Курсовая работа «Способы получения простых веществ p-элементов»

p-Элементы VII группы — галогены

Характеристика

К p-элементов VII группы относятся фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I и астат At. Элементы имеют общее название галогены. Электронная конфигурация валентных подуровней атомов p-элементов VII группы соответствует формуле ns2np5.
На последнем энергетическом уровне атомы элементов имеют по семь электронов, один из которых является неспаренным. Этим объясняется сходство их свойств. Наличие одноэлектронной орбитали определяет характерную для всех элементов валентность 1. Одновременно галогены (кроме фтора) имеют вакантный nd-подуровень, орбитали которого также могут участвовать в образовании химических связей и увеличивать валентность атомов элементов до 7.
Молекулы галогенов двухатомные, неполярные. Все галогены являются неметаллами. В ряду F - Cl - Br - I - At ослабляются признаки неметаличности: фтор — самый типичный элемент-неметала, а астату обнаруживает некоторые свойства элемента-металла.
В пределах своих периодов галогены характеризуются малыми атомными радиусами, что обуславливает их высокие электроотрицательности и сродство к электрону, поэтому для них в сложных веществах самым стойким является степень окисления -1.

Способы получения

Получение хлора.
В промышленности хлор получают электролизом расплава или раствора хлорида натрия.
Электролиз расплава хлорида натрия: В расплаве хлорид натрия диссоциирует на ионы:

На катоде восстанавливаются ионы натрия:

K(–):
На аноде окисляются ионы хлора:
A(+):
Ионное уравнение электролиза расплава хлорида натрия:

Суммарное уравнение электролиза расплава хлорида натрия:

Электролиз раствора хлорида натрия: В растворе хлорид натрия диссоциирует на ионы:

На катоде восстанавливаются молекулы воды:

K(–):
На аноде окисляются ионы хлора:
A(+):
Ионное уравнение электролиза раствора хлорида натрия:

Суммарное уравнение электролиза раствора хлорида натрия:

В лаборатории хлор получают взаимодействием концентрированной соляной кислоты с сильными окислителями. Например, взаимодействием соляной кислоты с оксидом марганца (IV):


Или перманганатом калия:


Бертолетова соль также окисляет соляную кислоту:


Бихромат калия окисляет соляную кислоту: