Fluorowce - chlor. -Ogólna charakterystyka fluorowców -Występowanie i właściwości chloru -Ważniejsze związki chloru

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Fluorowce - chlor. -Ogólna charakterystyka fluorowców -Występowanie i właściwości chloru -Ważniejsze związki chloru"

Magda Lipińska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Fluorowce - chlor -Ogólna charakterystyka fluorowców -Występowanie i właściwości chloru -Ważniejsze związki chloru

2 Fluorowce Ogólna charakterystyka: fluor, chlor, brom i jod są niemetalami, astat jest półmetalem promieniotwórczym Promień atomowy fluorowców: rośnie w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej Z, natomiast energia jonizacji maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej Z Typowe stopnie utlenienia: I, V i VII, fluor występuje wyłącznie na stopniu utlenienia I (najsilniejszym utleniacz), najtrwalszym stopniem utlenienia fluorowców jest I Aktywność pierwiastków: w grupie maleje wraz ze wzrostem liczby atomowej Z

3 Fluorowce Charakter wiązań fluorowców: fluorowce w związkach z metalami ( głównie litowce i berylowce) tworzą związki jonowe, natomiast z pozostałymi pierwiastkami związki o wiązaniach kowalencyjnych lub kowalencyjnych spolaryzowanych Tlenki fluorowców: tlenki o ogólnych wzorach E 2 O 5 i E 2 O 7 mają charakter kwasowy Związki w wodorem: wodorki o ogólnym wzorze EH są wodorkami kwasowymi

4 Fluorowce chlor Występowanie chloru: chlor w przyrodzie występuje wyłącznie w postaci związanej - sole chlorkowe rozpuszczone w wodzie, w minerałach (halit NaCl, karnalit KCl. MgCl 2. 6H 2 O, sylwin KCl, kainit KCl. MgSO 4. 3H 2 O) Właściwości fizyczne chloru: gaz barwy żółtozielonej, o charakterystycznym ostrym i duszącym zapachu, o gęstości większej od gęstości powietrza, słabo rozpuszczalny w wodzie (jednak lepiej niż tlen czy azot), woda chlorowa ma barwę również żółtozieloną, bardzo dobrze rozpuszcza się w czterochlorku węgla CCl 4

5 Fluorowce chlor

6 Fluorowce chlor Otrzymywanie chloru: Na skalę przemysłową: elektroliza wodnych roztworów chlorku sodu (sumaryczny przebieg procesu i rekcje elektrodowe) 2NaCl + 2H 2 O 2NaOH + Cl 2 + H 2 A(+): 2Cl - Cl 2 + 2e - K(-): 2H 2 O +2e - H 2 + 2OH - utlenianie chlorowodoru 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O

7 Fluorowce chlor Otrzymywanie chloru: Metody laboratoryjne: Utlenienie kwasu chlorowodorowego 2KMnO HCl 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O MnO 2 + 4HCl MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O Reakcja wapna chlorowanego z kwasem chlorowodorowym CaCl(ClO) + 2HCl Cl 2 + CaCl 2 + H 2 O

8 Fluorowce chlor Właściwości chemiczne chloru: Dysproporcjonowanie chloru w reakcji z wodą Cl 2(g) + H 2 O HCl (aq) + HClO (aq) (woda chlorowa) Woda chlorowa, tak jak sam chlor ma właściwości utleniające, które wynikają z reakcji rozkładu HClO pod wpływem uv HClO HCl + O; 2HClO 2HCl + O 2 Chlor w stanie suchym jest bardzo aktywny chemicznie, aktywność jego wzrasta w obecności wilgoci, wchodzi w reakcje bezpośrednio z większością pierwiastków (wyjątek N, Cl, helowce) oraz z innymi związkami chemicznymi

9 Fluorowce chlor Właściwości chemiczne chloru - cd: Reakcje z metalami Pt + 2Cl 2(g) PtCl 4 2Au + 2Cl 2(g) 2AuCl 3 Cu + Cl 2(g) CuCl 2 2Fe + 3Cl 2(g) 2FeCl 3 Reakcje z niemetalami H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) (temp. lub uv, iskra elektr.) Utlenienie chloru pierwiastkowego Cl 2 + F 2 2ClF (g) (temp. 270 o C)

