Общая характеристика галогенов презентация

Хлор. Первым из галогенов был открыт хлор. (К. Шееле, 1774 г.) Полученный
желто-зеленый газ шведский ученый принял за сложное вещество и назвал
«дефлогистированной соляной кислотой». Лавуазье и Бертолле считали что, этот газ является оксидом неизвестного элемента «мурия». В 1807 г. английский химик Гемфри Деви получил тот же газ, что и Шееле. Три года пытался Деви выделить из него «мурий», но безуспешно. Он пришел к выводу, что получил новый элемент и назвал его «хлорин». Через пять лет Гей-Люссак дал газу название хлор. А за год до этого немец Иоган Швейгер предложил еще одно имя – галоген, которое распространили на всю группу элементов с аналогичными свойствами. В жидком виде хлор впервые получил в 1823 г. Фарадей.
Шееле Карл Вильгельм
Гемфри Деви
Гей-Люссак
Лавуазье Антуан Лоран
Бертолле Клод Луи
Майкл Фарадей

Балар А Жером
Либих Юстус фон
Бром. Этот во многом необычный элемент был открыт
последним из галогенов, существующих в природе.
Впервые его получил в 1825 г. студент Гейдельберского
университета К. Левел, действуя на воду минерального
источника Крейцнахе хлором.
В 1826 г. в Парижской Академии наук было сделано
сообщение французским химиком Баларом о том, что
при изучении рассолов средиземноморских соляных
промыслов он выделил темно-бурую жидкость по всей
вероятности являющуюся новым элементом, который
он назвал – «мурид» (от латинского слова muria,
означающую «рассол»). Комиссия Академии наук про-
верив это сообщение, подтвердила открытие Балара и
предложила назвать элемент бромом (от «бромос», с
греческого «зловонный». Пожалуй лишь один ученый
Ю. Либих, был раздражен этим известием. Нескольки-ми годами ранее одна германская фирма прислала ему
бутыль с жидкостью, попросив узнать ее состав. Либих,
не проводя серьезного исследования заключил, что со-
держимое бутыли является соединением иода с хлором.
Потом он легко обнаружил там бром (после открытия
Балара). Либих сказал «Не Балар открыл бром, а бром
открыл Балара.

Иод. Это второй галоген, который был выделен в свободном виде. Свободный иод получил парижский селитровар Куртуа в 1811 г. Название «иод» происходит от греческого слова «иодес» - фиолетовый (по цвету паров).
Куртуа подарил его фармацевтической фирме в Дижоне.
Доказательство элементарной природы иода независимо друг от друга дали в
1813 г. Ж. Гей-Люссак и Гемфри Деви.
Гей-Люссак
Гемфри Деви

период
VII A группа
2
3
4
5
F
Cl
Br
I
At
9
17
35
53
85
фтор
18,9984
6
хлор
35,453
бром
79,904
иод
126,9044
астат
210
Положение галогенов в ПСХЭ
группа
Определите положение галогенов в ПСХЭ.
Перечислите химические элементы ─ галогены и
дайте им краткую характеристику: выпишите их
их символы и названия.
Объясните характер изменений [(увеличение),
(усиление)] или [(уменьшение), (ослабление)]
в подгруппе галогенов с ростом порядкового
номера:
заряда ядра (Z);
2. количества электронов на внешнем слое;
3. радиус атома, нм;
4. прочность связи валентных электронов
с ядром;
5. электроотрицательность (ЭО);
6. неметаллические свойства;
7. окислительные свойства;
увеличивается
не изменяется
увеличивается
уменьшается
уменьшается
ослабляются
ослабляются
0,04 0,073 0,085, 0,105
F Cl Br I
ЭО 3,98 3,16 2,96 2,66 2,2
F Cl Br I At

