SZERVETLEN KÉMIA I. Az s- és p-mezõ elemeinek kémiája Rohonczy János BUDAPEST 1998.

Átírás

1 SZERVETLEN KÉMIA I. Az s- és p-mezõ elemeinek kémiája Rohonczy János BUDAPEST 1998.

2 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 2 HIDROGÉN Rendszám: 1 Atomtömeg: 1,0079 El.konfig.: 1s 1 Op: -259,14 o C Fp: -252,87 o C Oxid. szám: +1, -1 Sûrûség(ρ): 9,0x10-5 g/cm 3 Fajhõ: 14,304 J/gK Kov. sugár: 0,32Å Párolgáshõ: 0,45 kj/mol Név: hudor-gennan (vízképzõ) Felfed: Henry Cavendish (angol) Izotópok: Izotóp: 1 H 2 H : D 3 H : T Op:(K) Fp:(K) Izotópeffektus: T keletkezés: légkörben: 7 N + 0n 1H + 6C vagy 1 H + 1H 1H + 1H reaktorban: 3 Li+ 0n 2He+ 1H T tárolás: UH 3 szétválasztás: Pd-lemez üveg csõbe forraszva Felhaszn: D: NMR-oldószer T: nyomjelzés (orvosi) Disszociáció: H 2 2 H Rekombináció: exoterm! H 2 molekula: orto- 300K: 75% orto (S=1) / 25% para (S=0) (1/2 spin Fermi-Dirac stat.) para- 0K 100% anti-parallel (stabil) átmenet katalizátorai: D 2 Bose-Einstein stat.(1-es spin) 0K: 100% orto- 300K: 67% orto- / 33% para- 1/2 spin (H,T) mágn. momentuma 1 spin (D) Felh: NMR: erõs homogén mágneses tér; Zeeman felhasadás; rádiófrekv. átmenet: MHz ν = γ B loc /2π B loc =B o (1-σ) σ= árnyékolási faktor függ: elektr. sûrûség, aromás π rendszer, szomszéd mag beállása (csatolás) Kationok: név: proton deuteron triton ioniz. energia: 13,60 ev = 1311 kj/mol (nagy) erõs el. akceptor ónium ion: Anionok: név: hidrid deuterid tricid He-hoz hasonló el. konfig. Elõf: H 2 kémiai reakciói: Stabil. Pd/Pt kat.: atomos H reaktív

3 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 3 Halogénnel: H 2 +F 2 =2 HF H 2 + Cl 2 = 2 HCl H 2 + Br 2 = 2 HBr H 2 + I 2 = 2 HI Oxigénnel: Kénnel: hideg, sötét: robban indít: F2 2 F klór-durranó gáz; kék fény: robban melegítésre egyensúlyi. HI elõáll. máshogyan 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O gyökös: indít: H2 2 H H=255 kj/mol nagy energia kell: szikra, láng néhány tf.% H 2 : durranó gáz. ROBBAN! 2 OH H 2 O 2 jégen hûtve stabil H 2 + S x H 2 S x kb. 600 C, S x felszakad Nitrogénnel: 3 H 2 + N 2 2 NH 3 (Haber) exoterm, egyensúlyi folyamat: Le Chatelier-Braun elv: melegítés nem kedvez (max 300 C) nagy nyomás kedvez. Termelés: max 15 tf% ammónia. Komprim. Gyorsítás: Pt kataliz. Fémekkel: fém EN (elektronegativitás) kicsi (alkáli stb.): ionrácsos, sószerû: a H 2 oxidál Ca + H 2 CaH 2 Ca-hidrid (H - ion) fém EN nagy: a H 2 redukál Cu 2 O + H 2 Cu + H 2 O WO H 2 W + 3 H 2 O Hidrogén vegyületei: hidridek a) kovalens: (P mezõ IV, V, VI, VII) stabil. lefele csökken s 2 p 2 s 2 p 3 s 2 p 4 s 2 p 5 CH 4 NH 3 H 2 O (HF) sav erõsség - disszoc. hajlam - lefele nõ x bázicitás lefele csökken SiH 4 PH 3 H 2 S HCl Név: szilán, germán,...foszfin, arzin, stibin,... GeH 4 AsH 3 H 2 Se KBr Disszoc: protolízis, autoprotolízis SnH 4 SbH 3 H 2 Te HI 2 H 2 O H 3 O + + OH - K=10-14, ph=7 IV. oszlop: gyenge sav/bázis, de CH + 5 mágikus savval (Oláh: Nobel-díj) b) polimer: B m H n m 25 C m H n m>40 Si m H 2m+2 m 8 G em H 2m+2 m=5 c) Ionrácsos: hidrid ion, fém EN kicsi: LiH, mint NaCl Van: LiH, NaH, KH, RbH, CsH, BeH 2 (kovalens?), CaH 2, MgH 2, SrH 2, BaH 2 Olvadék elektr: H 2 anódon(+) fejlõdik d) Fémes (intersticiális) (d-mezõ elemeivel) Hidrogén a fém atomok között atomosan: intersticium: nem teljesen sztöchiometrikus III: ScH 2 / YH 2 / YH 3 / LaH 2 / LaH 3 IV: TiH 2 / ZrH 2 / HfH 2 V: VH 2 / VH / NbH / NbH 2 / TaH VI: CrH VIII: (NiH) / PdH x (x<1) I: CuH II: ZnH 2 Ritkaföldfém: CeH 2 / PrH 2 Aktinidák: ThH 2 / UH 3 / NpH 2 Komplex hidridek: LiBH 4 / LiAlH 4 / NaBH 4 / Al(BH 4 ) 3

