Halogének. F Cl Br. I At

Átírás

1 F Cl Br I At

2 Felfedezés F Henri Moissan 1886 Cl Humphry Davy 1810 (elektrolízis) Br Justus Liebig (elıállítás), Balard 1826 I Courtois 1811 (algák), Gay-Lussac 1814 (kr( kr) At Corson, McKenzie, Segre 1940 (Bi+( Bi+α) Név: halogén = sóképzı fluor = folyós folyany klorosz = sárgászöld halvany bromosz = bőzös büzeny jodosz = ibolyaszínő iblany asztatosz = nem stabil

3 Periódusos rsz, e - - szerkezet s 2 p 5 izotópok 131 I orvosi diagnosztika 125 I besugárzás (pajzsmirigy) Fizikai tulajdonságok szabályos változás

4 F Cl Br I sugár r a r i IE EA EN 4,0 3,2 3,0 2,7 X-X köt.e kj/mol redoxpot. V 2,87 1,36 1,0 0,54 szín sárga s.zöld barna ibolya halmazáll. gáz gáz foly.. szilárd oldhatóság: víz / szerves anyagok molekulakomplexek

5 Kémiai tulajdonságok stabilizáció: nagy EA - ionok reakcióképesség Reakciók: H nemfémek O kovalens kötés X 2 -/+ ox.állapotok HX közvetlen reakció, kis molekulák (kiv.: O, nemesgázok) oxidok, oxisavak

6 Halogénoxidok F 2 O, F 2 O 2 nem jelentısek (OF 2, O 2 F 2 ) +I Cl 2 O: : 2Cl 2 + HgO +IV ClO 2 : 2KClO 3 + cc HgO HgCl 2 + Cl 2 O (narancs( narancs) cc H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2HClO HClO 3 2ClO 2 + HClO 4 + H 2 O (robbanékony, paramágneses gneses) ClO 2 + 2OH - ClO ClO H 2 O

7 Halogénoxidok +VI Cl 2 O 6 : 2ClO 2 + 2O 3 Cl 2 O 6 + 2O Cl 2 O 6 + 2OH - ClO ClO H 2 O P 2 O 5 +VII Cl 2 O 7 : 2HClO 4 Cl 2 O 7 + H 2 O

8 Halogénoxidok Br 2 O 2, BrO 2 nem jelentısek 240 o C +5 I 2 O 5 : 2HIO 3 I 2 O 5 + H 2 O 70 o C I 2 O 5 + 5CO I CO 2

9 Halogén oxisavak HOX hipohalogénessavak gyenge sav, erıs ox. szer (hypo( hypo) vizes oldatban NaCl elektrolízis HXO 2 halogénessavak X = Cl, Br BZ autokatalizátor,, oldatban V alak XO - 2 kötésrend: 1,5 rezonancia

10 HXO 3 Halogén oxisavak halogénsavak X= Cl, Br oldatban HIO 3 szilárd, fehér piramis alak XO - 3 kötésrend: 1,67 (rezonancia) NaCl elektrolízis (60 o fölött) 2KClO 3 KClO 4 + KCl + O 2 (400 o ) 2KClO 3 2 KCl + 3O 2 (650 o ) 2KBrO 3 2 KBr + 3O 2 4KIO 3 3 KIO 4 + KI

11 Halogén oxisavak HXO 4 perhalogénsavak O O II II HO - X = O tetraéder - O - X = O II II O O kötésrend 1.75 KClO 4 + H 2 SO 4 = HClO 4 + KHSO 4 forró, cc: : robbanékony hideg : stabil HIO 4

12 X AX ClF BrF BrCl IF ICl IBr hidrolízis: AX 3 ClF 3 BrF 3 IF 3 ICl interhalogének AX5 BrF 5 IF 5 AX 7 IF 7 sztérikus tényezı IBr + 2 OH - = Br - + OI - + H 2 O polihalogenid ionok: I 2 + I - = I - 3

13 S N,P C fémek S + 3F 2 = SF 6 S + Cl 2 = SCl 2 2S + Br 2 = S 2 Br 2 sztérikus hatás direkt reakció (PCl 3, HX-elıállítás elıállítás) PCl 5 trig. bip.. (kovalens gáz) PCl PCl - 6 (szilárd rácsban) CCl 4, fluorvegyületek ionos vegyületek (Cl -, Br -, I -, analitika)

14 H 2 O 2F H 2 O = 4HF + O 2 (+ O 3, H 2 O 2 ) E 0 (O 2 /H 2 O) = +0,81 V E 0 (F 2 /F - ) = +2,86 V E 0 (I 2 /I - ) = +0,53 V F 2 + H 2 O 2F - + O 2 O 2 + I - I 2 + H 2 O Cl 2, Br 2, I 2 : X 2 + H 2 O = HX + HOX X 2 + 2OH - = X - + OX - + H 2 O lúgos közegben diszproporcionálódás

15 oxidáló hatás: : oszlopban felfelé nı S 2 O 2-3 4Cl 2 +S 2 O H 2 O = 2SO Cl - +10H + Br 2 I 2 +2S 2 O 2-3 = 2I - + S 4 O 2-6 antiklór jodometria

16 Elıfordulás vegyületekben MX tengervízben (3% NaCl), ásványvizekben CaF 2 (fluorit) Na 3 AlF 6 (kriolit) NaIO 3 NaNO 3 mellett (Chile, Atacama) I moszatokban

17 Elıállítás 1.) X - I 2 oxidáció a) elektrokémiai (anód) KHF 2, HF, kısó (NaCl( NaCl) ) olvadék/oldat A(+) : 2X - X 2 + 2e - b) negatívabb halogénnel Cl 2 + 2Br - = 2Cl - + Br 2 tengervízbıl c) egyéb oxidálószerekkel 2MnO X - +16H + = 2Mn 2+ +5X 2 +8H 2 O 2Cr 2 O X - +14H + = 2Cr 3+ +3X 2 +7H 2 O

18 2.) XO - 3 I 2 redukció 2IO H + +10e - = I 2 +6H 2 O pl. IO I - + 6H + = 3I 2 +3H 2 O algák hamujából

19 F felhasználása, biológiai jelentısége F 2 méreg, tüdı-,, bırkárosodás NaF fogszuvasodás-gátló gátló (Elmex( szerves F) növényekben (kínai tea) csontokban (vízi állatokban több) nagy mennyiségben protoplazmaméreg UF 6 gázeffúzió Teflon: (-CF( gázeffúzió: 238 U/ 235 U elválasztás CF 2 -CF 2 -) n hıstabilitás nem reakcióképes

20 felhasználása, biológiai jelentısége Cl létfontosságú, ozmózisnyomás szükséglet: napi 14-20g Cl 2 méreg, tüdı-,, bırkárosodás fertıtlenítıszer Semmelweis uszodafertıtlenítés fehérítıszer (papír-,, textilipar) hypo NaOCl CCl 4, CHCl 3 oldószerek rovarirtószerek (DDT, környezetméreg) PVC

21 felhasználása, biológiai jelentısége Br Br 2 méreg, tüdı-,, bırkárosodás Br - : tengeri élılényekben Br - : nyugtatószer Br-CH 2 -CH 2 -Br rovarirtó Pb-megkötı (benzin) AgBr fényképészeti film

22 I felhasználása, biológiai jelentısége létfontosságú pajzsmirigy/tirozin tiroxin tiroxin sok I: golyva kevés I: Basedow 50 g/g% I 2 /alkohol: jódtinktúra AgI csapadékképzés fertıtlenít

23

24 Pszeudohalogenidek CN - OCN - SCN - SeCN - N 3 - cianid (CN) 2 dicián cianát tiocianát (rodanid)) (SCN) 2 dirodán szelenocianid (SeCN) 2 diszelenocián azid M :C O: M :C N: - HCN: gyenge sav, CN - : aranyelıállítás O - C N: