Хлор құрамында оттегі бар 4 қышқыл түзеді: гипохлорлы, хлорлы, гипохлорлы және хлорлы.

Гипохлор қышқылы (HClO) хлордың сумен, сондай-ақ оның тұздарының күшті минералды қышқылдармен әрекеттесуі нәтижесінде түзіледі. Бұл әлсіз қышқыл және өте тұрақсыз. Оның ыдырау реакциясы өнімдерінің құрамы шарттарға байланысты. Гипохлорлы қышқылдың күшті жарықтандырылуымен, ерітіндіде тотықсыздандырғыштың болуымен, сондай-ақ ұзақ уақыт тұрғанда атомдық оттегінің бөлінуімен ыдырайды:

HClO = HCl + O.

Суды кетіретін заттардың қатысуымен хлор оксиді (I) түзіледі:

2 HClO = 2 H 2 O + Cl 2 O.

3 HClO = 2 HCl + HClO 3.

Сондықтан хлордың ыстық сілті ерітіндісімен әрекеттескенде тұздар тұз және гипохлор қышқылдарынан емес, тұз және гипохлор қышқылдарынан түзіледі:

6 NaOH + 3 Cl 2 = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 H 2 O.

Гипохлор қышқылының тұздары – гипохлориттер – өте күшті тотықтырғыштар. Олар суықта хлор сілтілермен әрекеттескенде түзіледі. Бұл кезде тұз қышқылының тұздары түзіледі. Бұл қоспалардың ішінде ең көп қолданылатыны ағартқыш және найза суы.

Гипохлорлы қышқыл (HClO 3) оның тұздары – хлораттардың күкірт қышқылымен әсерінен түзіледі. Бұл өте тұрақсыз қышқыл, өте күшті тотықтырғыш. Тек сұйылтылған ерітінділерде болуы мүмкін.

HClO 3 ерітіндісін төмен температурада вакуумде буландыру арқылы құрамында шамамен 40% перхлор қышқылы бар тұтқыр ерітінді алуға болады. Құрамында қышқылдың жоғарылауы кезінде ерітінді жарылып ыдырайды.

Жарылғыш ыдырау тотықсыздандырғыштардың қатысуымен төмен концентрацияларда да болады. Сұйылтылған ерітінділерде перхлор қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсетеді және реакциялар өте тыныш жүреді:

HClO 3 + 6 HBr = HCl + 3 Br 2 + 3 H 2 O.

Перхлор қышқылының тұздары хлорид ерітінділерінің электролизі кезінде катод пен анодтық кеңістіктер арасында диафрагма болмаған кезде, сондай-ақ жоғарыда көрсетілгендей хлордың ыстық сілті ерітіндісінде еруі кезінде түзіледі. Электролиз кезінде түзілген калий хлораты (Бертолле тұзы) суда аз ериді және ақ тұнба түрінде басқа тұздардан оңай бөлінеді. Қышқыл сияқты, хлораттар өте күшті тотықтырғыштар болып табылады:

KClO 3 + 6 HCl = KCl + 3 Cl 2 + 3 H 2 O.

Хлораттар жарылғыш заттарды алу үшін, сонымен қатар зертханалық жағдайда оттегі мен перхлор қышқылының тұздары – перхлораттар алу үшін қолданылады. Бертолле тұзын катализатор рөлін атқаратын марганец диоксиді (MnO2) қатысында қыздырғанда оттегі бөлінеді. Калий хлоратын катализаторсыз қыздырса, ол тұз және перхлор қышқылдарының калий тұздарын түзу үшін ыдырайды:

2 KClO 3 = 2 KCl + 3 O 2;

4 KClO 3 = KCl + 3 KClO 4.

Перхлораттарды концентрлі күкірт қышқылымен өңдеу арқылы перхлор қышқылын алуға болады:

KClO 4 + H 2 SO 4 = KHSO 4 + HClO 4.

Бұл ең күшті қышқыл. Ол барлық оттегі бар хлор қышқылдарының ішіндегі ең тұрақтысы болып табылады, алайда сусыз қышқыл қыздырғанда, шайқағанда немесе тотықсыздандырғыштармен жанасқанда жарылғыш ыдырауы мүмкін. Перхлор қышқылының сұйылтылған ерітінділері айтарлықтай тұрақты және қолдануға қауіпсіз. Калий, рубидий, цезий, аммоний хлораттары және көптеген органикалық негіздер суда нашар ериді.

Өнеркәсіпте калий перхлоратын Бертолле тұзын электролиттік тотықтыру арқылы алады:

2 H + + 2 e - = H 2 (катодта);

ClO 3 - - 2 e - + H 2 O = ClO4 - + 2 H + (анодта).

Хлор қышқылы (HClO 2) концентрлі күкірт қышқылының катод пен анодтық кеңістіктер арасында диафрагма болмаған кезде сілтілі металл хлоридтерінің ерітінділерін электролиздеу кезінде аралық өнім ретінде алынатын сілтілі металдардың хлориттеріне әсерінен түзіледі. Бұл әлсіз, тұрақсыз қышқыл, қышқыл ортада өте күшті тотықтырғыш. Тұз қышқылымен әрекеттескенде хлор бөлінеді:

HClO 2 + 3 HCl = Cl 2 + 2 H 2 O.

Натрий хлориттері хлор диоксидін алу үшін, суды залалсыздандыру үшін, сонымен қатар ағартқыш ретінде қолданылады.

Хлорлы, немесе ағартқыш, әк (CaOCl 2) немесе CaCl (ClO) хлордың ұнтақталған кальций гидроксидімен әрекеттесуінен түзіледі - мамық:

Ca(OH) 2 + Cl 2 = Cl-O-Ca-Cl + H 2 O,

2 Ca(OH) 2 + 2 Cl 2 = CaCl 2 + Ca(OCl) 2 + 2 H 2 O.

Ағартқыштың сапасы оның құрамындағы гипохлоритпен анықталады. Ол өте күшті тотықтырғыш қасиеттерге ие және тіпті марганец тұздарын перманганатқа дейін тотықтыра алады:

5 CaOCl 2 + 2 Mn(NO 3) 2 + 3 Ca(OH) 2 = Ca(MnO 4) 2 + 5 CaCl 2 + 2 Ca(NO 3) 2 + 3 H 2 O.

Ауа құрамындағы көмірқышқыл газының әсерінен хлордың бөлінуімен ыдырайды:

CaOCl 2 + CO 2 = CaCO 3 + Cl 2,

CaCl 2 + Ca(OCl) 2 + 2 CO 2 = 2 CaCO 3 + 2 Cl 2.

Ағартқыш ағартқыш және дезинфекциялаушы ретінде қолданылады.

Химия пәнінің мұғалімі

Жалғасы. Қараңыз № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19, 21/2008;
1, 3/2009

29 САБАҚ

10 сынып(оқудың бірінші жылы)

Галогендер және олардың маңызды қосылыстары

1. Д.И.Менделеев кестесіндегі орны, атомның құрылысы.

2. Есімдердің шығу тегі.

3. Физикалық қасиеттері.

4. Химиялық қасиеттері (хлор мысалында).

5. Табиғатта болу.

6. Өндірістің негізгі әдістері (хлор мысалында).

7. Хлорсутек және хлоридтер.

8. Құрамында оттегі бар хлор қышқылдары және олардың тұздары.

Галогендер («соленолдар») периодтық жүйенің VIIa топшасында орналасқан. Оларға фтор, хлор, бром, йод және астатин жатады. Барлық галогендер Р-элементтер, сыртқы энергетикалық деңгейдің конфигурациясына ие ns 2 б 5 . Өйткені галоген атомдарының сыртқы деңгейінде 1 жұпталмаған атомдар болады Р-электрон, тән валенттілік I. Фтордан басқа барлық галогендердің қоздырылған күйдегі атомдарындағы жұпталмаған электрондар саны артуы мүмкін, сондықтан III, V және VII валенттіліктер мүмкін.

Cl: 1 с 2 2с 2 2б 6 3с 2 3б 5 3г 0 (валенттілік I),

Cl*: 1 с 2 2с 2 2б 6 3с 2 3б 4 3г 1 (валенттілік III),

Cl**: 1 с 2 2с 2 2б 6 3с 2 3б 3 3г 2 (валенттілік V),

Cl***: 1 с 2 2с 2 2б 6 3с 1 3б 3 3г 3 (валенттілік VII).

Галогендер типтік бейметалдар болып табылады және тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Галогендердің металдармен және сутегімен қосылыстардағы тотығу дәрежесі –1; Барлық құрамында оттегі бар қосылыстарда галогендер (фтордан басқа) +1, +3, +5, +7 тотығу дәрежелерін көрсетеді, мысалы:

Топшадан төмен қарай галогендердің агрегаттық күйі өзгереді, суда ерігіштігі төмендейді, атомның радиусы жоғарылайды, электртерістігі, металл емес қасиеттері және тотығу қабілеті төмендейді (фтор ең күшті тотықтырғыш). Галогендік қосылыстар үшін: Cl – I – ге дейін – галогенид иондарының қалпына келтіру қабілеті артады. Оттегісіз және құрамында оттегі бар қышқылдар қатарында қышқылдық қасиеттері жоғарылайды:

Фтор атауы гректің жойғыш сөзінен шыққан, өйткені олар фторды алуға тырысқан фторлы қышқыл әйнекті коррозияға ұшыратады. Хлор өз атауын гректің сары-жасыл, солып тұрған жапырақтардың түсі деген сөзінен алады. Бром гректің лас сөзінен шыққан сұйық бромның иісі үшін аталған. Йод атауы гректің – күлгін – йод буының түсін білдіретін сөзінен шыққан. Радиоактивті астатин гректің тұрақсыз сөзінен шыққан.

Физикалық қасиеттері бойынша фтор – ашық жасыл түсті қиын сұйылтылатын газ, хлор – сары-жасыл түсті жеңіл сұйылтылатын газ, бром – қызыл-қоңыр түсті ауыр сұйықтық, йод – қою күлгін түсті қатты кристалды зат. металл жылтырлығы бар түс, оңай сублимацияланады (сублимация). Йодтан басқа барлық галогендер күшті тұншықтырғыш иіске ие және улы.

Химиялық қасиеттері

Барлық галогендер жоғары химиялық белсенділікті көрсетеді, ол фтордан йодқа ауысқанда төмендейді. Мысал ретінде хлордың көмегімен галогендердің химиялық қасиеттерін қарастырайық:

(F 2 - жарылыспен; Br 2, I 2 - жарықта және жоғары температурада.)

Металдар (+):

2Na + Cl 2 = 2NaCl;

2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3 .

Бейметалдар (+/–):*

N 2 + Cl 2 реакциясы болмайды.

Негізгі оксидтер (–).

Қышқыл оксидтер (–).

Негіздер (+/–):

Қышқылдар (+/–):

2HBr + Cl 2 = 2HCl + Br 2,

HCl + Br 2 реакциясы болмайды.

Тұздар (+/–):

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2,

KCl + Br 2 реакциясы болмайды.

Табиғатта галогендер жоғары химиялық белсенділікке байланысты бос күйінде кездеспейді. Ең көп таралған хлор қосылыстары арасында тас немесе ас тұзы (NaCl), сильвинит (KCl NaCl), карналлит (KCl MgCl 2) бар. Теңіз суында хлоридтердің көп мөлшері кездеседі. Хлор хлорофилл құрамына кіреді. Табиғи хлор 35 Cl және 37 Cl екі изотоптан тұрады. Хлор жағдайында атомдағы нейтрондардың санын тек әрбір изотоп үшін бөлек есептеуге болатынын атап өтеміз:

35 Кл, б = 17, e = 17, n = 35 – 17 = 18;

37 Кл, б = 17,e = 17, n = 37 – 17 = 20.

Өнеркәсіпте хлор сулы ерітіндінің немесе хлорид балқымасының электролизі арқылы алынады:

Зертханалық алу әдістері (концентрлі тұз қышқылының әртүрлі тотықтырғыштарға әсері):

MnO 2 + 4HCl (конц.) = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O,

2KMnO 4 + 16HCl (конц.) = 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O,

KClO 3 + 6HCl (конц.) = KCl + 3Cl 2 + 3H 2 O,

K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl (конс.) = 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 2KCl + 7H 2 O,

Ca(ClO) 2 + 4HCl (конс.) = CaCl 2 + 2Cl 2 + 2H 2 O.

C h o l o r d i d e s

Хлорсутек(HCl) – түссіз, өткір иісі бар, ауадан ауыр, суда жақсы еритін газ (1 көлем суда 450 көлем хлор сутегі ериді). Молекула коваленттік полярлық байланыстың түріне сәйкес түзіледі. Хлорсутектің сулы ерітіндісі тұз қышқылы деп аталады. Концентрлі тұз қышқылы ауадағы «түтін» ерітіндідегі хлорсутектің максималды концентрациясы 35-36% құрайды. Бұл қышқылдардың барлық тән қасиеттерін көрсететін күшті қышқыл:

HCl H + + Cl – ,

2HCl + Zn = ZnCl 2 + H 2,

HCl + Cu реакциясы болмайды,

2HCl + CaO = CaCl 2 + H 2 O,

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O,

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2.

Тұз қышқылына және оның тұздарына (хлоридтерге) сапалық реакция күміс нитратының ерітіндісімен реакция болып табылады:

Ag + + Cl – -> AgCl,

AgNO 3 + NaCl -> AgCl + NaNO 3.

Хлорсутекті алуға болады:

Сутегі мен хлордан тікелей синтездеу (синтетикалық әдіс):

Концентрлі күкірт қышқылының қатты хлоридтерге әсері – сульфатты әдіс (HF дәл осылай алуға болады, бірақ HBr және HI алу мүмкін емес):

NaCl (қатты) + H 2 SO 4 (конс.) = HCl + NaHSO 4.

Хлордың тотығу дәрежесі жоғарылаған сайын қышқылдардың күші күрт артады. Осылайша, гипохлор қышқылы өте әлсіз (көмір қышқылына қарағанда әлсіз), ал перхлор қышқылы барлық белгілі қышқылдардың ішіндегі ең күштісі.

A c l o d e r s a lts

Қышқыл оксидтері	Cl2O	Cl2O3	Cl2O5	Cl2O7
Қышқылдар	HClO гипохлорлы	HClO2 Хлорид	HClO 3 хлор	HClO 4 Хлор
Графикалық формулалар қышқылдар	H–O–Cl	H–O–Cl=O
Тұздардың атаулары мен мысалдары	Натрий гипохлориті NaClO	Натрий хлориті NaClO2	Натрий хлораты NaClO3	Натрий перхлораты NaClO4

Гипохлор қышқылы(HClO) – әлсіз, өте тұрақсыз.

Бұл қышқылдың тұздары (гипохлориттер) өте күшті тотықтырғыштар болып табылады. Ең көп қолданылатыны тұз және гипохлор қышқылдарының аралас тұзы – кальций хлориді-гипохлориті (ағартқыш):

Хлор қышқылы(HClO 3) - тек сұйылтылған ерітінділерде болады. Қышқылдың өзі және оның тұздары (хлораттар) күшті тотықтырғыштар болып табылады. Бұл қышқылдың ең танымал тұзы - калий хлораты (Бертолле тұзы).

5KClO 3 + 6P = 3P 2 O 5 + 5KCl,

KClO 3 + 3MnO 2 + 6KOH = KCl + 3K 2 MnO 4 + 3H 2 O,

4KClO 3 + 3K 2 S = 4KCl + 3K 2 SO 4.

Құрамында оттегі бар хлор қышқылдарының көптеген тұздары термиялық тұрақсыз, мысалы:

2KClO 3 2KCl + 3O 2,

4KClO 3 3KClO 4 + KCl (катализаторсыз),

3KClO KClO 3 + 2KCl,

KClO 4 KCl + 2O 2.

«Галогендер және олардың маңызды қосылыстары» тақырыбы бойынша тест.

1. Газдың тығыздығы 1,2 атм қысымда және 25 °С температурада 3,485 г/л. Газдың формуласын анықтаңыз.

а) фтор; б) хлор;

в) бромсутек;

г) хлорсутек.

2. Заттың сұйық күйді айналып өтіп қатты күйден газ тәріздес күйге өту құбылысы қалай аталады:

а) конденсация; б) сублимация;

в) сублимация; г) дистилляция.

3. Табиғи хлор – массалық сандары 35 және 37 изотоптардың қоспасы. Хлордың салыстырмалы атомдық массасын 35,5 деп алып, оның изотоптық құрамын есептеңдер.

а) 75% және 25%;

б) 24,4% және 75,8%;

в) 50% және 50%;

г) мәселені шешу үшін деректер жеткіліксіз.

4. Хлорды электролиз арқылы алуға болады:

а) балқытылған калий хлориді;

б) калий хлоридінің ерітіндісі;

в) балқытылған мыс хлориді;

г) мыс хлоридінің ерітіндісі.

5. Фторид сутегінің судағы ерітіндісі қалай аталады:

а) найза суы;

б) фтор қышқылы;

в) ағартқыш әк;

г) фтор қышқылы.

6. Хлор (V) оксиді келесі қышқылдың ангидриді болып табылады:

а) гипохлорлы; б) хлорлы;

в) хлорид; г) хлор.

7. Бертолле тұзын катализатор ретінде марганец диоксидінің қатысуымен күйдіргенде мыналар түзіледі:

а) калий хлориді және оттегі;

б) калий перхлораты және калий хлориді;

в) калий перхлораты және озон;

г) калий гипохлориті және хлор.

8. Құрамында литий, хлор және оттегі бар 0,543 г белгілі бір тұзы бар қышқылдандырылған ерітіндіге йодтың бөлінуі тоқтағанша натрий йодидінің ерітіндісі қосылды. Бөлінген йодтың массасы 4,57 г бастапқы тұздың атауы:

а) литий гипохлориті; б) литий хлориті;

в) литий хлораты; г) литий перхлораты.

9. Галоген молекулаларындағы химиялық байланыс:

а) ковалентті полюсті;

б) ковалентті полюссіз;

в) иондық;

г) донор-акцептор.

10. Хлор, фтордан айырмашылығы, белгілі бір жағдайларда әрекет етуі мүмкін:

а) су; б) сутегі;

в) мыс; г) натрий гидроксиді.

Сынақтың кілті

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
б	б, с	А	а б С Д	б, г	б	А	В	б	Г

Галогендер және олардың қосылыстары бойынша есептер мен жаттығулар

Трансформация тізбегі

1. Калий хлориді -> хлор -> хлорсутек -> кальций хлориді -> хлорсутек -> хлор -> калий хлораты.

2. Хлор -> бертолет тұзы -> калий хлориді -> тұз қышқылы + марганец диоксиді + су -> хлор -> мыс(II) хлориді -> хлор.

3. Калий хлориді -> хлор -> калий хлораты -> калий хлориді -> калий.

4. Калий хлориді -> хлор -> хлорсутек -> хлор -> калий гипохлориді.

5. Натрий хлориді -> хлорсутек -> хлор -> бертоле тұзы -> калий хлориді -> калий гидроксиді -> калий гипохлориді.

6. Калий хлораты -> А -> В-> С -> А -> калий нитраты (А, В, С заттарында хлор бар, алғашқы үш түрлендіру тотығу-тотықсыздану реакциялары).

7. Кальций оксиді -> кальций гидроксиді -> ағартқыш әк -> кальций хлориді -> кальций.

8. Натрий бромиді -> натрий хлориді -> хлор -> ағартқыш -> кальций карбонаты -> кальций гидрокарбонаты -> көмірқышқыл газы.

9. Натрий йодиді -> йод -> калий йодиді -> күміс йодиді.

10. Калий гипохлориті -> калий хлораты -> калий перхлораты -> калий хлориді.

А деңгейі

1. 200 г хлор суы бар ыдысты күн сәулесі тікелей түсетін жерде ұстады және бөлінген газды жинады, оның көлемі қалыпты жағдайда 0,18 л құрады. Хлорлы судың құрамын анықтаңыз (хлордың массалық үлесі).

Жауап. 0,57 %.

2. 9,8 г бертоллет тұзын күйдіру нәтижесінде алынған газ 22,2 г кальций хлоридінің балқымасының толық электролизі нәтижесінде анодта алынған газбен араласады. Алынған газ қоспасы 400 г 2% ыстық натрий гидроксиді ерітіндісінен өтті. Алынған ерітіндінің құрамын анықтаңыз.

Жауап. 2,38% NaCl; 0,84% NaClO 3.

3. Оттық жалын сары түске бояйтын және құрамында 27,06% металл, 16,47% азот және 56,47% оттегі бар 17 г тұзды ыдырату кезінде түзілетін тұздың массасын және газдың көлемін (н.м.) есептеңіз. Газдың бірдей мөлшерін алу үшін бертолит тұзының қандай массасы қажет болады?

Жауап. 13,8 г NaNO 2; 2,24 л O 2; 8,13 г KClO 3.

4. Құрамында 20,7% натрий хлориді және 4,3% магний хлориді бар 1 м 3 ерітіндіден (тығыздығы 1,23 г/см 3) хлордың қандай көлемін (но.) алуға болады?

Жауап. 61,2 м3.

5. Анодта 200 г 20% натрий хлориді ерітіндісінің электролизі кезінде бөлінетін газ 400 г 30% калий бромиді ерітіндісінен өтті. Алынған ерітіндіге күміс нитраты ерітіндісінің артық мөлшері қосылды. Тұнбаның сандық құрамын анықтаңыз.

Жауап. 59,4 г AgBr; 98,154 г AgCl.

В деңгейі

1. Салмағы 3 г натрий хлориді мен йодидтің ұнтақ қоспасы бар түтіктен 42 ° C температурада және 101,3 кПа қысымда 1,3 литр хлор өтті. Түтікте алынған зат 300 ° C күйдірілген, 2 г зат қалды. Бастапқы қоспадағы тұздардың массалық үлесін анықтаңыз.

Жауап. 45,3% NaCl; 54,6% NaI.

2. Йодид магний мен мырыш йодидінің қоспасы артық бром суымен өңделіп, алынған ерітінді буландырылады. Құрғақ қалдық массасы бастапқы қоспаның массасынан 1,445 есе аз болып шықты. Сол қоспаны артық натрий карбонатымен өңдегеннен кейін алынған тұнбаның массасы бастапқы қоспаның массасынан неше есе аз болады?

Жауап. 2,74 есе.

3. 2,17 г сілтілі жер металл сульфитін тотықтыру үшін құрамында 1,42 г хлор бар хлорлы су қосылды. Алынған қоспаға калий бромидінің артық мөлшері қосылып, 1,6 г бром бөлінді. Қоспаның құрамындағы тұнбаның құрамын анықтаңыз және оның массасын есептеңіз.

(BaSO 4) = (BaSO 3) = 0,01 моль,

m(BaSO 4) = (BaSO 4) М(BaSO 4) = 0,01 233 = 2,33 г.

Жауап. 2,33 г BaSO 4 .

4. 800 г 10% натрий хлоридінің сулы ерітіндісі арқылы ток өтті. Тұзды электролиздеу процесі аяқталғаннан кейін анодта бөлінген барлық газ электролиз нәтижесінде пайда болған ыстық ерітіндімен жұтылды. Газды сіңіргеннен кейін алынған ерітіндінің құрамын анықтаңыз.

Жауап. 8,35% NaCl ерітіндісінде және
3,03% NaClO 3 .

5. 0,2 атм қысымда және 27 °С температурада хлор мен сутегі қоспасының тығыздығы 0,0894 г/л. Мұндай қоспаның 100 л (н.с.) жарылуы нәтижесінде алынған хлорсутек 500 г 10% тұз қышқылында ерітілді. Алынған ерітіндідегі хлорсутектің массалық үлесін табыңыз.

Жауап. 17 %.

АДАЛ МІНДЕТТЕР

1. Төмендегі схемаларда сипатталған реакцияларға түсетіні белгілі болса, А, В және С заттарды атаңыз; Осы схемалар үшін толық реакция теңдеулерін жазыңыз:

A + H 2 -> B,

A + H 2 O B + C,

A + H 2 O + SO 2 -> B + ...,

C -> B + … .

Жауап. Заттар: A – Cl 2,
B – HCl; C – HClO.

2. Концентрлі күкірт қышқылының әсерінен А газы жай В затына айналады, ол күкірт гидроқышқылмен әрекеттесіп, жай С заты мен бастапқы А затының ерітіндісін түзеді.Заттарды анықта, реакция теңдеулерін жаз.

Жауап.Заттар: A – HBr; B – Br 2 ; C–S.

3. Хлорды күшті А қышқыл ерітіндісінен өткізгенде қарапайым В заты бөлініп, ерітіндінің түсі күңгірт болады. Хлордың одан әрі өтуімен В заты С қышқылына айналады және ерітіндінің түсі өзгереді. А, В және С заттарды атаңыз, реакция теңдеулерін жазыңыз.

Жауап.Заттар: A – HI; B – I 2, C – HIO 3.

4. Бос бромның толық тотықсыздануы жүретін реакцияларға мысалдар келтір: а) қышқыл сулы ерітіндіде; б) сілтілі сулы ерітіндіде; в) газ фазасында.

Жауап. Реакция теңдеулері:

5. Қандай заттар әрекеттесті және қандай жағдайда, егер нәтижесінде келесі заттар түзілсе (барлық өнімдер коэффициентсіз көрсетілген): а) барий хлориді және калий гидроксиді; б) кальций бромиді және бромды сутек; в) калий хлориді және фосфор пентоксиді. Толық реакция теңдеулерін жазыңыз.

Жауап. Реакция теңдеулері:

а) Ba(ClO) 2 + 2KH = BaCl 2 + 2KOH;

б) CaH 2 + 2Br 2 = CaBr 2 + 2HBr;

в) 5KClO 3 + 6P 5KCl + 3P 2 O 5.

6. Газсыздандыру үшін 254 г ағартқыш қажет. Зертханада: кальций, марганец диоксиді, натрий, мырыш, натрий хлориді, күкірт қышқылы, су, фосфор, күкірт, барий сульфаты бар. Қандай реагенттер және қандай мөлшерде қажет болады? Толық реакция теңдеулерін жазыңыз.

Жауап. 142 г Ca; 830,7 г NaCl; 308,85 г MnO 2;
1391,6 г H 2 SO 4.

Реакция теңдеулері:

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2,

NaCl (қатты) + H 2 SO 4 (конс.) = HCl + NaHSO 4,

MnO 2 + 4HCl = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O,

2Cl 2 + 2Ca(OH) 2 Ca(ClO) 2 + CaCl 2 + 2H 2 O.

7. Жаңа дайындалған хлорлы суды калий йодидінің сулы ерітіндісіне тамшылатып қосады. Ерітіндінің бастапқыда пайда болған түсі неліктен кейін жоғалып кететінін түсіндіріңіз. Жауабыңызды реакция теңдеулерімен бекітіңіз.

Жауап.Реакция теңдеулері:

2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2,

I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl.

* +/– белгісі бұл реакция барлық реагенттермен немесе белгілі бір жағдайларда болмайтынын білдіреді.

Жалғасы бар

Хлор құрамында оттегі бар төрт қышқыл түзеді: гипохлорлы, хлорлы, гипохлорлы және хлорлы.

Гипохлор қышқылы HClOхлордың сумен, сондай-ақ оның тұздарының күшті минералды қышқылдармен әрекеттесуі нәтижесінде түзіледі. Бұл әлсіз қышқыл және өте тұрақсыз. Оның ыдырау реакциясы өнімдерінің құрамы шарттарға байланысты. Гипохлорлы қышқылдың күшті жарықтандырылуымен, ерітіндіде тотықсыздандырғыштың болуымен, сондай-ақ ұзақ уақыт тұрғанда атомдық оттегінің бөлінуімен ыдырайды: HClO = HCl + O

Суды кетіретін заттардың қатысуымен хлор оксиді (I) түзіледі: 2 HClO = 2 H2O + Cl2O

Сондықтан хлор ыстық сілті ерітіндісімен әрекеттескенде тұздар тұз және гипохлор қышқылдарынан емес, тұз және гипохлор қышқылдарынан түзіледі: 6 NaOH + 3 Cl2 = 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O

Гипохлор қышқылының тұздары- өте күшті тотықтырғыштар. Олар суықта хлор сілтілермен әрекеттескенде түзіледі. Бұл кезде тұз қышқылының тұздары түзіледі. Бұл қоспалардың ішінде ең көп қолданылатыны ағартқыш және найза суы.

Хлор қышқылы HClO2концентрлі күкірт қышқылының катод пен анодтық кеңістіктер арасында диафрагма болмаған кезде сілтілі металдар хлоридтерінің ерітінділерін электролиздеу кезінде аралық өнім ретінде алынатын сілтілі металл хлориттеріне әсерінен түзіледі. Бұл әлсіз, тұрақсыз қышқыл, қышқыл ортада өте күшті тотықтырғыш. Тұз қышқылымен әрекеттескенде хлор бөлінеді: HClO2 + 3 HCl = Cl2 + 2 H2O

Гипохлор қышқылы HClO3 оның тұздары – хлораттардың әсерінен түзіледі- күкірт қышқылы. Бұл өте тұрақсыз қышқыл, өте күшті тотықтырғыш. Тек сұйылтылған ерітінділерде болуы мүмкін. HClO3 ерітіндісін төмен температурада вакуумде буландыру арқылы құрамында шамамен 40% перхлор қышқылы бар тұтқыр ерітінді алуға болады. Құрамында қышқылдың мөлшері жоғары болса, ерітінді жарылыспен ыдырайды. Жарылғыш ыдырау тотықсыздандырғыштардың қатысуымен төмен концентрацияларда да болады. Сұйылтылған ерітінділерде перхлор қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсетеді және реакциялар өте тыныш жүреді:

HClO3 + 6 HBr = HCl + 3 Br2 + 3 H2O

Перхлор қышқылының тұздары – хлораттар хлорид ерітінділерінің электролизі кезінде катод пен анодтық кеңістіктер арасында диафрагма болмаған кезде, сондай-ақ хлорды жоғарыда көрсетілгендей ыстық сілті ерітіндісінде еріткен кезде түзіледі. Электролиз кезінде түзілген калий хлораты (Бертолле тұзы) суда аз ериді және ақ тұнба түрінде басқа тұздардан оңай бөлінеді. Қышқыл сияқты, хлораттар өте күшті тотықтырғыштар болып табылады:

KClO3 + 6 HCl = KCl + 3 Cl2 + 3 H2O

Хлораттар жарылғыш заттарды өндіру үшін, сонымен қатар зертханалық жағдайда оттегін алу үшін және перхлор қышқылының тұздары - перхлораттар үшін қолданылады. Бертолле тұзын катализатор рөлін атқаратын марганец диоксиді MnO2 қатысында қыздырғанда оттегі бөлінеді. Калий хлоратын катализаторсыз қыздырса, ол тұз және перхлор қышқылдарының калий тұздарын түзу үшін ыдырайды:

2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2

4 KClO3 = KCl + 3 KClO4

Перхлораттарды концентрлі күкірт қышқылымен өңдеу арқылы перхлор қышқылын алуға болады:

KClO4 + H2SO4 = KHSO4 + HClO4

Бұл ең күшті қышқыл. Бұл оттегі бар хлор қышқылдарының ішіндегі ең тұрақтысы, бірақ сусыз қышқыл қыздырғанда, шайқағанда немесе тотықсыздандырғыштармен жанасқанда жарылғыш ыдырауы мүмкін. Перхлор қышқылының сұйылтылған ерітінділері айтарлықтай тұрақты және қолдануға қауіпсіз. Калий, рубидий, цезий, аммоний хлораттары және көптеген органикалық негіздер суда нашар ериді.

Өнеркәсіпте калий перхлоратын Бертолле тұзын электролиттік тотықтыру арқылы алады:

2 H+ + 2 e- = H2 (катодта)

ClO3- - 2 e- + H2O = ClO4- + 2 H+ (анодта)

Биологиялық рөл.

Ол маңызды алмастырылмайтын элементтерге жатады. Адам ағзасында 100 г.

Хлор иондары өте маңызды биологиялық рөл атқарады. K+, Mg2+, Ca2+, HCO~, H3PO4 иондарымен және белоктармен бірге еніп, олар қан плазмасының, лимфаның, ми-жұлын сұйықтығының және т.б. осмостық қысымның белгілі бір деңгейін (осмостық гомеостаз) құруда басым рөл атқарады.

Хлор ионы су-тұз алмасуын және тіндерде ұсталатын сұйықтық көлемін реттеуге қатысады, жасушаішілік сұйықтықтың рН деңгейін және натрий-калий сорғысының жұмысы нәтижесінде пайда болатын мембраналық потенциалды сақтайды, бұл түсіндіріледі (жағдайдағыдай). оның осмосқа қатысуы) жасуша мембраналары арқылы диффузиялық қабілеті арқылы Na+ және K+ иондары осылай жасайды. Хлор ионы тұз қышқылының құрамына кіретін асқазан сөлінің қажетті құрамдас бөлігі (H2PO4, HSO4 иондары, ферменттер және т.б. бірге).

Ас қорытуды ынталандыру арқылы тұз қышқылы әртүрлі патогендік бактерияларды да жояды.

15.1. Галогендер мен халькогендердің жалпы сипаттамасы

Галогендер («генерациялайтын тұздар») VIIA тобының элементтері болып табылады. Оларға фтор, хлор, бром және йод жатады. Бұл топқа сондай-ақ тұрақсыз, сондықтан табиғатта кездеспейтін астатин кіреді. Кейде бұл топқа сутегі де кіреді.
Халькогендер («мыс өндіруші») VIA тобының элементтері болып табылады. Оларға табиғатта іс жүзінде кездеспейтін оттегі, күкірт, селен, теллур және полоний жатады.
Табиғатта бар сегіз атомның бірі элементтеріосы екі топтың ең көп тараған оттегі атомдары ( w= 49,5%, одан кейін хлор атомдары көп ( w= 0,19%), содан кейін – күкірт ( w= 0,048%), содан кейін фтор ( w= 0,028%). Басқа элементтердің атомдары жүздеген, мыңдаған есе аз. Сіз сегізінші сыныпта оттегін оқыдыңыз (10-тарау басқа элементтердің ең маңыздысы хлор мен күкірт - олармен осы тарауда танысасыз).
Галогендер мен халькогендер атомдарының орбиталық радиустары шағын және әр топтың төртінші атомдары ғана бір ангстромға жақындайды. Бұл осы элементтердің барлығының металл түзбейтін элементтер болып табылатындығына және тек теллур мен йодтың кейбір амфотерлік белгілерінің болуына әкеледі.
Галогендердің жалпы валенттілігінің электрондық формуласы ns 2 п.п. 5 және халькогендер – ns 2 п.п. 4 . Атомдардың кішігірім мөлшері олардың электрондардан бас тартуына мүмкіндік бермейді, керісінше, бұл элементтердің атомдары оларды қабылдауға бейім, бір зарядты (галогендер үшін) және екі зарядты (халькогендер үшін) аниондарды құрайды; Ұсақ атомдармен қосыла отырып, бұл элементтердің атомдары коваленттік байланыстар түзеді. Жеті валенттік электрон галоген атомдарына (фтордан басқа) жеті коваленттік байланыс, ал халькоген атомдарының алты валенттік электроны алты коваленттік байланыс түзуге мүмкіндік береді.
Ең электртеріс элемент фтор қосылыстарында тек бір тотығу күйі мүмкін, атап айтқанда –I. Өздеріңіз білетіндей, оттегінің максималды тотығу дәрежесі +II. Басқа элементтердің атомдары үшін ең жоғары тотығу дәрежесі топ нөміріне тең.

VIIA топ элементтерінің жай заттары құрылымы жағынан бір типті. Олар екі атомды молекулалардан тұрады. Қалыпты жағдайда фтор мен хлор газ, бром сұйық, йод қатты күйде болады. Химиялық қасиеттері бойынша бұл заттар күшті тотықтырғыштар болып табылады. Атом санының ұлғаюымен атомдар мөлшерінің ұлғаюына байланысты олардың тотығу белсенділігі төмендейді.
VIA тобындағы элементтердің жай заттарының ішінен қалыпты жағдайда тек оттегі мен озон ғана газ тәрізді, сәйкесінше екі атомды және үш атомды молекулалардан тұрады; қалғандары қатты заттар. Күкірт сегіз атомды циклді молекулалардан S 8, селен және теллурдан тұрады. nжәне Те n. Тотығу белсенділігі бойынша халькогендер галогендерден төмен: тек оттегі ғана күшті тотықтырғыш болып табылады, ал қалғандары тотықтырғыштық қасиетін әлдеқайда аз дәрежеде көрсетеді.

Құрама сутегі қосылыстарыгалогендер (HE) жалпы ережеге толық сәйкес келеді, ал халькогендер H 2 E құрамының қарапайым сутегі қосылыстарынан басқа, H 2 E құрамының күрделі сутегі қосылыстарын да құра алады. nтізбек құрылымы. Су ерітінділерінде галогенсутегі де, басқа халькоген сутегілері де қышқылдық қасиет көрсетеді. Олардың молекулалары қышқыл бөлшектер. Олардың ішінде тек HCl, HBr және HI ғана күшті қышқылдар болып табылады.
Галогендер түзілуі үшін оксидтертән емес, олардың көпшілігі тұрақсыз, бірақ E 2 O 7 құрамының жоғары оксидтері барлық галогендер үшін белгілі (оттегі қосылыстары оксидтер болып табылмайтын фтордан басқа). Барлық галоген оксидтері молекулалық заттар болып табылады, олардың химиялық қасиеттері қышқыл оксидтер;
Халькогендер валенттілік мүмкіндіктеріне сәйкес оксидтердің екі қатарын құрайды: EO 2 және EO 3. Бұл оксидтердің барлығы қышқыл.

Галогендер мен халькогендердің гидроксидтері оксоқышқылдар болып табылады.

VIA және VIIA топтарының элементтерінің атомдарының қысқартылған электрондық формулалары мен энергетикалық диаграммаларын жасаңыз. Сыртқы және валенттік электрондарды көрсетіңіз.

Хлор галогендердің ең көп таралғаны, сондықтан ең маңыздысы.
Жер қыртысында хлор минералдарда кездеседі: галит (тас тұзы) NaCl, сильвит KCl, карналлит KCl MgCl 2 6H 2 O және басқалары. Өндірістің негізгі өнеркәсіптік әдісі натрий немесе калий хлоридтерінің электролизі болып табылады.

Қарапайым хлор заты өткір, тұншықтыратын иісі бар жасыл түсті газ. –101 °C температурада ол сары-жасыл сұйықтыққа айналады. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде хлор өте улы.
Хлор - ең күшті тотықтырғыштардың бірі. Ол көптеген қарапайым заттармен әрекеттеседі (ерекшеліктер: асыл газдар, оттегі, азот, графит, алмас және басқалары). Нәтижесінде галогенидтер түзіледі:
Cl 2 + H 2 = 2HCl (қыздырғанда немесе жарыққа ұшырағанда);
5Cl 2 + 2P = 2PCl 5 (хлордан артық күйген кезде);
Cl 2 + 2Na = 2NaCl (бөлме температурасында);
3Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (бөлме температурасында);
3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3 (қыздыру кезінде).
Сонымен қатар, хлор көптеген күрделі заттарды тотықтыра алады, мысалы:
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl (газ фазасында және ерітіндіде);
Cl 2 + 2HI = I 2 + 2HCl (газ фазасында және ерітіндіде);
Cl 2 + H 2 S = 2HCl + S (ерітіндіде);
Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl (ерітіндіде);
Cl 2 + 3H 2 O 2 = 2HCl + 2H 2 O + O 2 (концентрлі ерітіндіде);
Cl 2 + CO = CCl 2 O (газ фазасында);
Cl 2 + C 2 H 4 = C 2 H 4 Cl 2 (газ фазасында).
Суда хлор ішінара еріген (физикалық) және ішінара онымен қайтымды әрекеттеседі (§ 11.4 c қараңыз). Калий гидроксидінің (және кез келген басқа сілтінің) суық ерітіндісімен ұқсас реакция қайтымсыз жүреді:

Cl 2 + 2OH = Cl + ClO + H 2 O.

Нәтижесінде калий хлориді мен гипохлорит ерітіндісі түзіледі. Кальций гидроксидімен әрекеттескенде, ағартқыш деп аталатын CaCl 2 және Ca(ClO) 2 қоспасы түзіледі.

Сілтілердің ыстық концентрлі ерітінділерімен реакция басқаша жүреді:

3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O.

KOH-пен әрекеттескенде, бұл Бертолле тұзы деп аталатын калий хлоратын шығарады.
Хлор сутегі жалғыз сутегі байланысыхлор Тұншықтырғыш иісі бар бұл түссіз газ суда жақсы ериді (ол онымен толық әрекеттеседі, оксоний иондары мен хлорид иондарын түзеді (§ 11.4 қараңыз). Оның судағы ерітіндісі тұз немесе тұз қышқылы деп аталады. Бұл ең маңызды өнімдердің бірі. Тұз қышқылы өнеркәсіптің көптеген салаларында тұтынылатындықтан, ол асқазан сөлінің құрамында болғандықтан тағамның қорытылуын жеңілдететіндіктен де өте маңызды.
Хлорсутек бұрын өнеркәсіпте хлорды сутегіде жағу арқылы өндірілген. Қазіргі уақытта тұз қышқылына деген қажеттілік әртүрлі органикалық заттарды, мысалы, метанды хлорлау кезінде жанама өнім ретінде түзілетін хлорсутекті қолдану арқылы толығымен дерлік қанағаттандырылады:

CH 4 + Cl 2 = CH 3 + HCl

Ал зертханалар натрий хлоридінен хлорсутегін концентрлі күкірт қышқылымен өңдеу арқылы өндіреді:
NaCl + H 2 SO 4 = HCl + NaHSO 4 (бөлме температурасында);
2NaCl + 2H 2 SO 4 = 2HCl + Na 2 S 2 O 7 + H 2 O (қыздыру кезінде).
Жоғарырақ оксидіхлор Cl 2 O 7 – түссіз майлы сұйықтық, молекулалық зат, қышқыл оксид. Сумен әрекеттесу нәтижесінде жеке зат ретінде болатын жалғыз хлор оксоқышқылы HClO 4 перхлор қышқылын түзеді; қалған хлор оксоқышқылдары тек сулы ерітінділерде белгілі. Бұл хлор қышқылдары туралы мәліметтер 35-кестеде келтірілген.

Кесте 35. Хлор қышқылдары және олардың тұздары

C/O хлор	Формула қышқылдар	Аты қышқылдар	Күш қышқылдар	Аты тұздар
		тұзды
		гипохлорлы		гипохлориттер
		хлорид
		гипохлорлы
				перхлораттар

Хлоридтердің көпшілігі суда ериді. Ерекшеліктер - AgCl, PbCl 2, TlCl және Hg 2 Cl 2. Зерттелетін ерітіндіге күміс нитраты ерітіндісін қосқанда күміс хлоридінің түссіз тұнбасының түзілуі – сапалық реакцияхлор иондары үшін:

Ag + Cl = AgCl

Хлорды зертханада натрий немесе калий хлоридтерінен алуға болады:

2NaCl + 3H 2 SO 4 + MnO 2 = 2NaHSO 4 + MnSO 4 + 2H 2 O + Cl 2

Осы әдіспен хлор алу кезінде тотықтырғыш ретінде марганец диоксиді ғана емес, сонымен қатар KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, KClO 3 қолданылады.
Натрий және калий гипохлориттері әртүрлі тұрмыстық және өнеркәсіптік ағартқыштарда кездеседі. Ағартқыш ағартқыш ретінде де қолданылады және дезинфекциялаушы ретінде де қолданылады.
Калий хлораты сіріңке, жарылғыш заттар мен пиротехникалық композициялар өндірісінде қолданылады. Қыздырған кезде ол ыдырайды:
4KClO 3 = KCl + 3KClO 4;
2KClO 3 = 2KCl + O 2 (MnO 2 болған кезде).
Калий перхлораты да ыдырайды, бірақ жоғары температурада: KClO 4 = KCl + 2O 2.

1. Параграф мәтінінде иондық теңдеулері берілген реакциялардың молекулалық теңдеулерін құрастырыңыз.
2. Параграф мәтінінде берілген реакция теңдеулерін сипаттап жаз.
3. а) хлордың, б) хлорсутектің (және тұз қышқылының), в) хлорлы калийдің және г) барий хлоридінің химиялық қасиеттерін сипаттайтын реакция теңдеулерін құрастырыңыз.
Хлор қосылыстарының химиялық қасиеттері

Әртүрлі аллотроптық модификациялар әртүрлі жағдайларда тұрақты болады элементкүкірт. Қалыпты жағдайда қарапайым заткүкірт – сегіз атомды молекулалардан тұратын сары, сынғыш кристалды зат:

Бұл орторомбты күкірт (немесе -күкірт) S 8. (атауы осы заттың кристалдарының симметриясын сипаттайтын кристаллографиялық терминнен шыққан). Қыздырған кезде ол ериді (113 ° C), бірдей молекулалардан тұратын жылжымалы сары сұйықтыққа айналады. Әрі қарай қыздыру кезінде циклдар бұзылады және өте ұзын полимер молекулалары пайда болады - балқыма қарайып, өте тұтқыр болады. Бұл - күкірт S деп аталатын n. Күкірт (445 °C) екі атомды молекулалар S 2 түрінде қайнайды, құрылымы жағынан оттегі молекулаларына ұқсас. Бұл молекулалардың құрылымын, оттегі молекулалары сияқты, коваленттік байланыс моделі шеңберінде сипаттау мүмкін емес. Бұдан басқа, күкірттің басқа да аллотропиялық модификациялары бар.
Табиғатта табиғи күкірттің кен орындары бар, олардан алынады. Өндірілетін күкірттің көп бөлігі күкірт қышқылын өндіруге жұмсалады. Күкірттің бір бөлігі ауыл шаруашылығында өсімдіктерді қорғау үшін қолданылады. Тазартылған күкірт медицинада тері ауруларын емдеу үшін қолданылады.
бастап сутегі қосылыстарыкүкірт, ең бастысы күкіртті сутегі (моносульфан) H 2 S. Бұл шіріген жұмыртқаның иісі бар түссіз улы газ. Ол суда аздап ериді. Еріту физикалық. Кішкене дәрежеде күкіртті сутегі молекулаларының протолизі сулы ерітіндіде және одан да аз дәрежеде алынған гидросульфид иондарында жүреді (13-қосымшаны қараңыз). Бірақ күкіртсутектің судағы ерітіндісі күкіртсутек қышқылы (немесе күкіртсутек суы) деп аталады.

