Transcript Приложение 3

«НОМЕНКЛАТУРА ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ»
Таблица 1. Номенклатура галогеноводородов
HF
HCl
HBr
HI
Номенклатура ГессаМенделеева
Фтористый
водород
Хлористый
водород
Бромистый
водород
Иодистый
водород
Номенклатура
30-70 гг.
Фтороводород
Хлороводород
Бромоводород
Иодоводород
Номенклатура IUPAC
Фторид
водорода
Хлорид
водорода
Бромид
водорода
Иодид
водорода
Тривиальные названия
водных растворов
Плавиковая
кислота
Соляная кислота
Бромоводородная
кислота
Иодоводородная
кислота
Сложные
бескислородные
вещества
Растворимые
Бесцветные
по растворимости в
воде
по окраске
по составу
«КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ»
по летучести
по устойчивости
по кислотно-основным
свойствам
по ОВС
Летучие
Водные растворы
– кислоты
Устойчивые
Слабые окислители,
слабые
восстановители
атомы H+
1s1
атомы Hal
ns2np5
Стехиометрическая
формула: HHal.
модель электронного строения
молекул по Льюису:
••
••
H  + • Hal :  H  • Hal :
••
••
модель молекулы с
использованием
валентного штриха:
H – Hal.
Строение молекул по МВС:
«СТРОЕНИЕ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ»
Электронная диаграмма
молекулы НHal:
nd
Hal
ns
np
H
Строение молекул HHal по
методу ЛКАО МО:
(1s2s)2(2px1s)2(2p1sнесв)4
 в ряду HF, HCl, HBr, HI , Есв, lсв,   связи
полярные.
 между атомами H и Hal
в молекуле HHal
ковалентные,
локализованные, полярные
связи;
 механизм образования
связей  обменный;
 число σ – связей в
молекуле: = 1.
Между молекулами
галогеноводородов - связи Вандер-Вальса (ориентационные).
Исключение: между молекулами
HF водородные связи.
ТКР  молекулярный
«СТРОЕНИЕ ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ»
Строение растворов.
В растворах фтороводородной кислоты присутствуют
ассоциаты: H3O+, H502+, HF2, H2F3 и до H5F6 и их
гидратированные формы HF2∙nH2O, H2F3∙mH2O и т.д.
В концентрированных растворах HCl, HBr, HI могут
существовать ионные пары, тройники, квадруполи и т.д.
типа {[H3O+]·[Cl·nH2O]}, {[H3O+]3·[Cl·nH2O]4}  и др.
«ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЛОГЕНОВОДОРОДОВ»
Таблица 2. Термодинамические свойства
HF(газ)
HCl(газ)
HBr (газ)
HI(газ)
ΔΗ 298,
кДж/моль
271,1
92,3
36,0
+24,0
S298,
Дж/(моль•К)
174,0
187,0
199,0
206,0
ΔG298,
кДж/моль
273,2
95,3
53,0
+1,7
Cp,
Дж/(моль•К)
29,13
29,12
29,14
29,16
ΔΗдис.,
кДж/моль
562
431
366
299
pK
3,2
7
9
11




*  ΔΗ298 – стандартная энтальпия;
S298 – стандартная энтропия;
ΔG298 – стандартная энергия Гиббса;
Cp ΔΗдисс – стандартная энтальпия диссоциации;
 pKдисс – константа диссоциации.
В ряду F2, Cl2, Br2, I2 – ΔΗ, S, ΔG, Cp, ΔΗдис..
«СТАНДАРТНЫЕ ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ»
Таблица 3. Стандартные электродные потенциалы
Электродная реакция
Стандартный электродный потенциал Е, В
1/2F2 + e-  F-
+2,82
1/2Cl2 + e-  Cl-
+1,36
1/2Br2 + e-  Br
+1,06
1/2I2 + e-  I
+0,53
«ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА»
Таблица 4. Физические свойства
1. Агрегатное
состояние (н.у.)
HF
HCl
HBr
HI
Газ
Газ
Газ
Газ
Органолептические свойства
2. Цвет
Б/цв
3. Запах
Резкий
Механические свойства
Высокая
4. Летучесть
5. Плотность
жидкой фазы
dж, г/см3
0,99(13С)
1,187(86C)
2,16
2,8
6. Плотность ρ(н.у.),
г/л
1,693
1,639
3,645
5,789
7. tпл, С
 83,4
 114,0
86,9
 50,9
8. tкип, С
+19,5
85,1
 66,8
 35,4
9. Ks, растворимость,
г

72,0(20С)
56,1(60С)
198,20(20C)
30(100C)
234(10C)
10.  (0,1н раствор в
H2O), %
9,6
92,6
93,5
95,2
11. Ионность связи,
%
43
14
12
5
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
«ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ И КИНЕТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ»
t1C
HHal∙H2O
HHal + H2O
t2C
H + Hal
Таблица 5
HHal
HF
HCl
HBr
HI
t1 разл, С
<  34,5
15
>  29
>  37
ΔΗдисс.,
кДж/моль
562
431
366
299
pKдисс.
3,2
7
9
11
t2 разл С
 3500
 1500
 1000
 2000
«КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА»
Растворы – кислоты,
анионы кислот основания
Льюиса
SiF4
HOH
SiO2
CuO
H2SiF6
Cu2+, NH4+
Cu(NH3)4SO4
NaOH(разб.)
CaCO3
H3O+, Hal
Cu2+
...
Na+ …
Ca2+, CO2
«ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА»
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
слабые окислители
слабые восстановители
Pb2+, Cl2
Co2+, Cl2
Mn2+, Cl2
Hal2
Se4+, Cl2
S4+ (S), Hal2
Br2, S6+
I2, N4+
HIO3, N2+
PbO2
Cu 600-700C
Co(OH)3
Fe
KMnO4
CrO
Hal2
H2SO4(конц.)
HNO3
Fe2+, H2
Cr3+, H2
Cr(OH)2
Cr3+, H2
CrCl2
Cr3+, H2
SeO3
SO3
Cu2+, H2
«ПОЛУЧЕНИЕ»
CaHal2 + H2SO4(конц.)
Hal2
(Hal = F, Cl)
+ H2
+ H3PO4(конц.), tC
KHal
CaSO4 + 2HHal
 KH2PO4
HHal
(Hal = Cl, Br, I)
+ 3H2O(холл.)
 H3PO3
PHal3
«ПРИМЕНЕНИЕ»
катализатор
органических
реакций
для травления и
полировке металлов,
стекла,
полупроводников
производство соляной
кислоты,
венилхлоридов,
алкилхлоридов;
окислительное
хлорирование
органических
соединений.
получение F2, AlF3,
фторидов;
получение
фреонов
разложение
фторорганических
соединений
получение
иодидов;
HF
HI
HCl
HBr
получение бром производных
органических и неорганических
соединений;
восстановитель в
органическом
синтезе.
катализатор
органических
реакций.
Фтороводород и хлороводород
раздражают слизистые оболочки,
вызывают ожоги кожи. Попадая на
кожу жидкий фтороводород
вызывает язвы, микрозы.
Бромоводород и иодоводород
при попадании на кожу вызывают
зуд и воспаление.
«ТОКСИКОЛОГИЯ»
HHal
HF
HCl
HBr
HI
ПДК в
производственных
помещениях, мг/м3
0,5
5
10