4 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 4 Elõfordulás: univerzum 87%, csillagok, Jupiter típ. bolygók, csillagközi tér Föld: kéreg kb. 17 atom% (2. hely): óceánok,...,kõzet(krist.víz),kõolaj,földgáz: kötött; legfelsõbb légkör: H 2 Elõállítás: a) labor: Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 Kipp készülék CaH 2 + H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 tiszta elektrolízis: NaCl + H 2 O Cl 2 + H 2 tiszta Al vagy FeSi + lúg = H 2 olcsó CH 3 OH + H 2 O = CO H 2 több lépcsõ, katalizátor b) tisztítás: Pd lemez átereszti c) ipari: Lavoisier 3 Fe + 4 H 2 O (gõz) = Fe 3 O H C : szintézis gáz C (izzó) + H 2 O (gõz) = H 2 + CO CH 3 OH Víz elektrolízis (sav vagy lúg) CH 4 + H 2 O (gõz) CO + 3 H C Palack: piros, 150 bar Felhasználás: ballon, buborék kamra, fémek finomítása (Mo, W), rakéta, forró láng, kat.(pd/pt, Raney Ni, Co, [RhCl(PPh 3 ) 3 ] benzolban - homogén) hidrogénezés (margarin), NH 3 gyártás, metanol, HCl, LiH, LiAlH 4 D 2 O, CDCl 3, C 6 D 6 stb. NMR oldószer T 2 humán nyomjelzéses technika β - sugárzó T 2 nem toxikus (98% is) T 2 O max 1% magától bomlik, világít. NaT, LiAlH 3 T kapható HALOGÉNEK: F, Cl, Br, I, At Vegy.héj: Atomsugár Kovalens EN (Å) sugár (Å) F Cl Br I At Kovalens X 2 molekulák: Op( o C) Fp( o C) halmazállapot 1. ionizációs en. oxidációs szám (ev) F gáz Cl gáz 13.0 ±1,3,5,7 Br folyadék 11.8 ±1,5 I szilárd 10.5 ±1,5,7 At sz 9.5 ±1,3,5,7

