ХЛОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Тема: ХЛОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

План лекции:

1. Хлор и его соединения. Физические и химические свойства.

Хлор Cl₂ – открыт К. Шееле в 1774 г.

Физические свойства

Газ желто-зеленого цвета, t°пл. = -101°C, t°кип. = -34°С.

Получение

Окисление ионов Cl^- сильными окислителями или электрическим током:

MnO₂ + 4HCl MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

2KMnO₄ + 16HCl 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O

K₂Cr₂O₇ + 14HCl 2CrCl₃ + 2KCl + 3Cl₂ + 7H₂O

электролиз раствора NaCl (промышленный способ):

2NaCl + 2H₂O H₂ + Cl₂ + 2NaOH

Химические свойства

Хлор – сильный окислитель.

1) Реакции с металлами:

2Na + Cl₂ 2NaCl

Ni + Cl₂ NiCl₂

Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃

2) Реакции с неметаллами:

H₂ + Cl₂ 2HCl

2P + 3Cl₂ 2PCl_З

3) Реакция с водой:

Cl₂ + H₂O HCl + HClO

4) Реакции со щелочами:

Cl₂ + 2KOH KCl + KClO + H₂O

3Cl₂ + 6KOH 5KCl + KClO_З + 3H₂O

Cl₂ + Ca(OH)₂ CaOCl₂(хлорная известь) + H₂O

5) Вытесняет бром и йод из галогеноводородных кислот и их солей.

Cl₂ + 2KI 2KCl + I₂

Cl₂ + 2HBr 2HCl + Br₂

Соединения хлора

Хлористый водород

Физические свойства

Бесцветный газ с резким запахом, ядовитый, тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде (1 : 400). t°пл. = -114°C, t°кип. = -85°С.

Получение

1) Синтетический способ (промышленный):

H₂ + Cl₂ 2HCl

2) Гидросульфатный способ (лабораторный):

NaCl(тв.) + H₂SO₄(конц.) NaHSO₄ + HCl

Химические свойства

1) Раствор HCl в воде – соляная кислота – сильная кислота:

HCl H⁺ + Cl^-

2) Реагирует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода:

2Al + 6HCl 2AlCl₃ + 3H₂

3) С оксидами металлов:

MgO + 2HCl MgCl₂ + H₂O

4) С основаниями и аммиаком:

HCl + KOH KCl + H₂O

3HCl + Al(OH)₃ AlCl₃ + 3H₂O

HCl + NH₃ NH₄Cl

5) С солями:

CaCO₃ + 2HCl CaCl₂ + H₂O + CO₂

Условия

Примеры

Теоретическое обоснование

Скорость химических реакций зависит от природы реагирующих веществ

Для веществ в растворённом состоянии и газов скорость химических реакций зависит от их концентрации

Для веществ в твердом состоянии скорость химических реакций прямо пропорциональна поверхности реагирующих веществ

При повышении температуры скорость большинства химических реакций увеличивается

Скорость химических реакций зависит от присутствия некоторых веществ. Вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами в итоге не расходуются, называются катализаторами, а вещества, которые замедляют скорость химических реакций – ингибиторами

Металлы (калий, натрий) с одним и тем же веществом – водой – реагируют с различной скоростью (в одинаковом состоянии и при равных условиях)

Горение веществ в чистом кислороде происходит активнее, чем в воздухе, где концентрация кислорода почти в 5 раза меньше

Вещества железо и сера в твердом состоянии реагируют достаточно быстро лишь при предварительном измельчении и перемешивании

Со многими веществами кислород начинает реагировать с заметной скоростью уже при обыкновенной температуре (медленное окисление). При повышении температуры скорость окисления резко увеличивается и начинается бурная реакция (горение)

Разложение бертолетовой соли и пероксида водорода ускоряется оксидом марганца (IV). В присутствии ингибиторов соляная кислота становится инертной по отношению к металлам

Сущность реакций металлов с водой заключается в том, что атомы металлов отдают электроны, т.е. окисляются. Атомы калия обладают большим атомным радиусом, чем атомы натрия, и поэтому отдают электроны гораздо энергичнее

Чтобы произошла реакция, необходимо столкновение молекул реагирующих веществ. Частота же столкновений зависит от числа молекул реагирующих веществ. Частота же столкновений зависит от числа молекул в единице объема, т.е. от концентрации

При измельчении вещества увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ

При столкновении реагируют только те молекулы, которые обладают достаточной кинетической энергией. При повышении температуры доля активных молекул все возрастает

Под действием катализаторов молекулы становятся реакционноспособными при более низкой температуре. Например бертолетова соль становится реакционноспособной только при 400°C , а в присутствии MnO₂ – при 200°C

Электронная библиотека

ХЛОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Тема необъятна, читайте еще: