Водородные соединения галогенов

Химические свойства галогенов

Галогены проявляют высокую химическую активность. Они вступают во взаимодействие с многими простыми веществами, проявляя свойства окислителей. Самый активный неметалл фтор непосредственно не взаимодей­ствует только с кислородом, азотом, гелием, неоном и аргоном; хлор непосредст­венно не взаимодействует с кислородом, азотом и инертными газами. Бром и йод химиче­ски менее активны. Многие металлы сгорают в атмосфере хлора, образуя хлориды:

2Na + С1₂ → 2NaCl (яркая вспышка);

Сu + С1₂ → СuС1₂;

2Fe + 3Сl₂ → 2FeCl₃.

Фтор со многими неме­таллами реагирует с взрывом:

Н₂ + F₂ → 2HF; Si + 2F₂ → SiF₄; S + 3 F₂ → SF₆.

В его атмосфе­ре фтора горят такие устойчивые вещества, как стекло и вода:

SiО₂ + 2F₂ → SiF₄ + О₂, 2Н₂О+ 2F₂ → 4HF +О₂.

Окислительная активность галогенов уменьшается от фтора к астату, а вос­становительная активность галогенид-ионов в этом направлении увеличивается. Из этого, что более активный галоген вытесняет менее активный из растворов его солей.

С1₂+ 2NaI → I₂+ 2NaCl,

Вг₂+ 2NaI → I₂+ 2NaBr,

Cl₂+ 2NaBr → Br₂ + 2NaCl.

Водородные соединения представляют собой кислоты:

HF - фтороводородная (плавиковая) кис­лота,

НС1 - хлороводородная кислота (водный раствор – соляная),

НВг - бромоводородная кислота, HI - йодоводородная кислота.

НF должна быть одной из самых сильных кислот, но вследствие водородной связи является слабой кислотой Н–F·····Н–F·····Н–F.

Подтверждением водородной связи между молекулами Н–F является аномально высокая температура кипения Н–F. На рисунке 2 приведена графическая зависимость температур кипения кислот галогенов от их мольной массы.

Рисунок 2. Зависимость температур кипения водородных кислот галогенов от их мольной массы

Плавиковая кислота реагирует с SiО₂, входящим в состав стекла, поэтому HF нельзя получать и хранить в стеклянной посуде

SiО₂ + 4 HF_(ra3) = SiF₄↑ + 2Н₂О.

Образующийся SiF₄ реагирует с избытком HF с образованием гексафторокремниевой кислоты:

SiF₄ + 2 HF = H₂[SiF₆].

НСI, НВг, HI – сильные кислоты.