5 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 5 Felfedezés: elnevezés. F 1886 Moissan fluoros Cl 1774 Scheele khloros Br 1826 Balard bromos I 1804 Courtois iodes At 1940 Corson, MacKenzie,Segre astatos Fontos stabil nuklidok: 19 F, 35/37 Cl, 79/81 Br, 127 I, 206 At(t 1/2 =30 min) Instabilak: 1/2/2/8/14/24 db radioaktív nyomjelzés; kereskedelmi IUPAC nevezéktan: Na + Cl - H-Cl NaClO 3 KClO 4 [Al(H 2 O) 6 ]Cl 3 [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ]SO 4 nátrium-klorid hidrogén-klorid nátrium-[trioxo-klorát] kálium-[tetraoxo-klorát] [hexaakva-alumínium(iii)]-triklorid [tetraammino-diakva-réz(ii)]-[tetraoxoszulfát(vi)] Általános jellemzés: Fluor: Elõfordulás: 13. a kéregben, óceán: 1,2 ppm. ásványai: fluorit CaF 2, kriolit Na 3 AlF 6, fluor-apatit Ca 5 (PO 4 ) 3 F, topáz Al 2 SiO 4 (OH,F) 2 élettani hatás: 2-3 ppm méreg kb. 150 mg NaF < 1ppm nem árt (fogkrém) Klór: NaCl rómaiak, HCl/HNO 3 királyvíz alkimisták, cc. HCl Glauber 1648, Cl 2 Scheele elõf: 20. elem, NaCl tengervíz 3,5%, kõsóbánya Bróm: felfedezés: bíbor-csiga: biblia: 6,6-dibróm-indigó Montpellier-i ásványvíz: MgBr 2 +Cl-os víz (1826, Balard) Elõford: 46. elem, AgBr bromirit (Mexico), óceán: Cl:Br=300:1 Jód: felfedezés: tengeri moszat hamu + cc. kénsav ibolya gõz (1811, Courtois) Elõford: 60. elem, lantarit Ca(IO 3 ) 2 (Chile), ásványi sós víz (olajkút): USA, Japán 100 ppm is! Asztácium: radioaktív, természetben nincs (max 44 mg a kéregben), gyorsan felezõdik 209 Bi + 4 He 211 At n t1/2 =7,2 óra Elõállítás: Fluor: elektrolízis: KF:HF = 1:2 kapható: F 2 palack, veszélyes! Jobb: ClF 3 fp: 12 C acél katód, szén anód, 72 C, 10A-6000A, 8-12V, 3-4 kg F 2 /óra, világ termelés: > t/év

6 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 6 Felhasználás: 70-80% UF 6... SF 6... ClF 3, BrF 3, IF 5... WF 6, ReF 6... Szervetlen és szerves anyagok fluorozása nem F 2 -al! Klór: Elõáll: labor: cc. HCl + KMnO 4 cc. HCl + MnO 2 Tisztítás/szárítás: Ipari elõáll: NaCl oldat elektrolízis: >35 millió tonna Cl 2 /év módszerek: azbeszt diafragma, Hg katód, Nafion-membrán: NaOH NaCl olvadék: fém Na Acél palackban kapható Felhasználás: 1) 70% klórozott szénhidrogén elõáll. CH 2 =CH 2 + Cl 2 CH 2 Cl-CH 2 Cl etilén-diklorid 2) 20% fehérít,fertõtlenít: papír, textil, uszoda, ivóvíz 3) 10% szervetlen vegy.: HCl, Cl 2 O, HOCl, NaClO 3, AlCl 3, SiCl 4, SnCl 4, PCl 3, PCl 5, POCl 3, AsCl 3, SbCl 3, SbCl 5, S 2 Cl 2, SCl 2, SOCl 2, ClF 3, ICl, ICl 3, TiCl 4, MoCl 5, FeCl 3, ZnCl 2, Hg 2 Cl 2, HgCl 2 Bróm: Elõáll.: Br - ásványvíz + Cl 2 + levegõ Br 2 (gõz) kondenzálás,tisztítás kb. 300 ezer t/év Felhaszn.: CH 3 Br gombaölõ CH 2 BrCH 2 Br (régen benzin adalék), C 3 H 5 Br 2 Cl stb. tûzálló anyagok gyógyszeripar, AgBr fotoipar, festékipar stb. HBr, KBr, KBrO 3 Jód: Elõáll.: 1) Sós víz (Japán) I - + Cl 2 levegõ I 2 (gõz) 2) AgNO 3 + I - AgI + NO - 3 AgI + Fe Ag + FeI 2 FeI 2 + Cl 2 FeCl 2 + I 2 Ag + HNO 3 AgNO ) 3 I - + Cl 2 2 Cl - + I - 3 (ioncserélõn kötik, NaCl leszorítja) 4) Chilei salétromból: NaNO 3 anyalúgban NaIO 3 IO HSO - 3 I - + SO további anyalúg: H + IO I - + H + I 2 + H 2 O Felhaszn.: 11 ezer t/év 50% szerves vegyületek 35% gumiipari kataliz., festék, pigment, tinktura, foto-negatív 15% I 2, KI speciális: KHgI 3 Nessler-reag. (NH 3 ) Cu 2 HgI 4 Mayer-reag. (alkaloida) AgHgI 4 legjobb ionos vezetõ (20 C)

