Общая и неорганическая химия. Лекция 18

Elementlar kimyosi. VII guruhning p- elementlari

Galogenlar

Ftor, xlor, brom va yod

VIIA guruh elementlari

Element	F	Cl2	Br	J	At
Tartib raqami	9	17	35	53	85
Ion radiusi -A0	1.33	1.81	1.96	2.20	--
Atom radiusi-A0	0.71	1.00	1.14	1.33	--
Elektro-manfiyligi	4.1	2.83	2.74	2.21	1.90
Ionlanish energiyasi -EB	17.42	12.97	11.84	10.45	9.2

VIIA guruh elementlari

• Umumiy elektron formulasi

[…] ns 2 (n –1)d 10 np 5

• Valentligi I, III, V, VII
• Oksidlanish darajasi

F-1, qolganlari +1, -1, +3. +5, +7

nd 0
np 5
ns 2

Galogenlarning tabiatda uchrashi

• Ftor faqat birikma holida
• Xlor (0.19%)
• Brom
• Yod
• Astat

Kam tarqalgan elementlar

• Flyuorit (dala shpati)
• Galit (tosh tuzi) NaCl
• Silvinit NaCl·KCl)
• Karnallit KCl·MgCl2·6H2O

Galit
Karnallit
Silvinit

Kam tarqalgan minerallar

• Bromargirit AgBr
• Yodargirit AgI
• Lautarit Ca(IO3)2
• Dietzeit 7Ca(IO3)2·8CaCrO4

Bromargirit
Yodargirit
Lautarit

Ftor, xlor, brom, yod: fizik xossalari

	F	Cl2	Br2	I2
Tsuyuq.°C	-220	–101,03	–7,2	+113,5*
Tqayn,°C	-187,9	–34,1	+59,8	+184,3*
zichligi, g/sm3	1.1	1,56 (s, –35 °C) 3,214 g/l	3,12 (s, 20 °C)	4,93 (t)

* Yuqori tempraturada; в обычных условиях иод склонен к сублимации.

Xlor, brom, yod: kimyoviy xossalari

G2
MIA
MG
Al
AlG3
Al2Cl6
AlI3
(каt.H2O)
H2
HG (G- Cl,Br)
Boshqa metallmaslar
PCl3, PCl5 …
Sb
SbG3, SbCl5
metallar
CuCl2
FeCl3

G2: Cl Br I (At)

Oksidlovchilik xossasi kamayadi
Metallmaslik xossasi kamayadi
Misollar:

• I2 + kons.k-ta 

I+IClO4
I+INO3
I+IHSO4
Cl2 (Br2) + kons.k-tа 
2. H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g); G  = –95 kDj/mol
H2(g) + Br2(g) = 2 HBr(g); G  = –54 kDj/mol
H2(g) + I2(q)  2 HI(g); G  = –1 kDj/mol

Suv bilan ta’siri

• G2 + n H2O  G2 · n H2O (gidratlanish)
• G2 · n H2O  HG + HGO + (n –1)H2O (дисмутация)

	Cl2	Br2	I2
Suvda eruvchanligi, mol/l	9·10–2	0,5	1·10–3
Степень дисмутации	0,5	0,05	0,0017

Cl2 + 2H2O  HCl + HClO (ОВР)
Cl2 + 2e  = 2 Cl
Cl2 + 2H2O – 2e  = 2H+ + 2HClO
KI eritmasida:
KI + I2 (q) = K[I(I)2]
I– + I2 (q) = [I(I)2]–
дииодоиодат(I)-ион
[ I–I ····· I+I ····· I–I ]
Galogenlarning eruvchamnligining ortishi:

Ishqoriy eritmada

Br2 + 2KOH = KBr + KBrO + H2O

(sovuqda)

Br2 + 2e  = 2 Br

Br2 + 4OH– – 2e  = 2BrO– + 2H2O

3Br2 + 6KOH = 5KBr + KBrO3 + 3H2O

(qizdirilganda)

Br2 + 2e  = 2 Br

Br2 + 12OH– – 10e  = 2BrO3– + 6H2O

Organik eritmalarda

Suv bilan aralashmaydigan organik erituvchilar brom va yodni bir-biridan ajratishda foydalaniladui(ekstraksiya)
Yodning ekstraksiyasi
Bromning ekstraksiyasi

НG vodorod galogenidlar

	HCl	HBr	HI
т. пл., °C	–114,0	–86,9	–50,9
т. кип., °C	–85,1	–66,8	–35,4
Р-римость, г/100 г воды	72,0 (20 °C)	198,2 (20 °C)	234 (10 °C)

НG(s) – бесцв., маловязкие неэлектролиты, неактивны, не реагируют c МО, МCO3, МIA !!!

HG (G – Cl, Br, I) ning suvli eritmalari

НG + H2O = G– + H3O+

H+
Kuchli kislota
непротолит
HCl ning suvda erishi

HCl HBr HI

• HCl + H2SO4(к) 
• 2HBr + H2SO4(к) = Br2 + SO2 + 2H2O

2Br– – 2e – = Br2

SO42– + 4H+ + 2e – = SO2 + 2H2O

• 8HI + H2SO4(к) = 4I2 + H2S + 4H2O

2I– – 2e – = I2

SO42– + 10H+ + 8e – = H2S + 4H2O

Qaytaruvchilik xossasining ortishi

НCl ning olinishi

• Sanoatda. – to’g’ridan-to’g’ri sintez:
• H2 + Cl2 = 2HCl
• Laboratoriyada:
• NaCl + H2SO4 = HCl + NaHSO4 (odat. sharoitda) yoki
• 2NaCl + H2SO4 = 2HCl + Na2SO4 (qizdirilganda)

НBr va HI ning olinishi

• Laboratoriyada va sanoatda. усл. – синтез галогенидов фосфора с последующим их необр. гидролизом:
• 2P + 3Г2 = 2PГ3
• PГ3 + 3H2O = 3HГ + H2(PHO3)
• Восст. в водн. среде сероводородом:
• G2 + H2S = S + 2HГ

Galogen oksidlari

Oks. dar.	Cl	Br	I
+I	Cl2O	Br2O	–
+III	–	Br2O3	–
+IV	ClO2	Br2O4	I2O4
+V	–	Br2O5	I2O5
+VI	–	–	I2O6
+VII	Cl2O7	–	I2O7

Kislorodli kislotalar

Ст. ок.	Cl	Br	I
+I	HClO (kuchsiz k-tа)	HBrO (kuchsiz k-tа)	I2(OH) – amfoter gidroksid
+III	HClO2 (kuchsiz k-tа)	–	–
+IV	–	–	–
+V	HClO3 (kuchli к-tа)	HBrO3 (kuchli к-tа)	HIO3 (kuchli к-tа)
+VI	–	–	–
+VII	HClO4 (kuchli к-tа)	HBrO4 (kuchli к-tа)	HIO4 (kuchli к-tа) H5IO6 (kuchli к-tа)

Suv bilan ta’siri

Suvdagi eritmasida HClO, HClO2, HBrO и H5IO6 – kuchsiz kislotalar:

• HClO + H2O  ClO + H3O+; KК = 2,82 . 108
• HClO2 + H2O  ClO2 + H3O+; KК = 1,07 . 102
• HBrO + H2O  BrO + H3O+; KК = 2,06 . 109
• H5IO6+ H2O  H4IO6 + H3O+; KК = 2,82 . 102;

Qolgan kislorodli kislotalari– kuchli:

• HClO3 + H2O = ClO3 + H3O+
• HClO4 + H2O = ClO4 + H3O+

Ishqoriy muhitda– дисмутация:

• 3G2 + 6NaOH = 5NaG + NaGO3 + 3H2O

G2 + 2e – = 2G– (G2 – oksidlovchi)

G2 + 12OH– – 10e– = 2GO3– + 6H2O (G2 – qaytaruvchi)

•  =  Br2/ Br – –  BrO3–/ Br2 = 1,09 – 0,52 = 0,57V
•  =  I2/ I– –  IO3–/ I2 = 0,54 – 0,20 = 0,34V

Kislotali muhitda– конмутация:

• 5NaG + NaGO3 + 3H2SO4 = 3G2 + 3Na2SO4+ + 3H2O
• 2G– – 2e– = G2 (G– – qaytaruvchi)
• 2GO3– + 12H+ + 10e– = G2 + 6H2O (GO3– – oksidlovchi)
•  =  BrO3–/ Br2 –  Br2/ Br– = 1,51 –1,09 = 0,42V
•  =  IO3–/ I2 –  I2/ I– = 1,19 – 0,54 = 0,65V