Күкіртсутек ауада жанады:

2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + SO 2 (артық оттегімен).

Ауада күкіртсутегінің болуына сапалы реакция қара қорғасын сульфидінің түзілуі болып табылады (қорғасын нитратының ерітіндісімен суланған сүзгі қағазының қараюы:

H 2 S + Pb 2 + 2H 2 O = PbS + 2H 3O

Қорғасын сульфидінің ерігіштігі өте төмен болғандықтан реакция осы бағытта жүреді.

Күкірт сутектен басқа H 2 S басқа сульфандарды да түзеді n, мысалы, дисульфан H 2 S 2, құрылымы бойынша сутегі асқын тотығына ұқсас. Бұл сондай-ақ өте әлсіз қышқыл; оның тұзы пирит FeS 2.

Оның атомдарының валенттілік мүмкіндіктеріне сәйкес күкірт екі құрайды оксиді: SO 2 және SO 3 . Күкірт диоксиді (әдетте күкірт диоксиді ретінде белгілі) жөтелді тудыратын өткір иісі бар түссіз газ. Күкірт триоксиді (ескі атауы – күкірт ангидриді) – қатты, өте гигроскопиялық, молекулалық емес зат, қыздырғанда молекулалық затқа айналады. Екі оксид те қышқыл. Сумен әрекеттескенде олар сәйкесінше күкірт диоксиді және күкірт диоксиді түзеді. қышқылдар.
Сұйылтылған ерітінділерде күкірт қышқылы барлық тән қасиеттерімен тән күшті қышқыл болып табылады.
Таза күкірт қышқылы, оның концентрлі ерітінділері де өте күшті тотықтырғыштар болып табылады, ал мұндағы тотықтырғыш атомдар сутегі атомдары емес, +VI тотығу дәрежесінен +IV тотығу дәрежесіне ауысатын күкірт атомдары. Нәтижесінде концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттескенде күкірт диоксиді әдетте түзіледі, мысалы:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
2KBr + 3H 2 SO 4 = 2KHSO 4 + Br 2 + SO 2 + 2H 2 O.

Сонымен, сутегінің оң жағындағы кернеу қатарында орналасқан металдар да (Cu, Ag, Hg) концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттеседі. Сонымен қатар кейбір жеткілікті белсенді металдар (Fe, Cr, Al және т.б.) концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттеспейді, бұл олардың әсерінен мұндай металдардың бетінде тығыз қорғаныс қабықшасының пайда болуына байланысты. одан әрі тотығуды болдырмайтын күкірт қышқылы. Бұл құбылыс деп аталады пассивация.
Екі негізді қышқыл бола отырып, күкірт қышқылы екі қатар түзеді тұздар: орташа және қышқыл. Қышқыл тұздары тек сілтілі элементтер үшін оқшауланған және басқа қышқыл тұздарының болуы күмәнді;
Орташа сульфаттардың көпшілігі суда ериді және сульфат ионы іс жүзінде аниондық негіз болмағандықтан, аниондық гидролизге ұшырамайды.
Күкірт қышқылын алудың қазіргі заманғы өнеркәсіптік әдістері күкірт диоксидін өндіруге (1-кезең), оның триоксидке тотығуына (2-кезең) және күкірт үшоксидінің сумен әрекеттесуіне (3-кезең) негізделген.

Күкірт диоксиді күкіртті немесе әртүрлі сульфидтерді оттегіде жағу арқылы түзіледі:

S + O 2 = SO 2;
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Түсті металлургиядағы сульфидті кендерді күйдіру процесі әрқашан күкірт қышқылын алу үшін қолданылатын күкірт диоксидінің түзілуімен жүреді.
Қалыпты жағдайда күкірт диоксидін оттегімен тотықтыру мүмкін емес. Тотығу катализатор – ванадий(V) немесе платина оксидінің қатысуымен қыздыру арқылы жүзеге асады. Реакция болса да

2SO 2 + O 2 2SO 3 + Q

қайтымды, кірістілік 99% жетеді.
Алынған күкірт триоксиді мен ауаның газ қоспасы таза су арқылы өткізілсе, күкірт триоксидінің көп бөлігі сіңірілмейді. Шығындарды болдырмау үшін газ қоспасын күкірт қышқылы немесе оның концентрлі ерітінділері арқылы өткізеді. Бұл күкірт қышқылын түзеді:

SO 3 + H 2 SO 4 = H 2 S 2 O 7.

Күкірт қышқылындағы күкірт қышқылының ерітіндісі олеум деп аталады және көбінесе күкірт қышқылындағы күкірт триоксидінің ерітіндісі ретінде көрсетіледі.
Олеумды сумен сұйылту арқылы таза күкірт қышқылын да, оның ерітінділерін де алуға болады.

1. Құрылымдық формулаларды құру
а) күкірт диоксиді, б) күкірт үш тотығы,
в) күкірт қышқылы, г) күкірт қышқылы.

Сағат ст.ЖАРАЙДЫ МА . хлор қышқылының тұрақтылығы өсіп келе жатыр .

Тұрақтылықтың жоғарылауы мыналармен түсіндіріледі:

A) қатаюхлордағы NEP санының төмендеуіне байланысты аниондардағы байланыстар,

б) өсу коэффициентіπ-қабаттасу саны σ-байланыстар санына ClO-дағы 0/1-ден ClO-дағы 3/4-ке дейін - 4. Қышқылдардың графикалық формулаларын салыстырыңыз:

H – O - Cl, H - O - Cl = O, H – O – Cl = O H – O – Cl = O

в) HClO-дан HClO 4-ке дейін артады симметрияанион (екеуі де ұлғаюына байланысты

оттегі атомдарының саны және азаю нәтижесінде поляризациялауәрекеттер

анионмен байланысының әлсіреуі салдарынан сутегі).

г) төмендейді шабуыл бұрышыхлор атомы (яғни оның өзара әрекеттесу үшін кеңістіктік қолжетімділігі).

Галоген гидроксидтерінің қышқылдық қасиеттері.Қышқылдық-негіздік қасиеттері

Кез келген гидроксидтің мөлшері H - O және O - E байланыс күштерінің қатынасына байланысты

фрагмент H - O - E. Әлбетте, элементтің электртерістігі жоғары болған сайын, H - O байланысынан электрон тығыздығы О - Е байланысына ығысады.

(H − O − E) және әсіресе гидроксид қышқылдық қасиет көрсетеді.

Сондықтан маңызды фактор болып табылады табиғатгалоген Осылайша, хлордан йодқа ауысқанда, құнының төмендеуіне сәйкес Э.О. гидроксидтердің қышқылдық қасиеттері төмендейді. Сонымен қатар, соншалықты гипоиод қышқылы сәйкес диссоциацияланады қышқылтеріңіз Аздаудәрежесі НIO → Н + + IO - (K d = 4 ∙10 − 13),

негізгіге қарағанда: IOH → I + + OH − (K d = 3 ∙10 − 10).

Тіпті бейтараптандыру реакциясы мүмкін (бірақ қайтымды): IOH + HNO 3 → INO 3 + H 2 O.

Хлор қышқылдарының тұздары тұрақты (қышқылдарға қарағанда) қосылыстар ретінде барлығы болып табылады

еркін күйде оқшауланған, сонымен қатар температураның төмендеуімен олардың белсенділігі артады. Cl. Осылайша, KClO 3 (Бертолле тұзы) йодид иондарын тек қышқыл ортада, ал KClO - бейтарап ортада тотықтырады.

2.8.1. Гипохлор қышқылы HCl +1 O H–O–Cl (гипохлориттер)

Физикалық қасиеттері.Тек сұйылтылған сулы ерітінділер түрінде болады.

Түбіртек.

Cl 2 + H 2 O ↔ HCl + HClO

Химиялық қасиеттері.

HClO – әлсіз қышқыл және күшті тотықтырғыш:

1) Атомдық оттегін бөліп, ыдыратады

HClO – жарықта → HCl + O HClO – том. дәстүрлі → H 2 O + Cl 2 O НClO --- t → НCl + НClO 3

2) Сілтілермен тұздар береді - гипохлориттер

HClO + KOH → KClO + H 2 O CaOCl 2 – ағартқыш әк (ағартқыш)

CaOCl 2 + CO 2 + H 2 O → CaCO 3 + CaCl 2 + HClO (HCl + O)

3) күшті тотықсыздандырғыш HI бар

2HI + HClO → I 2 ↓ + HCl + H 2 O

2.8.2. Хлор қышқылы HCl +3 O 2 H–O–Cl=O (хлориттер)

Физикалық қасиеттері.Тек сулы ерітінділерде болады.

Түбіртек

Ол H 2 SO 4 ортасында Бертолле тұзы мен қымыздық қышқылынан алынған сутегі асқын тотығының хлор оксидімен (IV) әрекеттесуінен түзіледі:

2KClO 3 + H 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2CO 2 + 2СlO 2 + 2H 2 O

2ClO 2 + H 2 O 2 → 2HClO 2 + O 2

Химиялық қасиеттері

HClO 2 - әлсіз қышқыл және күшті тотықтырғыш.

1)HClO 2 + KOH → KClO 2 + H 2 O

KClO 2 + KI + H 2 SO 4 → I 2 + KCl + K 2 SO 4 + H 2 O

2) Тұрақсыз, сақтау кезінде ыдырайды

4HClO 2 → HCl + HClO 3 + 2ClO 2 + H 2 O

5HClO 2 ---t→ 3HClO 3 + Cl 2 + H 2 O

2.8.3. Гипохлор қышқылы HCl +5 O 3 (хлораттар)

Физикалық қасиеттері:Тек сулы ерітінділерде тұрақты.

Түбіртек: Ba (ClO 3) 2 + H 2 SO 4 → 2HClO 3 + BaSO 4 ↓

Химиялық қасиеттері

HClO 3 - Күшті қышқыл және күшті тотықтырғыш; перхлор қышқылының тұздары -

хлораттар:

6P + 5HClO 3 → 3P 2 O 5 + 5HCl HClO 3 + KOH → KClO3+H2O

- KClO 3 - Бертолле тұзы; ол хлорды қыздырылған (40°С) KOH ерітіндісінен өткізу арқылы алынады: 3Cl 2 + 6KOH → 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

Бертолле тұзы тотықтырғыш ретінде қолданылады; Қыздырған кезде ол ыдырайды:

4KClO 3 – мысықсыз → KCl + 3KClO 4 2KClO 3 – MnO2 мысық → 2KCl + 3O 2

2.8.4. Перхлор қышқылы HCl +7 O 4 (перхлораттар)

Физикалық қасиеттері:Түссіз сұйықтық, қайнау температурасы. = 25°C, температура = -101°C.

Түбіртек: KClO 4 + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HClO 4

Химиялық қасиеттері:

HClO 4 - өте күшті қышқыл және өте күшті тотықтырғыш;

перхлор қышқылының тұздары - перхлораттар .

1) HClO 4 + KOH → KClO 4 + H 2 O

2) Қыздырған кезде перхлор қышқылы және оның тұздары ыдырайды:

4HClO 4 – t° → 4ClO 2 + 3O 2 + 2H 2 O KClO 4 – t° → KCl + 2O 2

Бромсутек HBr (БРОМИД)

Физикалық қасиеттері

Түссіз газ, суда жақсы ериді; t° қайнатыңыз. = -67°C; t°pl. = -87°C.

Түбіртек

1) 2NaBr + H 3 PO 4 – t ° → Na 2 HPO 4 + 2HBr 2) PBr 3 + 3H 2 O → H 3 PO 3 + 3HBr

Химиялық қасиеттері

Бромсутектің сулы ерітіндісі - гидробром қышқылы, ол тұз қышқылынан да күшті. Ол сияқты реакцияларға ұшырайды HCl

1) Диссоциация: HBr ↔ H+ + Br -

2) Сутегіге дейінгі кернеу қатарындағы металдармен:

Mg + 2HBr → MgBr 2 + H 2

3) металл оксидтерімен:

CaO + 2HBr → CaBr 2 + H 2 O

4) негіздермен және аммиакпен:

NaOH + HBr → NaBr + H 2 O Fe(OH) 3 + 3HBr → FeBr 3 + 3H 2 O NH 3 + HBr → NH 4 Br

5) тұздармен

MgCO 3 + 2HBr → MgBr 2 + H 2 O + CO 2

Сапалық реакция: AgNO 3 + HBr → AgBr↓ + HNO 3

Қышқылдарда ерімейтін күміс бромидінің сары тұнбасының түзілуі ерітіндідегі Br - анионын анықтауға қызмет етеді.

6) қалпына келтіру қасиеттері:

2HBr + H 2 SO 4 (конк.) → Br 2 + SO 2 + 2H 2 O 2HBr + Cl 2 → 2HCl + Br 2

Бромның оттегі қышқылдарының ішінде белгілі

Әлсіз бромид HBr +1 O және

Күшті бромдалған HBr +5 O 3.

Йодид сутегі (йодидтер)

Физикалық қасиеттері:Өткір иісі бар түссіз газ, суда жақсы ериді,

t° қайнатыңыз. = -35°C; t°pl. = -51°C.

Түбіртек:

1) I 2 + H 2 S → S + 2HI 2) 2P + 3I 2 + 6H 2 O → 2H 3 PO 3 + 6HI

Химиялық қасиеттері

1) HI судағы ерітіндісі – күшті йод қышқылы:

HI ↔ H + + I - 2HI + Ba(OH) 2 → BaI 2 + 2H 2 O

Йод су қышқылының тұздары - йодидтер (басқа HI реакциялары үшін HCl және HBr қасиеттерін қараңыз)

2) HI өте күшті тотықсыздандырғыш болып табылады:

2HI + Cl 2 → 2HCl + I 2

8HI + H 2 SO 4 (конк.) → 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O

5HI + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5HIO 3 + 6MnSO 4 + 3K 2 SO4 + 9H 2 O

3)Сапалық реакция: Қышқылдарда ерімейтін күміс йодидінің қою-сары тұнбасының түзілуі ерітіндідегі йод анионын анықтауға қызмет етеді.

NaI + AgNO 3 → AgI↓ + NaNO 3 HI + AgNO 3 → AgI↓ + HNO 3

3.0.1. Йодтың оттегі қышқылдары (йодтар )

а) Су қышқылы HI +5 O 3

Түссіз кристалды зат, балқу температурасы = 110°С, суда жақсы ериді.

Қабылдау: 3I 2 + 10HNO 3 → 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O

HIO 3 – күшті қышқыл (тұздар – йодаттар) және күшті тотықтырғыш.

б) Йод қышқылы H 5 I +7 O 6

Суда жақсы еритін кристалды гигроскопиялық зат,

t°pl = 130°C. Әлсіз қышқыл (тұздар - периодаттар); күшті тотықтырғыш.