7 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 7 Általános reaktivitás Fluor: legraktívabb elem: mindennel reagál; kivétel: He,Ne,Ar F 2 (f) + O 2 (f) O 2 F 2 (-196 C, 3MeV γ-sugár hatására) F 2 (g) + O 2 (g) O 2 F 2 (720 Hgmm, csendes kisülés) Passziválódó fémek(fluorid): Al, Fe, Ni, Cu, Mg 1) fémek finom eloszlásban: fluoridok: Ag + F 2 = AgF 2 Heves égés. F 2 dissz. energia kicsi, F - hajlam nagy. Oxid. száma csak -1. 2) nemes gázzal is: F 2 + Xe XeF 2, XeF 4, XeF 6 szilárd 3) extra erõs oxidálószer: legnagyobb oxid. számú vegyületek. IF 7, PtF 6, PuF 6, BiF 5, TbF 4, CmF 7, KAgF 4, AgF 2 4) F-híd ismert: [As 2 F 11 ] - 2-es koord. MgF 2, MnF 2 3-as koord. CaF 2, SrF 2, PbF 2 4-es kkord. NaF, CsF 6-os koord. Okok: kis atomtörzs, el. szorosan a törzsön: kicsi polarizálhatóság, s 2 p 6 telített, nincs alacsony, üres d-pálya. Klór, bróm, jód: reaktiv. csökken: Cl 2 >Br 2 >I 2 Cl 2 + CO COCl 2 foszgén Cl 2 + NO NOCl nitrozil-klorid Cl 2 + SO 2 SO 2 Cl 2 szulfuril-klorid Br 2 / I 2 + -"- nics reakció Koordinatív telítés: Re + Cl 2 ReCl 6 Re + Br 2 ReBr 5 Re + I 2 ReI 4 Ioniz. pot. csökken, méret nõ. koord. szám csökken X 2 oldódása: jó oldószerek: Et-OH, Et 2 O, CS 2 benzol, Et-Br, CHCl 3, hexán, stb. Gyakran szolvolízis: oldószert halogénezi. Vízben: F 2 + H 2 O = 1/2 O H F - mellette: O 3, H 2 O 2, HOF stb... E 0 (F 2 /F - )+2,866 V E 0 (1/2 O 2 /H 2 O) = 1,229 V a) Cl 2 / Br 2 / I 2 + H 2 O HOCl + Cl - + H + savas/seml. közeg b) Cl 2 / Br 2 / I OH - OCl - + Cl - + H 2 O lúgos közeg melegen: 3 OCl - ClO Cl - diszprop. (BrO - 3 is így) Klatrát: jeges vízben: Cl 2 8H 2 O / Br 2 10H 2 O I 2 apoláros szerves oldószerben (CCl 4 ) I 2 aromás oldószerben (benzol) I 2 alkohol v. éter oldószerben víz üregeiben az X 2 (sárga krist.) lila vörösbarna C 6 H 6 Br 2 kristályos barna utóbb: gyenge donor (oldószer) - akceptor (I 2 ) komplex: oldhatóság javul I 2 vízben rosszul oldódik, de I - jelenlétében: I 2 + I - I 3 - komplex ion (jód-tinktura)

