Хімія. 11 клас

Хімічныя ўласцівасці

1. Рэакцыі з металамі. Найбольш актыўны з галагенаў фтор. Ужо пры пакаёвай тэмпературы ён рэагуе з большасцю металаў:

Хлор пры награванні рэагуе з серабром, золатам, плацінай і іншымі металамі:

Для дасягнення заўважнай скорасці рэакцыі іншых галагенаў з металамі звычайна таксама патрабуецца папярэдняе награванне металу.

Звернем увагу на тое, што простыя рэчывы хлор і бром з-за высокай акісляльнай здольнасці ўтвараюць з жалезам злучэнні , , у той час як дзеянне салянай кіслаты на жалеза прыводзіць да ўтварэння .

2. Рэакцыі з вадародам:

• а) фтор узаемадзейнічае пры пакаёвай тэмпературы: ;
• б) хлор рэагуе пры падпальванні або ўздзеянні ультрафіялетавага выпраменьвання: ;
• в) бром рэагуе пры награванні: , реакция обратима;
• г) ёд уступае ў рэакцыю павольна нават пры награванні, рэакцыя абарачальная: .

Такім чынам, рэакцыйная здольнасць у адносінах да вадароду зніжаецца ў радзе галагенаў F₂ — Cl₂ — Br₂ — I₂.

3. Рэакцыі з растворамі солей галагенавадародных кіслот. У водных растворах галагенавадародных кіслот, а таксама іх солей больш электраадмоўны галаген выцясняе менш электраадмоўны. Так, хлор выцясняе бром і ёд, напрыклад:

.

Бром выцясняе толькі ёд з раствораў ёдыду:

.

Здольнасць больш актыўных галагенаў выцясняць менш актыўныя з іх злучэнняў выкарыстоўваецца на практыцы. Напрыклад, бром і ёд атрымліваюць пры дзеянні хлору на іх злучэнні.

Фтору рэакцыя выцяснення з раствораў менш актыўных галагенаў не ўласцівая, бо фтор уступае ў рэакцыю з вадой.

Фтор з вадой рэагуе, акісляючы атамы кіслароду ў малекулах вады:

2F₂ + 2H₂O = 4HF + O₂↑.

Пры растварэнні хлору ў вадзе працякае абарачальная рэакцыя: . Утвораны раствор называюць хлорнай вадой. Аналагічна адбываецца растварэнне ў вадзе брому і ёду, але раўнаважкія канцэнтрацыі прадуктаў памяншаюцца ў радзе Cl₂ — Br₂ — I₂.

4. Рэакцыі з арганічнымі рэчывамі. Галагенаванне арганічных злучэнняў адбываецца часцей за ўсё ў рэакцыях замяшчэння (насычаныя і араматычныя вуглевадароды) або далучэння (ненасычаныя і араматычныя вуглевадароды). Напрыклад:

• • хлараванне метану: (рэакцыя замяшчэння);
• • брамаванне бензолу: (рэакцыя замяшчэння);
• • узаемадзеянне бромавай вады з фенолам:

 + 3HBr (рэакцыя замяшчэння);

• • хлараванне этылену:  (рэакцыя далучэння).

З курсаў біялогіі і арганічнай хіміі вам таксама вядома, што ёд узаемадзейнічае з растворам крухмалу, утвараючы злучэнне сіняга колеру, а бромавую ваду выкарыстоўваюць як рэагент на алкены, фенол, анілін.

5. Узаемадзеянне хлору са шчолачамі. У залежнасці ад умоў правядзення рэакцыі ўтвараюцца розныя прадукты. Так, пры ўзаемадзеянні з халодным растворам шчолачы хлор утварае солі хларыд і гіпахларыт:

а з гарачым растворам — хларыд і хларат:

Гіпахларыт натрыю шырока ўжываецца для дэзынфекцыі сцёкавых вод, вады ў сістэмах водазабеспячэння і плавальных басейнаў, у харчовай і цэлюлозна-папяровай прамысловасці, медыцыне.

6. Асаблівасці хімічных уласцівасцей фтору. Фтор, у адрозненне ад іншых галагенаў, якія не ўзаемадзейнічаюць з кіслародам, рэагуе з ім, аднак працэс працякае толькі пад дзеяннем электрычнага разраду пры −196 °С:

У гэтым злучэнні атамы фтору маюць ступень акіслення −1, атамы кіслароду як менш электраадмоўнага элемента маюць дадатную ступень акіслення +1. Таму O₂F₂ называюць фтарыдам кіслароду(I).

Вада пры судакрананні са фторам гарыць. Састаў прадуктаў залежыць ад умоў працякання рэакцыі. Сярод прадуктаў заўсёды выяўляюць фторавадарод і кісларод:

.

У атмасферы фтору акісляецца нават плаціна: . Аднак некаторыя металы (Mg, Al, Ni, Cu) устойлівыя да дзеяння фтору за кошт утварэння шчыльнай плёнкі фтарыду на паверхні металу.

Пад ціскам ці пры дзеянні ўльтрафіялетавага выпраменьвання фтор рэагуе з крыптонам і ксенонам з утварэннем фтарыдаў высакародных газаў.