Halogeny prvky s 2 p 5

Podobné dokumenty
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

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

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

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

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

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

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

Halogeny 1

Modul 02 Přírodovědné předměty

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

VZÁCNÉ PLYNY ACH 02. Katedra chemie FP TUL

ACH 03 ALKALICKÉ KOVY. Katedra chemie FP TUL

VY_32_INOVACE_30_HBENO6

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

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

Halogeny a jejich sloučeniny

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

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

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

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 1

Ukázky z pracovních listů B

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

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

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

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

PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY

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

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

Otázky a jejich autorské řešení

ANODA KATODA elektrolyt:

ANODA KATODA elektrolyt:

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Elementární nekovy, jejich jednoduché molekuly Plynný stav

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

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

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

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

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

12.CHALKOGENY A HALOGENY

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

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

Redoxní reakce - rozdělení

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

6. Nekovy chlor a vodí k

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

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

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

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

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

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

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

VII. skupina PS, ns 2 np 5

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

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

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

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

Základy analýzy potravin Přednáška 1

PŘEHLED PRVKŮ. Anorganická chemie

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

Dusík a fosfor. Dusík

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

1932 H. C M.L.E.

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

U Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT

Alkalické kovy. Anorganická chemie 2 MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA FYZIKY, CHEMIE A ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ

p 8 prvky vzácné plyny

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

PRVKY 17. SKUPINY (HALOGÉNY)

4. CHEMICKÉ ROVNICE. A. Vyčíslování chemických rovnic

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

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

Učební osnovy Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemický kroužek ročník 6.-9.

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy.

DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE

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

Hliník. Výskyt hliníku: Výroba hliníku:

DUM VY_52_INOVACE_12CH06

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.

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Kovy a metody jejich výroby

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

Kovy I. A skupiny alkalické kovy

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

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

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Periodická soustava prvků

GALAVANICKÝ ČLÁNEK. V běžné životě používáme název baterie. Odborné pojmenování pro baterii je galvanický článek.

Fyzika (učitelství) Zkouška - teoretická fyzika. Čas k řešení je 120 minut (6 minut na úlohu): snažte se nejprve rychle vyřešit ty nejsnazší úlohy,

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Geochemie endogenních procesů 1. část

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

Klasifikace struktur

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Pojmy Metody a formy Poznámky

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

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

Transkript:

Halogeny prvky s 2 p 5 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 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 s 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 Halogeny výskyt v přírodě F 2 Cl 2 Br 2 I 2 CaF 2 kazivec Na 3 [AlF 6 ] kryolit Ca 5 F(P 4 ) 3 fluoroapatit NaCl halit mořská voda solná ložiska Ca 5 Cl(P 4 ) 3 chloroapatit mořská voda společně s Cl (např. Mrtvé moře 4 g/dm 3 Br ) Ca(I 3 ) 2 lantarit NaI 3 v chilském ledku mořskéřasy, vody slaných bažin (Louisiana, Kalifornie, Japonsko) 1

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 + Mn 2 = MnCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 2 Cl 3 + 5 HS 3 + 2 H 3 + = 5 HS 4 + 3 H 2 + Cl 2 Cl + Cl + 2 H 3 + = Cl 2 + 3 H 2 16 HBr + 2 KMn 4 = 2 MnBr 2 + 5 Br 2 + 2 KBr + 8 H 2 5 Br + Br 3 + 6 H 3 + = 9 H 2 + 3 Br 2 2 KBr + Cl 2 = Br 2 + 2 KCl 4 HI + 2 = 2 I 2 + 2 H 2 vzduch 2 I 3 + 5 HS 3 + 2 H 3 + = 5 HS 4 + I 2 + 3 H 2 2 KI + Br 2 = I 2 + 2 KBr I 2 5 + 5 C = I 2 + 5 C 2 (detekce C) 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 S 4 = CaS 4 + 2 HF HF + KH = KF elektrolytickou oxidací vodných roztoků NaCl nebo + H 2 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) z matečných louhů a mořské vody: 2 Br oxidací HCl vzdušným 2 : 4 HCl + 2 + Cl 2 Cl 2 = Br 2 + 2 2 + H 2 2 Cl z Chilského ledku: Br (g) Br (l) 2 2 Br 2 NaI 2 3 + 2 NaHS 3 + 3 Na 2 S 3 = 5 Na 2 S 4 + I 2 + 3 H 2 z výluhu popela mořských řas: 2 I + 2 N 2 + 4 H 3 + = I 2 + 2 N + 6 H 2 2

Elektronegativita halogenů Energie vazby mezi halogeny kj/mol 3

Bod varu halogenů C Bod tání halogenů C 4

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 M C l X X >> X M (M= Na, K, Ca, Ba) + Kovalentní vazba σ (polární) s ostatními méně elektropozitivními prvky X X > X M (M= S, Te, C, H, Cd, Hg, Ti) σ vazby překryvem atomu X (SP 3, SP 3 D, SP 3 D 2, SP 3 D 2 F) s A, HA (partnera) H X 5

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) Cl 2 SP 2 AB 2 E lomený tvar molekuly (úhel Cl = 117 ) Cl SP 3 ABE 3 lineární Cl 2 SP 3 AB 2 E 2 lomený Cl 3 SP 3 AB 3 E trigonálně pyramidální Cl 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 I 5 6 SP 3 D 2 AB 6 oktaedr IF 7 SP 3 D 2 F pentagonálně bipyramidální 6

Vazba můstkovými atomy Atomy halogenů v oxidačním stavu I tvoří další typ vazby, která má obdobný charakter jako vodíková vazba (HF, HCl) σ (třístředová). Ve funkci můstkových atomů mohou halogeny dosáhnout i dvouvaznosti. Příklad: Al 2 Cl 6, CuBr 2 HF (HCl) Cl Cl Cl Cl Al Cl Al Cl Br Br Br Br Cu Br Cu Br F H F H F 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. statní halogeny podobné, avšak méně výrazné oxidační působení, těžší halogeny s některými prvky vůbec nereagují (Cl + C; I + S apod.) 7

Nejvýznamnější binární sloučeniny Halogenovodíky Halogenidy Interhalogeny xidy xokyseliny Halogenid oxidy Deriváty kyselin Chemické vlastnosti halogenů Reakce s binárními sloučeninami: vytěsní elektronegativní složku jako prvek: Si 2 + 2 F 2 SiF 4 + 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 S 2 + Br 2 S 2 Br 2 PCl 3 + Cl 2 PCl 5 C + Cl 2 CCl 2 8

Chemické vlastnosti halogenů Reakce při nichž přecházejí do kladného oxidačního stavu: 3 I 2 + 10 HN 3 6 HI 3 + 10 N + 2 H 2 3 I 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 2 HI 3 + 10 HCl Reakce s vodou (ph=7) 2 F 2 + H 2 4 HF + 2 ; F 2 + H 2 HF + HF X 2 + H 2 HX + HX ; 2 HX 2 H + + 2 X + 2 nestálost se zvyšuje 3 HX 3 H + + 2 X + X HCl > HBr > HI Chemické vlastnosti halogenů Reakce se zředěnými roztoky alkalických hydroxidů za studena (5%) 2 F 2 + 2 NaH 2 NaF + F 2 + 2 H 2 Cl 2 + 2 NaH NaCI + NaCl + H 2 Br 2 + 2 NaH NaBr + NaBr + H 2 I 2 + 2 NaH NaI + NaI + H 2 Reakce s koncentrovanými roztoky alkalických hydroxidů za tepla 3 X 2 + 6 KH KX 3 + 5 KX + 3 H 2 (X=Cl,Br,I) 9

Body varu halogenovodíků C Body tání halogenovodíků C 10

Halogenovodíky - příprava HF HCl 200-250 C CaF 2 + H 2 S 4 2 HF + CaS 4 Leblankův postup: 150 C NaCl + H 2 S 4 HCl + NaHS 4 540-600 C NaCl + NaHS 4 HCl + Na 2 S 4 HBr HI 3 P + 6 H 2 + 3 Br 2 6 HBr + 2 H 3 P 3 H 3 P 3 + H 2 + Br 2 2 HBr + H 3 P 4 Leblankův postup nelze použít: 2 HBr + H 2 S 4 Br 2 + S 2 +2 H 2 NaBr + H 3 P 4 3 HBr + Na 3 P 4 Stejně jako HBr s červeným P 2 I 2 + N 2 H 4 4 HI + N 2 3 NaI + H 3 P 4 3 HI + Na 3 P 4 I 2 + H 2 S 2HI + S Halogenovodíky - výroba HF Vedlejší produkt při výrobě H 3 P 4 Ca 5 F(P 4 ) 3 + 5 H 2 S 4 3 H 3 P 4 + HF + 5 CaS 4 HCl HBr Přímou syntézou: 400 C H 2 (g) + Cl 2 (g) 2 HCl(g) Při průmyslové chloraci uhlovodíků jako vedl.produkt 4 NaCl + 2 S 2 + 2 + 2 H 2 4 HCl + 2 Na 2 S 4 200-400 C Přímou syntézou: H 2 (g) + Br 2 (g) 2 HBr(g) Pt azbest H 3 P 3 + H 2 + Br 2 2 HBr + H 3 P 4 HI Přímá syntéza je energeticky nevýhodná 11

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 elektrolytická disociace 12

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 : TiCl 4 + 2H 2 = Ti 2 + 4 HCl BBr 3 + 3H 2 = H 3 B 3 + 3 HBr Nereagují s H 2 (CCl 4, SF 6, SeF 6, sf 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 3 + 3 C + 3 Cl 2 = 2 AlCl 3 + 3 C Be + CCl 4 = BeCl 2 + CCl 2 bezvodé 13

Halogenidy - příprava Rozpouštěním oxidů, hydroxidů a uhličitanů v halogenovodíkových kyselinách: Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2 KH + HI = KI + H 2 CaC 3 + 2 HCl = CaCl 2 + H 2 + C 2 Srážecími reakcemi: AgN 3 + NaCl = AgCl + NaN 3 Interhalogeny XY n X/Y n F Cl F Br 1 F 2 ClF BrF IF 3 ClF 3 BrF 3 IF 3 I 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. 14

Interhalogeny Dvouatomové: vznikají přímou reakcí z prvků ClF bezbarvý plyn Cl 2 + F 250 C 2 2 ClF Použití: fluoračníčinidlo W + 2 ClF WF 6 + 3 Cl 2 Vlastnosti: ClF + H 2 F + HCl disproporcionují za norm. teploty v plynné fázi BrF Br 2 + F 2 2 BrF 3 BrF Br 2 + BrF 3 IF I 2 + F -45 C 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 Tetraatomové: Interhalogeny ClF 3 slámově žlutá kapalina, nejreaktivnější známá látka (spontánně zapaluje, azbest, dřevo stavební materiály - zápalné bomby ve 2. světové válce) Vlastnosti: Nestálá rozkládá se 200-300 C např. na HCl + 2 Cl 2 + 3 F 2 2 ClF 3 2 ClF 3 + 2 H 2 3 HF + HCl 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 jahodověčervená kapalina Br 2 + 3 F 2 2 BrF 3 Použití: k přímé fluoraci oxidů na fluoridy 20 C Si 2 + 4 BrF 3 3 SiF 4 + 2 Br 2 + 2 I 2 Cl 6 jasně žlutá pevná látka 80 C I 2 + 3 Cl 2 2 I 2 Cl 6 15