группа
3
4
5
6
VII A группа
F
Cl
Br
I
At
2
9
+9
2
) )
Строение и свойства атомов
Число электронов N рассчитывается по формуле
N = 2n2 N = 2 ·12 = 2
2
Заряд ядра численно равен порядковому номеру.
Число энергетических уровней равно номеру периода
период
Число валентных электронов равно номеру группы.
7
17
+17
35
+35
) ) )
) ) ) )
2
2
N = 2 · 22 = 8
8
8
8
7
7
Энергетический уровень делится на энергетические подуровни,
которые образованы орбиталями.
На первом уровне (n =1) 1s-подуровень (одна1s-орбиталь), на
которой максимально может находится 2 электрона.
Второй энергетический уровень (n=2) включает два подуровня:
(одна 2s-орбиталь) и 2р (три орбитали), всего четыре орбитали,
на которых может находится до 8 электронов. В атоме фтора
7 электронов, т.к. на внешнем энергетическом уровне атомы
галогенов содержат по 7 электронов, в соответствии с № группы.
53
85
В состав третьего уровня (n=3) входят три подуровня:
3s (одна орбиталь), 3р (три орбитали), 3d (пять орбиталей),
всего 9 орбиталей, содержащих не более 18 электронов.
В атоме хлора 7 электронов, т.к. атомы галогенов на внешнем
энергетическом уровне содержат по 7 электронов, в соответ-
ствии с № группы.

Сравнение строения атома фтора и хлора
F
Cl
+9
+17
) )
) ) )
2
2
7
8
7
Для фтора, самого электроотрицательного элемента из всех элементов, атомы
которого не имеют близких по значению энергии вакантных d-орбиталей, степень
окисления −1 в соединениях единственная.
1s2
2s2
1s2
2s2
2p5
3p5
2p6
3s2
3d0
1s2
1s2
2s2
2s2
2p5
2p6
3s2
3p5
В атомах хлора и других галогенов появляются пять вакантных d-орбиталей, на
которые и могут перейти в результате распаривания спаренные s- и p-электроны
внешнего уровня:
с.о. +3
с.о. +5
с.о. +7
с.о. −1
с.о. +1
с.о. −1

Галогены – простые вещества
F2
Cl2
Br2
I2
Химическая связь
ковалентная неполярная
F
F
+
F
F
общая электронная пара
В твердом состоянии
галогены имеют
молекулярные кристаллические решетки

Хлор – газ желто-зеленого
цвета, сжижающийся при
обычной температуре под
давлением. В 2,5 раза
тяжелее воздуха.
С резким удушливым
запахом.
t плавления = −101°С
t кипения = −34°С
1объем Н2О растворяет
2,3 объема Сl2 химическое
взаимодействие
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Бром – красно-бурая
жидкость. С резким
Зловонным запахом.
t плавления = −7,3°С
t кипения = 59,2°С
Плохо растворим 3,5г/л
Иод – твердое вещество.
Черно-фиолетовый, с
металлическим блеском
t плавления = 113,6°С
t кипения = 185,5°С
При нагревании образуют-
ся фиолетовые пары
Очень плохо растворим
0,3г/л
Физические свойства галогенов
Фтор
−газ светло-желтого цвета, не сжижается
при обычной температуре.
С резким раздражающим запахом.
t плавления = −219°С ; t кипения = −188,2°С
Химически взаимодействуют 2F2 + 2H2O = 4HF + O2

Возгонка иода

Химические свойства
Химическая активность галогенов как неметаллов от фтора к иоду ослабевает. Каждый галоген является самым сильным окислителем в своем периоде. Окислительные свойства галогенов проявляются в первую очередь при взаимодействии с металлами.
Составьте уравнения реакций взаимодействия железа с хлором, брома с алюми-
нием, иода с алюминием. Рассмотрите с т.зр. ОВР.
2Fe0 +3Cl20 = 2Fe+3Cl3−
2Al + 3Br2 = 2AlBr3
2Al + 3I2 = 2AlI3
Fe0 −3e →Fe+3 3 2
Cl20 + 2e →2Cl− 2 3
Al0 −3e →Al+3 3 2
Br20 + 2e →2Br− 2 3
Al0 −3e →Al+3 3 2
I20 + 2e →2I− 2 3
Fe−восстановитель,
пр. окисления.
Cl2−окислитель,
пр. восстановления
Al− восстановитель,
пр. окисления.
Br2−окислитель,
пр. восстановления
Al−восстановитель,
пр. окисления.
I2− окислитель,
пр. восстановления