Тема: ХЛОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ
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:
2) Реакции с неметаллами:
3) Реакция с водой:
4) Реакции со щелочами:
3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClOЗ + 3H2O
Cl2 + Ca(OH)2 CaOCl2(хлорная известь) + H2O
5) Вытесняет бром и йод из галогеноводородных кислот и их солей.
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):
2) Гидросульфатный способ (лабораторный):
NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) NaHSO4 + HCl
Химические свойства
1) Раствор HCl в воде – соляная кислота – сильная кислота:
2) Реагирует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода:
3) С оксидами металлов:
4) С основаниями и аммиаком:
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 |