Interhalogeny Hexaatomové: ClF 5 Vlastnosti: 350 C, 25 MPa Cl 2 + 5 F 2 2 ClF 5 ClF 5 + 2H 2 4 HF + FCl 2 živá reakce >150 C explozivní reakce BrF 5 Br 2 + 5 F 2 2 BrF 5 za norm. teploty BrF 5 + 3 H 2 5 HF + HBr 3 IF 5 I 2 (s) + 5F 2 2IF 5 IF 5 + 3 H 2 5 HF + HI 3 mírnější fluorační činidlo bouřlivá reakce ktaatomové IF 7 250-300 C I2 (g) + 7 F2 2 IF7 2 IF 7 + Si 2 SiF 4 + 2IF 5 IF 7 + H 2 2 HF + IF 5 silnější fluoračníčinidlo než IF 5 xidy X n m binární sloučeniny s kyslíkem - největší rozdíly v chemických vlastnostech, protože X F >X >X Cl >X Br >X I x. č. F Cl Br I HA Tvar I F 2 fluorid SP 3 () 103 I Cl 2 Br 2 SP 3 () 111 IV Cl 2 Br 2 SP 2 (X) 118 lomený lomený lomený V I 2 5 SP 3 (I) 2 pyramidy VI Cl 2 6 VII Cl 2 7 I 2 7 SP 3 (X) 2 tetraedry 16

Cl 2 xidy žluto-červený plyn, při zahřátí vybuchuje Hg + 2 Cl 2 HgCl 2 + Cl 2 za snížené teploty Vlastnosti: Cl 2 + H 2 2 HCl Cl 2 + 10 NH 3 2 N 2 + 6 NH 4 Cl + 2 H 2 explozivní reakce xidy Cl 2 žluto-zelený plyn nebo červeno-hnědá kapalina, při zahřátí vybuchuje 3 KCl 3 + 3 H 2 S 4 2 Cl 2 + HCl 4 + 3 KHS 4 + H 2 2 AgCl 3 + Cl 2 2 AgCl + 2 Cl 2 + 2 2 NaCl 2 + Cl 2 2 Cl 2 + 2 NaCl Cl 2 Cl + hν radikály Cl 2 + 6 H 2 Cl 2 6H 2 rozpouští se!!! Cl + 3 Cl + 2 v ozónové vrstvě Cl + 3 Cl + 2 o něco menší snížení 3 Cl + N 2 ClN 2 17

xidy Cl 2 6 dimerní Cl 3 tmavo-červená kapalina 2 Cl 2 + 2 3 Cl 2 6 + 2 2 Cl 2 6 + H 2 HCl 3 + HCl 4 Cl 2 6 + HF Cl 2 F + HCl 4 xidy I 2 5 bílá krystalická látka, nejstálejší ze všech oxidů rozkládá se >350 C 2 HI 3 I 2 5 + H 2 I 2 5 + 5 C I 2 + 5 C 2 18

xidy Cl 2 7 olejovitá kapalina I 2 7 syntetizován teprve nedávno 2 HCl 4 + P 2 5 Cl 2 7 + 2 HP 3 Cl 2 7 Cl 3 + Cl 4 xokyseliny x. č. F Cl Br I HA Tvar (I) HF SP 3 () lom. I HCl HBr HI SP3 (X) III HCl 2 SP 3 (X) H X H Cl V HCl 3 HBr 3 HI 3 SP 3 (X) H X VII HCl 4 HBr 4 HI 4 SP 3 (X) H X H 4 I 2 9 H 5 I 6 SP 3 D 2 (I) oktaedr 19

xokyseliny Kyseliny HX a soli X HF: bílá krystalická látka Vlastnosti: zapotřebí odstranit z reakční zóny F 2 + H 2 HF + HF jinak reaguje F 2 + H 2 F 2 + HF } 2 HF + 2 H 2 2 H 2 2 +2 HF + 2 HCl: velmi reaktivní 2 HX 2 H + + 2 X + 2 HBr: nestálé, známé 3 HX 3 H + +2 X + X 3 HI: jen ve vodných roztocích nejsilnější ox. účinky E =1,64 V N 2 N 3 ; S S 4 ; Br Br 2, Br, Br 3 ; Cl Cl 2, Cl 3 ; Mn 2+ Mn 4 Příprava: Disproporcionační hydrolýzou: X 2 + H X + X + H 2 Elektrochemickou oxidací: X + Cl Cl + X + H 2 X + Cl 2 + H 2 2 Cl + 2HX Soli: Použití: bělení a odbarvování textilu, oxidační účinky Cl 2 + NaH NaCl + NaCl + H 2 2 Ca(H) 2 + 2 Cl 2 Ca(Cl) 2 CaCl 2 2H 2 xokyseliny Kyseliny HX a soli X 2 HCl nestálá Ba(Cl 2 ) 2 + H 2 S 4 BaS 4 + 2 HCl 2 2 Vlastnosti: 5 HCl 2 4 Cl 2 + HCl + 2 H 2 3 HCl 2 2 HCl 3 + HCl HCl 2 HCl + 2 Soli: Redukcí Cl 2 alkalickými roztoky peroxidů nebo Zn 2 Cl 2 + 2 2 2 Cl 2 + 2 Cl 2 + Zn 2 Cl 2 + Zn 2+ 20

xokyseliny Kyseliny HX 2 a soli X 3 HCl silná kyselina oxidační účinky 3 stálá až do 30% Ba(Cl 3 ) 2 + H 2 S 4 BaS 4 + 2 HCl 3 8 HCl 3 4 HCl 4 + 2 Cl 2 + 2 H 2 + 3 2 3 HCl 3 HCl 4 + 2 Cl 2 + H 2 Soli: 3 Cl 2 + 6 KH KCl 3 + 3 KCl + 3 H 2 2 KCl 3 2 KCl + 3 2 3 Cl 2 Cl 3 + Cl xokyseliny lze zahustit až na 50% nejsilnější oxidační účinky HBr 3 Br 2 + 5 HCl + H 2 2 HBr 3 + 5 KCl HBr 3 2 Br 2 + 5 2 + 2 H 2 Br 3 + 12 H + + 10 e Br 2 + 6 H 2 ; E º = 1,52 V Soli: KBr + KCl 3 KBr 3 + 3 KCl 21

xokyseliny bílá krystalická látka I 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 2 HI 3 + 10 HCl Soli: I 2 + 2 NaCl 3 2 Nal 3 + Cl 2 Vlastnosti (X = Cl, Br, I) 4 X 3 2 2 + 2 X 2 + 2 X 3 + X + 6 H + 3 X 2 + 3 H 2 I 2 + 2 X 3 2 l 3 + X 2 HI 3 xokyseliny HCl 4 Kyseliny HX 3 a soli X 4 hygroskopická, stálá až do 70% Ba(Cl 4 ) 2 + 2 HCl BaCl 2 + 2 HCl 4 Vlastnosti: HCl 4 2H 2 H 5 2+ Cl 4 2 NaCl 4 + H 2 [SiF 6 ] Na 2 [SiF 6 ] + 2 HCl 4 2 NaCl 4 + H 2 S 4 Na 2 S 4 + 2 HCl 4 Soli: výroba: elektrolytická oxidace roztoku NaCl 3 Cl 3 + 2 H Cl 4 + H 2 + 2 e (anoda) nebo 4 KCl 3 3 KCl 4 + KCl Použití: náhrada freonů (NH 4 Cl 4 ); tuhá raketová paliva (NH 4 Cl 4 + Al) 22

xokyseliny HBr 4 bílá krystalická látka < 55% stálá do 100 C; > 55% nestálá HBr 4 2H 2 Příprava: Br 3 + F 2 + 2 H Br 4 + 2 F + H 2 filtruje se přes ionex 20% výtěžek Soli: mírná oxidační činidla xokyseliny HI 4 silné oxidační vlastnosti (soli mnohem menší) vzniká opatrnou dehydratací H 5 I 6 I H 23

xokyseliny H 5 I 6 Ba 5 (I 6 ) 2 + 5 H 2 S 4 5 BaS 4 + 2 H 5 I 6 Soli: termickým rozkladem (disproporcionací) 5 Ba(I 3 ) 2 Ba 5 (I 6 ) 2 + 4 I 2 + 9 2 nebo H H H I NaI 3 +Cl 2 + 4 NaH Na 3 H 2 I 6 + 2 NaCl + H 2 H H xokyseliny H 4 I 2 9 2 H 5 I 6 H 4 I 2 9 + 3 H 2 H H I H I H 24

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 HN 3 a HCl webelements.com 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 25

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 26

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 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 s 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 27

dotazy Další přednáška Přechodné kovy 28