Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 Materiały internetowe hapter_08.pdf Ch24.ppt.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Materiały internetowe hapter_08.pdf Ch24.ppt."— Zapis prezentacji:

1 1 Materiały internetowe hapter_08.pdf Ch24.ppt %207%20Mat.Prod.pdf a&channel=s&rls=org.mozilla:pl:official&q=uklad+okre sowy+pierwiastkow%2BPower+Point&start=20&sa=N 20pdfs/Series%204%20Periodic%20Trends.pdfhttp://www.its.caltech.edu/~chem1/Lecture%20Notes% 20pdfs/Series%204%20Periodic%20Trends.pdf

2 2 Fluorowce Grupa 17 ns 2 np 5 ns 2 np 5 brak jednego elektronu do konfiguracji oktetu dwuatomowe cząsteczki, w których struktura oktetu jest uzyskiwana poprzez uwspólnienie elektronów dwuatomowe cząsteczki, w których struktura oktetu jest uzyskiwana poprzez uwspólnienie elektronów

3 3 Informacje ogólne HalogenPromień atomowy (nm) Promień jonowy (nm) Temp. topnienia ( o C) Temp. wrzenia ( o C) Gęstość (g cm -3 ) Zawartość (%) Fluor Chlor Brom Jod Astat* Trace *wyłącznie w postaci sztucznych izotop ó w promieniotw ó rczych - 28 izotop ó w o T 1/2 od s do 8,3 godz. *wyłącznie w postaci sztucznych izotop ó w promieniotw ó rczych - 28 izotop ó w o T 1/2 od s do 8,3 godz.

4 4 Temperatury topnienia i wrzenia fluorowców

5 5 Pary fluorowców Brom i jod nie są gazami, ale mają niskie temperatury wrzenia. Brunatne pary bromu widoczne są na d cieczą. Jod ulega sublimacji podczas podgrzewania

6 6 Występowanie fluoru i chloru - minerały CaF 2 - fluoryt Ca 5 (PO 4 ) 3 F -apatyt Na 3 AlF 6 - kriolit NaCl -sól kamienna KCl - sylwin KCl  MgCl 2  6H 2 O - karnalit KCl  MgSO 4  3H 2 O -kainit

7 7 Metody otrzymywania fluorowców Fluor a) CaF 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4  + 2HF b) Elektroliza stopionego KHF 2 w bezwodnym HF : Anoda2F - = F 2 + 2e Katoda2H + + 2e = H 2 Konieczność oddzielenia przestrzeni anodowej od katodowej w przeciwnym wypadku zajdzie reakcja: H 2 + F 2 = 2HF Chlor a) Elektroliza roztworu wodnego lub stopionego NaCl: 2Cl - = Cl 2 + 2e b) Z chlorków poprzez utlenianie za pomocą KMnO 4 w środowisku kwaśnym: 2MnO Cl H + = 5Cl 2 + 2Mn H 2 O

8 8 Metody otrzymywania fluorowców Brom a) Podobnie jak chlor b) 2Br - + Cl 2 = Br 2 + 2Cl - Jod 2I - + Cl 2 = I 2 + 2Cl -

9 9 Zastosowania fluorowców Fluor Jod BromChlor Pasta do zębów Uzdatnianie wody Produkcja aluminium Pokrycia teflonowe Wzbogacanie uranu Odkażanie wody Kwas solny Tworzywa sztuczne Wybielacze Filmy fotograficzne Gazy łzawiace Opóźniacze zapłonu Farmaceutyki Odkażacze Lampy halogenowe Diagnostyka rentgenowska Dodatek do soli Leczenie tarczycy Leczenie nowotworów

10 10 Związki z wodorem (wodorki) HX: gazy dobrze rozpuszczalne w wodzie – powstają kwasy: HF HCl HBr HI wzrost mocy kwasów Kwas solny : roztwór wodny chlorowodoru (HCl) Otrzymywanie wodorków: HFCaF 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4  + 2HF HCla) NaCl + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl NaHSO 4 + NaCl = Na 2 SO 4 + HCl b) H 2 + Cl 2 = 2HCl

11 11 Względna kwasowość HX HXStała dysocjacjiStopień dysocjacji w r-rze 0.1M HF7x HCl1x HBr1x HI1x

12 12 Anormalne zachowanie HF Zgodnie z regułą przekory, stopień dysocjacji słabego kwasu rośnie z rozcieńczeniem z rozcieńczeniem HA  H + + X - HA  H + + X - Ale w przypadku HF jest odwrotnie. Dlaczego? W stężonym HF, cząsteczki HF tworzą dimery H 2 F 2 (wiązanie wodorowe). Moc kwasu H 2 F 2 jest większa niż HF. Moc kwasu H 2 F 2 jest większa niż HF. H 2 F 2  H + + HF 2 - H 2 F 2  H + + HF 2 -

13 13 Związki fluorowców z tlenem Fluor OF 2 (-1) O 2 F 2 (-1) Chlor Cl 2 O (+1), Cl 2 O 3 (+3) ClO 2 (+4), Cl 2 O 4 (+4) Cl 2 O 6 (+6), Cl 2 O 7 (+7) Brom Br 2 O (+1) BrO 2 (+4) Jod I 2 O 4 (+4) I 2 O 5 (+5) I 2 O 7 (+7) Uwaga: OF 2 i O 2 F 2 to nie są tlenki lecz fluorki !

14 14 Związki fluorowców z tlenem Stopień utlenienia fluorowca FluorChlorBromJod HOF (x) podfluorawy (fluorek hydroksylu) HClO Podchlorawy HClO 2 Chlorawy HClO 3 Chlorowy HClO 4 nadchlorowy HBrO Podbromawy HBrO 2 Bromawy HBrO 3 Bromowy HBrO 4 nadbromowy HIO Podjodawy HIO 3 Jodowy nadjodowe: HIO 4 H 3 IO 5 H 5 IO 6 H 4 I 2 O 9 H 7 I 3 O 14 (x) - fluor na -1 st. utlenienia

15 15 HIO 4 +H2OH2O=H 3 IO 5 +H2OH2O=H 5 IO 6 (2x) H2I2O8H2I2O8 +H2OH2O=H4I2O9H4I2O9 (3x) H 3 I 3 O 12 +H2OH2O=H 5 I 3 O 13 +H2OH2O=H 7 I 3 O 14 Kwasy nadjodowe

16 16 Elektroujemność i powinowactwo elektronowe PierwiastekE.U. F4.0 Cl3.0 Br2.8 I2.5 PierwiastekEA kJ/mol F-348 Cl-364 Br-342 I-285 X(g) + e -  X - (aq)

17 17 Wszystkie fluorowce potrzebują jednego elektronu do uzyskania struktury oktetu Wszystkie fluorowce istnieja w postaci cząsteczek dwuatomowych o wiązaniu kowalencyjnym: F 2, Cl 2, Br 2 and I 2. +  F F F F

18 18 Atomy fluorowca uwspólniają niesparowane p elektrony z atomem niemetalu i tworzą wiązanie kowalencyjne Fluorowce (z wyjątkiem fluoru) Występują na –1 lub +1 stopniu utlenienia w związkach kowalencyjnych (zależnie od elektroujemności) Wiązanie i stopień utlenienia

19 19 Wszystkie fluorowce (z wyjątkiem fluoru) mogą wykorzystać do tworzenia wiązań puste orbitale d Wiązanie i stopień utlenienia

20 20 Fluor  najbardziej elektroujemny pierwiastek  posiada jedynie jeden niesparowany elektron p zdolny do utworzenia wiązania  występuje jedynie na –1 stopniu utlenienia

21 21 Kolor Wszystkie fluorowce absorbują promieniowanie w zakresie widzialnym Fluor (najmniejszy promień) absorbuje promieniowanie o wysokiej częstości the radiation of (jasnoniebieskie) i ma żółtą barwę Kolor fluorowca zależy od rozpuszczalnika Fluorowce to niepolarne cząsteczki, słabo rozpuszczalne w rozpuszczalnikach polarnych (woda), ale b. dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych (1,1,1- trichloroetan, CCl 4 )

22 22 Kolory fluorowców w stanie wolnym i w roztworach Fluorowiec Kolor W stanie wolnym W wodziew 1,1,1-trichloroetanie F2F2 jasnożółty Cl 2 zielonożółtyjasnożółtyżółty Br 2 brunatnoczerw ony żółtobrązowypomarańczowy I2I2 fioletowoczarny Nie rozpuszcza się fioletowy

23 23 Kolory w 1,1,1-trichloroetanie: (a) chlor; (b) brom; (c) jod (a) (b)(c)

24 24 Właściwości chemiczne -Najbardziej reaktywne niemetale -Brak jednego elektronu do struktury oktetu -Tendencja do uzyskania brakującego elektronu -Wysoka elektroujemność -Wysokie powinowactwo elektronowe Silne właściwości utleniająceSilne właściwości utleniające Fluor – bardzo silny utleniacz- pierwiastki reagujące z fluorem mają możliwie najwyższe stopnie utlenieniaFluor – bardzo silny utleniacz- pierwiastki reagujące z fluorem mają możliwie najwyższe stopnie utlenienia

25 25 Właściwości utleniające fluorowców Wszystkie fluorowce reagują z sodem dając halogenki, reaktywność maleje ze wzrostem liczby atomowej fluorowca 2Na(s) + F 2 (g)  2NaF(s) (eksplozja) 2Na(s) + Cl 2 (g)  2NaCl(s) (gwałtowna reakcja) 2Na(s) + Br 2 (g)  2NaBr(s) (reakcja z parami bromu) 2Na(s) + I 2 (g)  2NaI(s) (reakcja z parami jodu) Reakcje z sodem

26 26 Właściwości utleniające fluorowców 1.Utlenianie metali a. F 2 utlenia wszystkie metale, także Au i Ag b.Cl 2 utlenia metale nieszlachetne i Cu 2.Reakcje z Fe 2+ (aq) 2Fe 2+ + Cl 2  2Fe Cl - 2Fe 2+ + Br 2  2Fe Br - 2Fe I -  2Fe 2+ + I 2 2Fe I -  2Fe 2+ + I 2 Potencjał standardowy(V) Cl 2 +e -  Cl Br 2 +e -  Br I 2 +e -  I Fe 3+ +e -  Fe

27 27 Reakcje z wodą Fluor utlenia wodę dając HF i O 2 2F 2 + 2H 2 O  2HF + O 2 Chlor ulega dysproporcjonowaniu dając HCl and HOCl. Cl 2 + H 2 O  HCl + HOCl Mieszanina Cl 2 (aq), HCl(aq) i HOCl(aq) nosi nazwę wody chlorowej Jon OCl - to: 1. silny utleniacz z właściwościami wybielającymi OCl - + materiał kolorowy  Cl - + materiał bezbarwny OCl - + materiał kolorowy  Cl - + materiał bezbarwny 2.Ulegający rozkladowi pod wpływem ciepła i światła 2OCl -  O 2 + 2Cl - 2OCl -  O 2 + 2Cl -

28 28 Reakcje z wodą Br 2 słabo rozpuszczalny w wodzie. Br 2 (aq) + H 2 O (l)  HBr(aq) + HOBr(aq) OBr - (aq) jest niestabilnym jonem z właściwościami wybielającymi: 1.2OBr -  O 2 + 2Br - 2. OBr - + materiał kolorowy  Br - + materiał bezbarwny I 2 nie reaguje z wodą i jest b. słabo rozpuszczalny w wodzie

29 29 Wszystkie fluorowce reagują z wodnymi r-rami wodorotlenków alkalicznych i ulegają dysproporcjonowaniu. Produkt końcowy zależy od temperatury i stężenia alkaliów. Reakcje z wodorotlenkami alkalicznymi Stężony NaOH 2F 2 + 4NaOH  4NaF + O 2 + 2H 2 O Gorący stężony NaOH Cl 2 + 2NaOH  NaCl + NaOCl + H 2 O 3NaOCl  2NaCl + NaClO 3 (3Cl 2 + 6NaOH  5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O

30 30 Wszystkie fluorowce reagują z wodnymi r-rami wodorotlenków alkalicznych i ulegają dysproporcjonowaniu. Produkt końcowy zależy od temperatury i stężenia alkaliów. Zimny rozc.NaOH 2F 2 + 2NaOH  2NaF + OF 2 + H 2 O Cl 2 + 2NaOH  NaCl + NaOCl + H 2 O Br 2 + 2NaOH  NaBr + NaOBr + H 2 O 3NaOBr  2NaBr + NaBrO 3 (3Br 2 + 6NaOH  5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O I 2 + 2NaOH  NaI + NaOI + H 2 O 3NaOI  2NaI+ NaIO 3 (3I 2 + 6NaOH  5NaI + NaIO 3 + 3H 2 O Reakcje z wodorotlenkami alkalicznymi

31 31 Siła utleniająca : F 2 >Cl 2 >Br 2 >I 2 Cl 2 + 2Br -  2Cl - + Br 2 Cl 2 + 2I -  2Cl - + I 2 Br 2 + 2I -  2Br - + I 2 Reakcje wypierania

32 32 + Ag + (aq) Ag + (aq) + Cl - (aq)  AgCl(s), biały osad Ag + (aq) + Br - (aq)  AgBr(s), jasnożółty osad Ag + (aq) + I - (aq)  AgI(s), żółty osad

33 33 Halides + Ag + (aq) IonAction of AgNO 3= Effect of Standing in sunlight Effect of adding excess aq. NH 3 Cl - White ppt.Turns greyWhite ppt. dissolves Br - Pale yellow ppt.Turns yellowish grey Pale yellow ppt. slightly dissolves I-I- Yellow ppt.Remains yellow Yellow ppt. does not dissolve


Pobierz ppt "1 Materiały internetowe hapter_08.pdf Ch24.ppt."

Podobne prezentacje


Reklamy Google