Cd + 2 HCl CdCl 2 + H 2 Termickým rozkladem komplexní sloučeniny: Ni [(NH 3 ) 6 ]Cl 2 NiCl 2 + 6 NH 3 Redukční halogenací Al 2 O 3 + 3 C + 3 Cl 2 2 AlCl 3 + 3 CO BeO + CCl 4 BeCl 2 + COCl 2 bezvodé

Halogenidy - příprava Rozpouštěním oxidů, hydroxidů a uhličitanů v halogenovodíkových kyselinách: MgO + 2 HCl MgCl 2 + H 2 O KOH + HI KI + H 2 O CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 Srážecími reakcemi: AgNO 3 + NaCl AgCl + NaNO 3

Interhalogeny XY n X/Y n F Cl Br I F 1 F 2 ClF BrF IF 3 ClF 3 BrF 3 IF 3 X 5 ClF 5 BrF 5 IF 5 7 IF 7 Cl 1 Cl 2 BrCl ICl 3 ICl 3 Br 1 Br 2 IBr I I 2 plyn kapal. kryst.

Interhalogeny Dvouatomové: vznikají přímou reakcí z prvků ClF bezbarvý plyn 250 C Cl 2 + F 2 2 ClF Použití: fluorační činidlo W + 2 ClF WF 6 + 3 Cl 2 v plynné fázi Vlastnosti: ClF + H 2 O F + HClO disproporcionují za norm. teploty BrF Br 2 + F 2 2 BrF 3 BrF Br 2 + BrF 3-45 C IF I 2 + F 2 2IF 5 IF 2I 2 + IF 5 IBr černé krystaly taveniny vedou el. proud ICl rub. červené krystaly 3 IX + BF 3 I 2 X + + IX 2 I 2 + X 2 2IX (X=Cl,Br) } Použití: nevodná rozpouštědla

Interhalogeny Tetraatomové: ClF 3 slámově žlutá kapalina, nejreaktivnější známá látka (spontánně zapaluje, azbest, dřevo stavební materiály - zápalné bomby ve 2. světové válce) Vlastnosti: 200-300 C Cl 2 + 3 F 2 2 ClF 3 2 ClF 3 + 2 H 2 O 3 HF + HClO 2 NH 3 + 2 ClF 3 6 HF + N 2 + Cl 2 Použití: raketové palivo, k výrobě UF 6 (oddělování U od Pu) BrF 3 jahodově červená kapalina Br 2 + 3 F 2 2 BrF 3 Použití: k přímé fluoraci oxidů na fluoridy SiO 2 + 4 BrF 3 3 SiF 4 + 2 Br 2 + O 2 I 2 Cl 6 jasně žlutá pevná látka 80 C 20 C I 2 + 3 Cl 2 2 I 2 Cl 6 Nestálá rozkládá se např. na HCl + O 2

Interhalogeny Hexaatomové: ClF 5 350 C, 25 MPa Vlastnosti: Cl 2 + 5 F 2 2 ClF 5 ClF 5 + 2H 2 O 4 HF + FClO 2 >150 C BrF 5 Br 2 + 5 F 2 2 BrF 5 BrF 5 + 3 H 2 O 5 HF + HBrO 3 za norm. teploty IF 5 I 2 (s) + 5F 2 2IF 5 IF 5 + 3 H 2 O 5 HF + HIO 3 mírnější fluorační činidlo Oktaatomové živá reakce explozivní reakce bouřlivá reakce IF 7 250-300 C I2(g) + 7 F2 2 IF7 2 IF 7 + SiO 2 SiF 4 + 2IOF 5 IF 7 + H 2 O 2 HF + IOF 5 silnější fluorační činidlo než IF 5

Oxidy X n O m binární sloučeniny s kyslíkem - největší rozdíly v chemických vlastnostech, protože X F >X O >X Cl >X Br >X I Ox. č. F Cl Br I HAO Tvar I OF 2 fluorid SP 3 (O) 103 I Cl 2 O Br 2 O SP 3 (O) 111 IV ClO 2 BrO 2 SP 2 (X) 118 lomený lomený lomený V I 2 O 5 SP 3 (I) 2 pyramidy VI Cl 2 O 6 VII Cl 2 O 7 I 2 O 7 SP 3 (X) 2 tetraedry

Oxidy Cl 2 O žluto-červený plyn, při zahřátí vybuchuje HgO + 2 Cl 2 HgCl 2 + Cl 2 O za snížené teploty Vlastnosti: Cl 2 O + H 2 O 2 HClO Cl 2 O + 10 NH 3 2 N 2 + 6 NH 4 Cl + 2 H 2 O explozivní reakce

Oxidy ClO 2 žluto-zelený plyn nebo červeno-hnědá kapalina, při zahřátí vybuchuje 3 KClO 3 + 3 H 2 SO 4 2 ClO 2 + HClO 4 + 3 KHSO 4 + H 2 O 2 AgClO 3 + Cl 2 2 AgCl + 2 ClO 2 + O 2 2 NaClO 2 + Cl 2 2 ClO 2 + 2 NaCl ClO 2 ClO + O h radikály ClO 2 + 6 H 2 O ClO 2 6H 2 O rozpouští se!!! Cl + O 3 ClO + O 2 v ozónové vrstvě ClO + O 3 Cl + O 2 o něco menší snížení O 3 ClO + NO 2 ClONO 2

Oxidy Cl 2 O 6 dimerní ClO 3 tmavo-červená kapalina 2 ClO 2 + 2 O 3 Cl 2 O 6 + 2 O 2 Cl 2 O 6 + H 2 O HClO 3 + HClO 4 Cl 2 O 6 + HF ClO 2 F + HClO 4

Oxidy I 2 O 5 bílá krystalická látka, nejstálejší ze všech oxidů rozkládá se >350 C 2 HIO 3 I 2 O 5 + H 2 O I 2 O 5 + 5 CO I 2 + 5 CO 2

Oxidy Cl 2 O 7 olejovitá kapalina I 2 O 7 syntetizován teprve nedávno 2 HClO 4 + P 2 O 5 Cl 2 O 7 + 2 HPO 3 Cl 2 O 7 ClO 3 + ClO 4

Oxokyseliny Ox. č. F Cl Br I HAO Tvar (I) HFO SP 3 (O) lom. I HClO HBrO HIO SP3 (X) III HClO 2 SP 3 (X) HO X HO Cl O V HClO 3 HBrO 3 HIO 3 SP 3 (X) HO O X O VII HClO 4 HBrO 4 HIO 4 SP 3 (X) O HO X O H 4 I 2 O 9 H 5 IO 6 SP 3 D 2 (I) oktaedr O

Oxokyseliny Kyseliny HXO a soli XO HFO: bílá krystalická látka Vlastnosti: zapotřebí odstranit z reakční zóny F 2 + H 2 O HFO + HF jinak reaguje F 2 + H 2 O OF 2 + HF 2 HFO + 2 H 2 O 2 H 2 O 2 +2 HF + O 2 HClO: velmi reaktivní 2 HXO 2 H + + 2 X + O 2 HBrO: nestálé, známé 3 HXO 3 H + +2 X + XO 3 HIO: jen ve vodných roztocích nejsilnější ox. účinky E =1,64 V NO 2 NO 3 ; S SO 4 ; Br Br 2, BrO, BrO 3 ; ClO ClO 2, ClO 3 ; Mn 2+ MnO 4 Příprava: Disproporcionační hydrolýzou: X 2 + OH X + XO + H 2 O Elektrochemickou oxidací: X + ClO Cl + XO + H 2 O XO + Cl 2 + H 2 O 2 Cl + 2HXO Soli: } Použití: bělení a odbarvování textilu, oxidační účinky Cl 2 + NaOH NaCl + NaClO + H 2 O 2 Ca(OH) 2 + 2 Cl 2 Ca(ClO) 2 CaCl 2 2H 2 O

Oxokyseliny Kyseliny HOXO a soli XO 2 HClO nestálá 2 Ba(ClO 2 ) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2 HClO 2 Vlastnosti: 5 HClO 2 4 ClO 2 + HCl + 2 H 2 O 3 HClO 2 2 HClO 3 + HCl HClO 2 HCl + O 2 Soli: Redukcí ClO 2 alkalickými roztoky peroxidů nebo Zn 2 ClO 2 + O 2 2 2 ClO 2 + O 2 ClO 2 + Zn 2 ClO 2 + Zn 2+

Oxokyseliny Kyseliny HOXO 2 a soli XO 3 silná kyselina oxidační účinky stálá až do 30% Ba(ClO 3 ) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2 HClO 3 8 HClO 3 4 HClO 4 + 2 Cl 2 + 2 H 2 O + 3 O 2 3 HClO 3 HClO 4 + 2 ClO 2 + H 2 O Soli: 3 Cl 2 + 6 KOH KClO 3 + 3 KCl + 3 H 2 O 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 3 ClO 2 ClO 3 + Cl HClO 3

Oxokyseliny lze zahustit až na 50% nejsilnější oxidační účinky HBrO 3 Br 2 + 5 HClO + H 2 O 2 HBrO 3 + 5 KCl HBrO 3 2 Br 2 + 5 O 2 + 2 H 2 O BrO 3 + 12 H + + 10 e Br 2 + 6 H 2 O; E º = 1,52 V Soli: KBr + KClO 3 KBrO 3 + 3 KCl

Oxokyseliny bílá krystalická látka I 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 O 2 HIO 3 + 10 HCl Soli: I 2 + 2 NaClO 3 2 NalO 3 + Cl 2 Vlastnosti (X = Cl, Br, I) 4 XO 3 2 O 2 + 2 X 2 + O 2 XO 3 + X + 6 H + 3 X 2 + 3 H 2 O I 2 + 2 XO 3 2 lo 3 + X 2 HIO 3

Oxokyseliny HClO 4 Kyseliny HOXO 3 a soli XO 4 hygroskopická, stálá až do 70% Ba(ClO 4 ) 2 + 2 HCl BaCl 2 + 2 HClO 4 Vlastnosti: HClO 4 2H 2 O H 5 O 2+ ClO 4 2 NaClO 4 + H 2 [SiF 6 ] Na 2 [SiF 6 ] + 2 HClO 4 2 NaClO 4 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2 HClO 4 Soli: výroba: elektrolytická oxidace roztoku NaClO 3 ClO 3 + 2 OH ClO 4 + H 2 O + 2 e (anoda) nebo 4 KClO 3 3 KClO 4 + KCl Použití: náhrada freonů (NH 4 ClO 4 ); tuhá raketová paliva (NH 4 ClO 4 + Al)

Oxokyseliny HBrO 4 bílá krystalická látka < 55% stálá do 100 C; > 55% nestálá HBrO 4 2H 2 O Příprava: BrO 3 + F 2 + 2 OH BrO 4 + 2 F + H 2 O filtruje se přes ionex 20% výtěžek Soli: mírná oxidační činidla

Oxokyseliny HIO 4 silné oxidační vlastnosti (soli mnohem menší) vzniká opatrnou dehydratací H 5 IO 6 O O I OH O

Oxokyseliny H 5 IO 6 Ba 5 (IO 6 ) 2 + 5 H 2 SO 4 5 BaSO 4 + 2 H 5 IO 6 Soli: termickým rozkladem (disproporcionací) 5 Ba(IO 3 ) 2 Ba 5 (IO 6 ) 2 + 4 I 2 + 9 O 2 nebo HO HO NaIO 3 +Cl 2 + 4 NaOH Na 3 H 2 IO 6 + 2 NaCl + H 2 O OH I OH O OH

Oxokyseliny H 4 I 2 O 9 2 H 5 IO 6 H 4 I 2 O 9 + 3 H 2 O H O O H I O O O O I O O O H H

Chemie astatu Vysoce radioaktivní, nestabilní, nejstabilnější isotop má poločas rozpadu cca 8 hodin, nejsou popsány sloučeniny, má polokovové chování reaguje s bromem a jodem na interhalogeny Rozpouští se v teplé zředěné HNO 3 a HCl

Biochemie halogenů FLidské tělo obsahuje 37 ppm fluoru hlavně zubní sklovina a kosti Je vysoce toxický a nebezpečný Kyselina fluorovodíková poškozuje tkáně, dokud se nedostane na kosti, kde vznikne fluorid vápenatý

Biochemie halogenů Cl Lidské tělo obsahuje 0,12 % chloru Je vysoce toxický a nebezpečný Leptá sliznice pokožku a oči

Biochemie halogenů Br Lidské tělo obsahuje 3 ppm bromu Je vysoce toxický a nebezpečný Malé dávky způsobují deprese a ztráty váhy Leptá sliznice, pokožku, oči

Biochemie halogenů ILidské tělo obsahuje 200 ppb jódu má význam pro činnost štítné žlázy Má antiseptické účinky Vyšší koncentrace poškozují sliznice a oči

Vztahy mezi prvky v tabulce I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII VIII 1 H n s n p He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg (n-1) d Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Lr Rf Ha 1. sloupce La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No 2. úhlopříčky 3. řádky

dotazy

Další přednáška Přechodné kovy