8 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 8 VEGYÜLETEIK Hidrogén-halogenidek HX vízmentesen molekula, vízben disszoc., savak Elõállítás, felhasználás H 2 F 2 : Eá: HF: t/év a) fluorit: CaF 2 + cc. H 2 SO 4 CaSO 4 + H 2 F C szennyezõ: SiO 2 + H 2 F 2 SiF 4 + H 2 O SiF 4 + H 2 F 2 H 2 SiF 6 oldódik b) fluor-apatit: Ca 5 (PO 4 ) 3 F + cc. H 2 SO 4 CaSO 4 + H 3 PO 4 + H 2 F 2 HF: t/év Felh: 1) HF: Cl-F-szénhidr.; FREON (CCl 2 F 2 ), CCl 3 F Teflon / Kel-F mûanyag 2) Na 3 AlF 6 (kriolit) 3) UF 4, UF 6 4) NaF 5) SnF2 6) HBF 4 7) H 2 SiF 6 Élettani hatás: HF: vízelvonás, CaF 2: Ca 2+ /K + egyensúly Marás: 15 perc vizes mosás, MgSO 4 pép, Ca-glukonát inject. bõr alá HCl: Eá: HCl: 5 millió t/év a) LeBlanc NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl 150 C NaCl + NaHSO4 Na2SO4 + HCl 500 C b) Hasgreaves NaCl + SO 2 + O 2 + H 2 O Na 2 SO 4 + HCl 450 C c) nagy tiszta.: H 2 + Cl 2 2 HCl d) szerves ipari mellék.: CH 2 Cl-CH 2 Cl CH 2 =CHCl + HCl 500 C Felh: HCl + SiC SiCl 4 HCl + NH 3 NH 4 Cl M x N y + HCl MCl x M:Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Cr,Mo,W MO + 2 HCl MCl 2 Al + 3 HCl AlCl 3 + 3/2 H 2 2 HCl + NaClO 3 ClO 2 + 1/2 Cl 2 + NaCl + H 2 O kat:ti/mn vizes oldat: általános sav, rozsdamaró, PVC, zelatin kicsap., petróleum kéntelenítés... HBr / HI: Eá: ipari (hasonló) a) NaBr + H 3 PO 4 NaH 2 PO 4 + HBr b) H 2 + Br 2 2 HBr c) 2 I 2 + N 2 H 4 4 HI + N 2 d) I 2 + H 2 S 2 HI + S Labor: e) P vörös + H 2 O + I 2 HI + H 3 PO 3 H 3 PO 3 + H 2 O + I 2 HI + H 3 PO 4 f) tetrahidro-naftalin + Br 2 tetrabróm-naftalin + 4 HBr c) HBr aq + P 4 O 10 HBr sicc d) 3 D 2 O + PBr 3 3 DBr + D 3 PO 3 Felh: HBr: szervetlen bromidok, alkil-bromidok kis és nagy palack HI: csak labor kis palack

9 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 9 HX fiz./kém tulajdonságok (HF) x színtelen, kis viszkozitású foly. Fp: 19.5 C, 2-dimenziós H-hidak HCl (Fp: -84 C), HBr (Fp: -67 C), HI(Fp: -35 C): színtelen gázok: Vízzel azeotróp elegyek: hígból víz, töménybõl HX párolog inkább. Azeotróp elegy: egyformán párolog HF HCl HBr HI forráspont ( C) konc. (g/100 g oldat) sûrûség (g/cm 3 ) Vízben disszoc.: HF << HCl < HBr < HI ez a legerõsebb (HF) x autoprotolízis: 3 HF H 2 F + + HF 2 - (alkáli-/alkáliföldfém-fluoridikat oldja) Sav-bázis titrálás: BrF 3 + HF BrF HF 2 - SbF 5 + H 2 F 2 SbF H 2 F + BrF 2 + SbF 6 - INTERHALOGÉNEK XY Exoterm reak: stabil termékek: XY,XY 3, XY 5, XY 7 X a nehezebb, központi atom XY 7 : IF 7 Eá: I 2 (g) + 7 F 2 2 IF C PdI F 2 PdF IF 7 PdI 2 nem nedvszívó Szerkezet: pentagonális dipiramis AX 7 Tul: IF 7 erõs fluorozó, 4.8 C-on szublimál. 2 IF 7 + SiO 2 2 IOF 5 + SiF 4 XY 5 ClF 5 BrF 5 IF 5 O.p. ( C) F.p. ( C) Eá: KBr + 3 F 2 KF (s) + BrF 5 25 C Szerk: IF 5, 20 C: 4:1 arány 19 F NMR: tetragonális piramis AX 5 E 115 C: gyors atomcsere: 1 jel. Tul: ClF H 2 O FClO HF ClF 5 + AsF 5 [ClF + 4 ][AsF - 6 ] BrF H 2 O HBrO HF robban! gyengén vezet: 2 IF 5 IF IF ClF 3 BrF 3 IF 3 I 2 Cl 6 O.p. ( C) (16 bar) F.p. ( C) (bomlik) - Szín Halmazállapot színtelen folyadák szalma-sárga folyadék sárga kristályos élénk sárga szilárd Eá: Direkt: a) Cl F 2 2 ClF 3 b) I XeF 2 2 IF Xe Szerk: alak: tört T-alak AX 3 E 2 Reak: U (s) + ClF 3(f) UF 6(f) + 3 ClF (g) 70 C F-donor: AsF 5 + ClF 3 [ClF + 2 ][AsF - 6 ] átfluorozás:agcl + ClF 3 AgF 2 + 1/2 Cl 2 + ClF

