Общая характеристика галогенов презентация

и свойства атомов

III. Галогены – простые вещества
1. Состав. Строение
2. Физические свойства
3. Химические свойства

I. Исторические сведения

IV. Тест

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

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 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

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

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.

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 имеют

молекулярные кристаллические решетки

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

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

а) увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне
б) увеличиваются окислительные свойства элементов
в) уменьшается высшая степень окисления элементов
г) увеличиваются восстановительные свойства элементов

Тест

1. Название «галогены» означает:
а) «рождающие кислоты»; в) «рождающие щелочи»;
б) «рождающие соли»; г) «рождающие оксиды».

2. В ряду I2 → Br2 → Cl2 → F2 окислительные свойства
а) возрастают; в) не изменяется
б) уменьшается г) изменяется периодически

a

a

3. Какая степень окисления характерна для фтора:
а) +1; б) – 1; в) +3; г) – 3.

б

6. Реакция иода с порошком алюминия происходит:
а) при нагревании в) при добавлении катализатора (воды)
б) при низком давлении; г) при высоком давлении

в

4. Название какого из данных элементов означает «фиолетовый»:
а) фтор; б) хлор; в) бром; г) иод.

г

г