Галогены – элементы VIIА группы – фтор (F), хлор (Cl), бром (Br) и йод (I). Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня галогенов ns2np5.
Поскольку, до завершения энергетического уровня галогенам не хватает всего 1-го электрона, в ОВР они чаще всего проявляют свойства окислителей. Степени окисления галогенов: от «-1» до «+7». Единственный элемент группы галогенов – фтор – проявляет только одну степень окисления «-1» и является самым электроотрицательным элементом.
Получение галогенов и их соединений
Галогены можно получить при электролизе растворов или расплавов галогенидов:
MgCl2 = Mg + Cl2 (расплав)
Наиболее часто галогены получают по реакции окисления галогенводородных кислот:
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ +2H2O
K2Cr2O7 + 14HCl = 3Cl2↑ + 2KCl +2CrCl3 +7H2O
2KMnO4 +16HCl = 2MnCl2 +5Cl2↑ +8H2O +2KCl
HF и HCl получают взаимодействием их твердых солей с концентрированной серной кислотой при нагревании:
CaCl2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HCl↑
HBr и HI получить таким нельзя, поскольку эти вещества – сильные восстановители и окисляются серной кислотой:
2KBr + 2H2SO4 = K2SO4 + Br2 + 2H2O + SO2
8KI + 5H2SO4 = 4K2SO4 +4I2 +4H2O + H2S
Поэтому HBr и HI получают гидролизом соответствующих галогенидов фосфора:
Дано: m(смеси)=200 г w (примеси)=0,17 Найти: m(P₂O₅)=? Решение: 166 г 4P + 5O₂= 2P2O5 4*31 г/моль 2*142 г/моль 1. Найдем массу фосфора без примеси: m(примеси)=m(смеси)*w(примси)=200г*0,17=34 г m(Рчист)=m(смеси)-m((примеси)=200г-34г=166 г 2. Найдем количества фосфара: n(P)=m(P)/M=166г/31(г/моль)=5,35 моль , где М-молярная масса фосфора 3. Из уравнения реакции видим, что из 4 моль фосфора получается 2 моль оксида фосфора (V), тогда количество P₂O₅: 4 моль P2 моль P₂O₅ 5.35 мольх х=5,35*2/4=2,68 моль 4. Находим массу оксида фосфора (P₂O₅): m(P₂O₅)=n*M=2.68моль *142г/моль=380,56 г ответ: масса оксида фосфора(V) 380,56 г можно также со 2 пункта решать, исходя из самой реакции: 166г х 4*31г/моль2*142 г/моль х=166*2*142/4*31=380,19 г (разница в десятых из-за округления)
Поскольку, до завершения энергетического уровня галогенам не хватает всего 1-го электрона, в ОВР они чаще всего проявляют свойства окислителей. Степени окисления галогенов: от «-1» до «+7». Единственный элемент группы галогенов – фтор – проявляет только одну степень окисления «-1» и является самым электроотрицательным элементом.
Получение галогенов и их соединений
Галогены можно получить при электролизе растворов или расплавов галогенидов:
MgCl2 = Mg + Cl2 (расплав)
Наиболее часто галогены получают по реакции окисления галогенводородных кислот:
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ +2H2O
K2Cr2O7 + 14HCl = 3Cl2↑ + 2KCl +2CrCl3 +7H2O
2KMnO4 +16HCl = 2MnCl2 +5Cl2↑ +8H2O +2KCl
HF и HCl получают взаимодействием их твердых солей с концентрированной серной кислотой при нагревании:
CaCl2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HCl↑
HBr и HI получить таким нельзя, поскольку эти вещества – сильные восстановители и окисляются серной кислотой:
2KBr + 2H2SO4 = K2SO4 + Br2 + 2H2O + SO2
8KI + 5H2SO4 = 4K2SO4 +4I2 +4H2O + H2S
Поэтому HBr и HI получают гидролизом соответствующих галогенидов фосфора:
PBr3 +3H2O = 3HBr + H3PO3
w (примеси)=0,17
Найти: m(P₂O₅)=?
Решение: 166 г
4P + 5O₂= 2P2O5
4*31 г/моль 2*142 г/моль
1. Найдем массу фосфора без примеси:
m(примеси)=m(смеси)*w(примси)=200г*0,17=34 г
m(Рчист)=m(смеси)-m((примеси)=200г-34г=166 г
2. Найдем количества фосфара:
n(P)=m(P)/M=166г/31(г/моль)=5,35 моль , где М-молярная масса фосфора
3. Из уравнения реакции видим, что из 4 моль фосфора получается 2 моль оксида фосфора (V), тогда количество P₂O₅:
4 моль P2 моль P₂O₅
5.35 мольх х=5,35*2/4=2,68 моль
4. Находим массу оксида фосфора (P₂O₅):
m(P₂O₅)=n*M=2.68моль *142г/моль=380,56 г
ответ: масса оксида фосфора(V) 380,56 г
можно также со 2 пункта решать, исходя из самой реакции:
166г х
4*31г/моль2*142 г/моль х=166*2*142/4*31=380,19 г (разница в десятых из-за округления)