10 Fluorowce chlor Właściwości chemiczne chloru - cd: Wypieranie (utlenianie) jonów Br - i I - 2NaBr + Cl 2(g) 2NaCl + Br 2(g) 2KI + Cl 2(g) 2KCl + I 2 Jon chlorkowy jest wypierany (utleniany) przez fluor 2KCl + F 2(g) 2KF + Cl 2(g) Reakcja chloru z roztworami zasad (r. dysproporcjonowania) 2KOH + 0 Cl 2(g) K -I Cl + K +I ClO + H 2 O

11 Ważniejsze związki chloru tlenki Tlenki chloru: Cl 2 O; ClO 2 ; Cl 2 O 6 ; Cl 2 O 7 mają charakter kwasowy, reagują z wodą i roztworami zasad Cl 2 O żółtobrązowy gaz, wybucha w reakcji z związkami o właściowościach redukujących 2Cl 2 + 2HgO HgCl. HgO + Cl 2 O Cl 2 O + 2NaOH 2NaClO + H 2 O ClO 2 czerwonożółty gaz, o silnych właściwościach utleniających, ulega wybuchowemu rozkładowi przy lekkim ogrzaniu 2Ag V ClO Cl 2 2Ag -I Cl + 2 IV ClO 2 + O 2 2 IV ClO 2 + 2KOH K III ClO 2 + K V ClO 3 + H 2 O

12 Ważniejsze związki chloru tlenki Tlenki chloru - cd: Cl 2 O 6 ciecz barwy ciemnoczerwonej o silnych właściwościach utleniających 4ClO 2 + 2O 3 2Cl 2 O 6 + O 2 (temp. 0 o C) VI Cl 2 O 6 + 2NaOH Na V ClO 3 + Na VII ClO 4 + H 2 O Cl 2 O 7 bezbarwna ciecz, otrzymuje się przez odwodnienie HClO 4 przez P 4 O 10 2HClO 4 Cl 2 O 7 + H 2 O Cl 2 O 7 + 2KOH 2KClO 4 + H 2 O

13 Ważniejsze związki chloru chlorowodór HCl i kwas chlorowodorowy HCl (aq) Właściwości fizyczne HCl: gaz bezbarwny, o duszącym zapachu, o gęstości większej od gęstości powietrza, niepalny, silnie higroskopijny, dymi w powietrzu, bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie tworząc kwas chlorowodorowy Właściwości fizyczne kwasu HCl (aq) : bezbarwna ciecz ( techniczny ma odcień żółtawy) max stężenie roztworu 38%, o gęstości 1,19g/cm 3 na powietrzu dymi z powodu ulatniającego się chlorowodoru

14 Ważniejsze związki chloru chlorowodór HCl i kwas chlorowodorowy HCl (aq) Właściwości chemiczne chlorowodoru HCl: W stanie suchym jest mało aktywny, nie reaguje z metalami i niemetalami, w podwyższonej temp. reaguje z litowcami i cięższymi berylowcami oraz krzemem 2Na + 2HCl 2NaCl + H 2 Ba + 2HCl BaCl 2 + H 2 Otrzymywanie chlorowodoru: NaCl + H 2 SO 4 NaHSO 4 + HCl (temp. pokojowa) NaCl + NaHSO 4 Na 2 SO 4 + HCl (podwyższona temp.) H 2 + Cl 2 2HCl ( na skalę przemysłową pod wpływem uv lub iskry elektrycznej, lub podwyższonej temp.) Zastosowanie chlorowodoru: syntezy organiczne np. chlorku winylu, otrzymywanie kwasu chlorowodorowego, chlorków metali

15 Ważniejsze związki chloru chlorowodór HCl i kwas chlorowodorowy HCl (aq) Właściwości kwasu chlorowodorowego: Mocny kwas, roztwarza większość metali o ujemnych wartościach potencjałów standardowych z wydzielaniem wodoru (ołów ulega pasywacji pokrywając się warstewką nierozpuszczalnego PbCl 2 ) Fe + HCl (aq) FeCl 2(aq) + H 2 Zn + HCl (aq) ZnCl 2(aq) + H 2 Sole chlorki: są dobrze rozpuszczalne w wodzie (wyjątki PbCl 2, AgCl), wodne roztwory chlorków mają odczyn obojętny nie ulegają hydrolizie lub odczyn kwasowy sole pochodzące od słabych zasad, ulegają hydrolizie kationowej