10 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 10 XYZ 2 IFCl 2, IF 2 Cl léteznek XY szín ClF BrF IF BrCl ICl IBr vil.sárga nem vörösbarna vörös gáz stabil kristály színtelen gáz fekete kristály gáz O.p. ( C) - <-23 - <-66 kb Eá: Cl 2 + F 2 2 ClF 225 C Br 2 + BrF 3 3 BrF magas hõm. I 2 + AgF IF + AgI Szerk: lineáris AXE 3 Reak: W + 6 ClF WF Cl 2 SO 2 + ClF Cl-SO 2 -F SF 4 + ClF SF 5 Cl H 2 O + 2 ClF 2 HF + Cl 2 O BF ClF [Cl 2 F + ][BF - 4 ] elektr. vezetés: 3 ICl I 2 Cl + + ICl - 2 Polihalogén anionok/kationok Anionok Molekula ClF Cl 2 BrF Anion ClF - 2 Cl - 3 BrF - 2 IF - 2 I - 3 Szerkezet: lineáris, AX 2 E 3 Kationok: Molekula Kation ClF 3 ClF + 2 BrF + 2 ICl + 2 ClF 5 ClF + 4 IF + 4 ClF 7 ClF + 6 IF + 6 Alak V V V piramis piramis oktaéder oktaéder Szerk. AX 2 E 2 AX 4 E AX 6 Br + 3 Eá: Br 2 + BrF + AsF 5 Br + 3 AsF - 6 Biner halogén vegyületek Változatos vegyületcsalád: OF 2 fp: -145 legalacsonyabb fp. CaF 2 fp: =2513 magas Kovalens: ClF (CF 2 ) Ionos: NaF [BeF 2 ] Oxid.szám: változatos: CrF 2, Cr 2 F 5, CrF 3, CrF 4, CrF 5 Fluoridok: Eá: (HF) aq + MO/MOH/M 2 CO 3 LiF..NH 4 F/MgF 2..BaF 2 /SnF 2 /SbF 3 /SiF 4 /GeF 4 alacsonyabb. ox. áll. Krist. vizes: KF.2H 2 O/AgF.4H 2 O/CuF 2.4H 2 O/AlF 3.H 2 O Vízmentes: AgF 2 /XeF 2 /ClF 3 /AsF 5 /SF 6 /IF 7 Klorid/bromod/jodid: Eá: Fe + HCl (aq) [Fe(H 2 O) 6 ]Cl 2 + H 2 CoCO HI (aq) [Co(H 2 O) 6 ]I 2 + H 2 O + CO 2

11 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 11 Cr(H 2 O) 6 Cl SOCl 2 CrCl HCl + 6 SO 2 Ag + + Cl - AgCl Cr + 3/2 Cl 2 CrCl C/magas ox. áll. Cr + 2 HCl } CrCl 2 + H 2 alacsony ox. áll. Nb 2 O 3 + CBr 4 NbBr 5 + CO HALOGÉN-OXIDOK A közp. atom En-a a kisebb (tipikusan halogén) Fluor -oxidok: nincs ilyen Oxigén-fluoridok: OF 2 / O 2 F 2 OF 2 legstabilabb (1929) Eá: F 2 + NaOH OF 2 + NaF + H 2 O 20 C Szerk: V alakú Tul: színtelen gáz, mérgezõ, -140 alatt vil.sárga foly/szilárd Reak: bomlik: OF 2 + OH - O 2 + F - + H 2 O OF 2 + P PF 5 + POF 3 OF 2 + S SO 2 + SF 4 OF 2 + H 2 O / HOF nem keletkezik O 2 F 2 Eá: F 2(g) + O 2(g) O 2 F 2 /csendes szikra kisülés (10 torr) F 2(f) + O 2(g) O 2 F C / γ sugár Szerk: H 2 O 2 szerû, F-O hosszú, O-O rövid Tul: -57 C alatt sárga foly/-150 C szilárd. Gyökös bomlás: O 2 F 2 F + O-O-F erõs oxidálószer, erõs fluorozó szer: H 2 S + 4 H 2 O 2 SF HF + 4O 2 Oxigén-kloridok: Cl 2 O (diklór-oxid) Eá.: ipari = labor! (1834) 2 HgO (sárga) + 2 Cl 2 HgCl 2.HgO + Cl 2 O (g) Cl 2 + O 2 / endoterm vegyület Szerk.: Cl-O-Cl V-alak Fiz.tul.: barnás sárga gáz / vörösbarna foly./szil. robban Kém.tul.: vízben jól oldódik fõleg: Cl 2 O + H 2 O 2 HOCl de bomlik... Cl 2 O + NH 3 N 2 + NH 4 Cl + H 2 O robban! Klór-oxidok: ClO 2 / Cl 2 O 3 / Cl 2 O 4 / Cl 2 O 6 / ClO 4 / Cl 2 O 7 ClO 2: (klór-dioxid) (1811) Eá.: labor a) 2 ClO C 2 O H + 2 ClO CO H 2 O b) HClO 3 2 ClO 2 + HClO 4 + H 2 O (cc. H 2 SO 4, ROBBAN!) ipari: a) ClO Cl H + ClO 2 + 1/2 Cl 2 + H 2 O (Cl 2 zavarhat) b) 2 ClO SO 2 2 ClO 2 + SO 2-4 (jobb) Szerk.: O-Cl-O V-alak Fiz.tul.: sárga gáz, sötét vörös foly/szil. paramágneses! -40 C / 50 Hgmm fölött robban! Kém.tul.: erõs oxidálószer fémmel: 2 Cl 2 O + Mg Mg(ClO 2 ) 2 lúggal: 2 Cl 2 O + 2 OH - ClO ClO H 2 O (diszproporció)

