Печатать эту главуПечатать эту главу

§ 31. Соединения галогенов

Сопоставление свойств галогеноводородных кислот и их солей

Фтороводород HF является жидкостью при температурах ниже 19 °С, а HCl, HBr, HI — газообразные вещества при н. у. (табл. 23). Резкое отличие НF по агрегатному состоянию можно объяснить образованием водородных связей между полярными молекулами вещества: H—F … H—F … H—F … H—F.

Таблица 23. Галогеноводороды

Галогеноводороды HF HCl HBr HI
Длина связи, нм 0,092 0,128 0,141 0,161
Энергия связи, кДж/моль 565 431 364 297
Температура плавления, °С –83 –114 –87 –51
Температура кипения, °С 19,5 –85 –67 –35
Агрегатное состояние (при н. у.) Жидкость Газ Газ Газ
img
Качественное
определение
хлорид-, бромид-
и йодид-ионов

Ассоциаты молекул фтороводорода настолько прочны, что не разрушаются (присутствуют) даже в газовой фазе до 90 °С. Фтороводород обладает неограниченной растворимостью в воде. Его раствор является слабой кислотой (фтороводородная кислота): HF space rightwards arrow over leftwards arrow space straight H to the power of plus space plus space straight F to the power of –. Низкая сила кислоты НF обусловлена высокой прочностью (энергией) связи в молекуле.

ul

Плавиковая (фтороводородная) кислота способна разрушать («плавить») стекло Na2O CaO 6SiO2 в соответствии с уравнением:

6НF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O

или 4HF(г) + SiO2 equals with t on top SiF4↑ + 2H2O.

Остальные галогеноводороды хорошо растворимы в воде и представляют собой сильные кислоты: HBr → H++ Br; HI → H+ + I.

Большинство солей, образуемых этими кислотами, хорошо растворимы в воде. Для качественного определения в растворах хлорид-, бромид- и йодид-ионов используют реакцию с раствором нитрата серебра(I) AgNO3. При этом хлориды образуют белый творожистый осадок AgCl, бромиды — светло-жёлтый AgBr, йодиды — жёлтый AgI (табл. 24, Приложение 3):

Ag+ + Cl = AgCl↓; Ag+ + Br = AgBr↓; Ag+ + I = AgI↓.

Эти осадки не растворяются в азотной кислоте.

Нитрат серебра(I) не образует осадка с растворимыми фторидами, поэтому фторид-ионы определяют с помощью раствора CaCl2 (Приложение 3):

CaCl2 + 2NaF = CaF2↓ + 2NaCl; Ca2+ + 2F= CaF2↓.

Таблица 24. Качественные реакции на анионы галогеноводородных кислот

Название кислоты и её химическая формула Соли Качественные реакции на анионы
Ион Реактив Признак реакции
Фтороводородная (плавиковая) HF Фториды F
фторид
CaCl2 Белый осадок CaF2 img
Хлороводородная (соляная) HCl Хлориды Cl
хлорид
AgNO3 Белый творожистый осадок AgCl img
Бромоводородная HBr Бромиды Br
бромид
AgNO3 Светло-жёлтый осадок AgBr img
Йодоводородная HI Йодиды I
йодид
AgNO3 Жёлтый осадок AgI img