16 Ważniejsze związki chloru kwasy chlorowe i ich sole HClO kwas chlorowy(i): bardzo słaby kwas, istnieje tylko w roztworach rozcieńczonych, pod wpływem uv ulega rozkładowi: H I Cl -II O H -I Cl + 0 O Otrzymywanie HClO: rozpuszczanie chloru lub Cl 2 O w wodzie 0Cl 2(g) + H 2 O H I ClO (aq) + H -I Cl (aq) Cl 2 O (g) + H 2 O 2HClO (aq) Chlorany(I): są trwalsze od kwasu, mają właściwości utleniające, otrzymuje się przepuszczając chlor przez zasady 0 Cl 2 + 2KOH K -I Cl + K I ClO + H 2 O Chlorany(I) ogrzewane ulegają rozkładowi lub dysproporcjonowaniu 3K I ClO 2K -I Cl + K V ClO 3 2K I Cl -II O 2K -I Cl + 0 O 2 Chloran(I) sodu i chloran(i) wapnia mają zastosowanie jako środki bielące

17 Ważniejsze związki chloru kwasy chlorowe i ich sole HClO 2 kwas chlorowy(iii): kwas średniej mocy, istnieje tylko w roztworze wodnym, jego sole (chlorany(iii)) są trwalsze od kwasu, kwas i sole maja właściwości utleniające Chlorany(III): otrzymuje się w reakcji rozpuszczania ClO 2 w zasadach 2 IV ClO 2 + 2KOH K III ClO 2 + K V ClO 3 + H 2 O Chlorany(III) ogrzewane ulegają rozkładowi lub dysproporcjonowaniu K III Cl -II O 2 K -I Cl + 0 O 2 3K III ClO 2 K -I Cl + 2K V ClO 3

18 Ważniejsze związki chloru kwasy chlorowe i ich sole HClO 3 kwas chlorowy(v): mocny, nietrwały kwas, istnieje tylko w roztworach, max 40%, w wyższych stężeniach ulega rozkładowi reakcja dysproporcjonowania 3H V ClO 3 H VII ClO 4 + 2O Cl 2 + H 2 O Chlorany(V): trwałe sole, otrzymuje się przepuszczając Cl 2 O 6 przez zasady lub chlor przez roztwory zasad VI Cl 2 O 6 + 2KOH (aq) K V ClO 3 + K VII ClO 4 + H 2 O 3 0 Cl 2 + 6KOH (aq) 5K -I Cl + K V ClO 3 + 3H 2 O Chlorany(V) ogrzewane ulegają rozkładowi i dysproporcjonowaniu 4K V ClO 3 K -I Cl + 3K VII ClO 4 2K V ClO 3 2K -I Cl + 3O 2 Chloran(V) stosowany jest do produkcji zapałek, materiałów wybuchowych i pirotechnicznych

19 Ważniejsze związki chloru kwasy chlorowe i ich sole HClO 4 kwas chlorowy(vii):trwały, mocny kwas, oleista ciecz, łatwo wybuchająca, ma bardzo silne właściwości utleniające Otrzymywanie: rozpuszczanie Cl 2 O 7 w wodzie Cl 2 O 7 + H 2 O 2HClO 4 Chlorany(VII): sole trwałe, o silnych właściwościach utleniających, otrzymuje się w reakcji dysproporcjonowania chloranów(v) lub reakcji Cl 2 O 7 z roztworami zasad Cl 2 O 7 + 2KOH 2KClO 4 + H 2 O Chloran(VII) potasu jest krystaliczną, bezbarwną substancją, trudno rozpuszczalną w wodzie, stosowaną do produkcji środków wybuchowych

20 Ważniejsze związki chloru kwasy chlorowe Rozkład właściwości utleniających, trwałości oraz mocy kwasów chlorowych: wzrost właściwości utleniających HClO HClO 2 HClO 3 HClO 4 wzrost mocy i trwałości kwasów

Podobne dokumenty

Tlen. Występowanie i odmiany alotropowe Otrzymywanie tlenu Właściwości fizyczne i chemiczne Związki tlenu tlenki, nadtlenki i ponadtlenki

Tlen. Występowanie i odmiany alotropowe Otrzymywanie tlenu Właściwości fizyczne i chemiczne Związki tlenu tlenki, nadtlenki i ponadtlenki Tlen Występowanie i odmiany alotropowe Otrzymywanie tlenu Właściwości fizyczne i chemiczne Związki tlenu tlenki, nadtlenki i ponadtlenki Ogólna charakterystyka tlenowców Tlenowce: obejmują pierwiastki