12 Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998) 12 Felh.: vízzel sötétben: ClO H 2 O sötétzöld oldat világosban: ClO 2 ClO + 1/2 O 2 ClO + H 2 O H 2 ClO 2 (+ClO) HCl + HClO 3 papír, cellulóz, textil fehérítés t/év USA Cl 2 O 3 : (diklór-trioxid) (1967) Eá./Szerk: 2 ClO2 (szil) O-Cl ClO 2 + 1/2O 2 (hν, -78 C) Fiz.tul: sötét barna foly. 0 C felett robban Cl 2 O 6 : (diklór-hexoxid) (1843) Eá.: 2 ClO O 3 Cl 2 O 6 + 2O 2 (ozonolízis) Szerk.: O 3 Cl-ClO 3 vagy O 2 Cl:O 2 :ClO 2 vagy [ClO 2 ] + [ClO 4 ] - Fiz.tul.: sötét vörös foly / sárga szil. Kém.tul: bomlás: 2 Cl 2 O 6 2 ClO 3 2 ClO 2 + O 2 Cl 2 O 6 + H 2 O HO-ClO 2 + HClO 4 (klórsav + perklórsav) Cl 2 O 4 : (diklór-tetraoxid) (1970) Eá.: CsClO 4 + ClOSO 2 F CsSO 3 F + Cl-O-ClO 3 Szerk.: Cl-O-ClO 3 V-alak Fiz: vil.sárga foly. Kém: bomlik: Cl-OClO 3 Cl 2 + O 2 + ClO 2 + Cl 2 O 6 20 C-on Cl 2 O 7 : (diklór-heptoxid) (1900) Eá: 2 HClO 4 Cl 2 O 7 + H 2 O (cc. H 3 PO 4, -10 C, -H 2 O) Szerk: O 3 Cl-O-ClO 3 Fiz: színtelen olajos foly., vákuumban desztillálható Kém: hidrolízis: Cl 2 O 7 + H 2 O 2 HClO 4 (megfordítható) termikus: Cl 2 O 7 ClO 3 + ClO 4 (robban) Bróm-oxidok Br 2 O: (dibróm-oxid) Eá: a) 2 HgO (sárga) + 2 Br 2(gõz) HgBr 2.HgO + Br 2 O (mint Cl 2 O) b) 2 BrO 2 Br 2 O + 3/2O 2 (kis nyomás, melegítés) Szerk: Br-O-Br V-alak Fiz: Kém: sötét barna foly. Op.= C 5 Br 2 O + 6 I 2 I 2 O IBr 6 Br 2 O + 6 OH - 5 BrO Br H 2 O (lúgos közeg) BrO 2 : (bróm-dioxid) Eá: Br O 3 2 BrO O 2 (-78 C, freon, ozonolízis) Szerk: O-Br-O V-alak Fiz: vil.sárga krist. -40 C felett robban Kém: hidrolízis: 6 BrO OH - 5 BrO Br H 2 O