Какие свойства проявляет фтор в химических реакциях

ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

ГАЛОГЕНЫ

Простые вещества

Химические
свойства простых веществ

Простые
вещества галогенов представляют собой двухатомные молекулы. В молекуле атомы соединены
одинарным ковалентным неполярным связью.

Химические
свойства Фтора

Фтор
— сильнейший окислитель в природе. Непосредственно он не реагирует только с гелием,
неоном и аргоном.

Под
время реакции с металлами образуются фториды, соединения ионного типа:

Фтор
энергично реагирует со многими неметаллами, даже с некоторыми инертными газами:

Фтор реагирует даже с многими химически стойкими соединениями,
например со стеклом (в виде стекловаты):

Очень много органических соединений в
атмосфере фтора занимаются, то есть начинают гореть. Например, древесина сгорает,
не оставляя после себя даже угля:

Вода тоже горит во фторе:

Физические
свойства простых веществ

Химические
свойства Хлора. Взаимодействие с металлами и неметаллами

В
большинства соединений, образованных атомом Хлора, он проявляет степень окисления-1.
Положительный степень окисления проявляется только в соединениях с такими атомами,
как Фтора и Кислород.

Простая
вещество хлор взаимодействует со всеми металлами. Во время этого взаимодействия металлы
окисляются до высших степеней. При этом образуются хлориды, соединения Хлора с
элементами, в которых атом Хлора проявляет степень окисления -1:

Хлор
также активно реагирует со всеми неметаллами, за исключением азота, кислорода и инертных
газов. В этом случае так же образуются хлориды:

Химические
свойства Хлора. Взаимодействие со сложными веществами

Хлор
является более сильным окисником, чем бром или йод, поэтому хлор вытесняет тяжелые галогены
из их солей:

Растворяясь
в воде, хлор частично реагирует с ней, в результате чего образуются две кислоты:
хлоридная и гіпохлоритна. При этом один атом Хлора повышает степень окисления,
а другой атом — снижает. Такие реакции называют реакциями диспропорціонування.
Реакции диспропорціонування — это реакции самовосстановления-самоокиснення, т.е.
реакции, при которых один элемент проявляет свойства и окисника, и
восстановителя. При диспропорціонуванні одновременно образуются соединения, в которых
элемент находится в более окисленном и восстановленном состоянии по сравнению с
первобытным. Степень окисления атома Хлора в молекуле гипохлоритной кислоты
равен +1:

Аналогично
протекает взаимодействие хлора с растворами щелочей. При этом образуются две соли: хлорид
и гипохлорит.

Хлор
вступает во взаимодействие с различными оксидами:

Хлор
окисляет некоторые соли, в которых металл находится не в максимальной степени
окисления:

Молекулярный
хлор реагирует со многими органическими соединениями. В присутствии феррум(III) хлорида
как катализатора хлор реагирует с бензолом с образованием хлорбензола, а при
облучении светом в результате этой же реакции образуется
гексахлорциклогексан:

Химические свойства брома и йода

Обе
вещества реагируют с водородом, фтором и щелочами:

Йод
окисляют различные сильные окислители:

Методы
добыча простых веществ

Извлечения фтора

Поскольку
фтор является сильнейшим химическим окисником, то выделить его с помощью химических
реакций из соединений в свободном виде невозможно, а потому фтор добывают
физико-химическим методом — электролизом.

Для
извлечения фтора используют расплав калий фторида и никелевые электроды.
Никель используют благодаря тому, что поверхность металла пассивируется фтором
вследствие образования нерастворимого NiF2, следовательно,
сами электроды не разрушаются под действием вещества, которое на них выделяется:

Добывания хлора

Хлор
в промышленных масштабах добывают электролизом раствора натрий хлорида. В результате
этого процесса добывают также натрий гидроксид:

В
небольших количествах хлор добывают окисненням раствора хлороводорода различными
методами:

Хлор
— очень важный продукт химической промышленности.

Его
мировое производство составляет миллионы тонн.

Извлечения брома и йода

Для
промышленного использования бром и йод добывают при окислении бромидов и
йодидов, соответственно. Для окисления чаще всего используют молекулярный хлор,
концентрированную сульфатную кислоту или манган диоксид:

Применение
галогенов

Фтор
и некоторые его соединения используют как окислитель ракетного топлива. Большие
количества фтора используют для добывания различных хладагентов (фреонов) и
некоторых полимеров, которым свойственна химическая и термическая стойкость (тефлон и некоторые
другие). Фтор применяют в ядерной технике для разделения изотопов урана.

Большое
часть хлора используют для получения соляной кислоты, а также как
окислитель для добывания других галогенов. В промышленности его используют для
отбеливания тканей и бумаги. В больших количествах, чем фтор, его
применяют для производства полимеров (ПВХ и других) и хладагентов. По
помощью хлора дезинфицируют питьевую воду. Он также нужен для добывания
некоторых растворителей, таких как хлороформ, хлористый метилен, тетрахлорметан. А еще
его используют для производства многих веществ, например хлората калия
(бертолетовой соли), хлорной извести и многих других соединений, содержащих атомы
Хлора.

Бром
и йод применяют в промышленности не в таких масштабах, как хлор или фтор, однако
с каждым годом использование этих веществ увеличивается. Бром используют в
производстве различных медицинских препаратов успокаивающего действия. Йод используют
при изготовлении антисептических препаратов. Соединения Брома и Йода широко
применяют при количественном анализе веществ. С помощью йода очищают некоторые
металлы (этот процесс называют йодным рафинированием), например титан, ванадий и
другие.