Галогены

Простые вещества. \(\ce{F2}\) — сильнейший окислитель, с водой: \(\ce{2F2 + 2H2O -> 4HF + O2}\). \(\ce{Cl2}\) — жёлто-зелёный газ: с металлами до высшей степени окисления (\(\ce{FeCl3}\), \(\ce{CuCl2}\)); с \(\ce{H2}\) на свету со взрывом; с водой обратимо: \(\ce{Cl2 + H2O <=> HCl + HClO}\) (хлорная вода); со щелочами на холоде → \(\ce{NaCl + NaClO}\), при нагревании → \(\ce{KCl + KClO3}\), с \(\ce{Ca(OH)2}\) → \(\ce{CaOCl2}\) (хлорная известь); вытесняет \(\ce{Br2}\) и \(\ce{I2}\) из галогенидов; окисляет:

\[ \ce{2FeCl2 + Cl2 -> 2FeCl3}, \quad \ce{2NH3 + 3Cl2 -> N2 + 6HCl} \ (\text{при избытке аммиака } \ce{8NH3 + 3Cl2 -> N2 + 6NH4Cl}), \]

\[ \ce{H2S + Cl2 -> S + 2HCl}, \quad \ce{SO2 + Cl2 + 2H2O -> H2SO4 + 2HCl}. \]

\(\ce{Br2}\) — красно-бурая жидкость; бромная вода — реагент на непредельность, фенол, анилин. \(\ce{I2}\) — фиолетово-чёрные кристаллы, возгоняется, с крахмалом даёт синее окрашивание, с водой почти не реагирует. Получение \(\ce{Cl2}\): \(\ce{MnO2}\), \(\ce{KMnO4}\), \(\ce{K2Cr2O7}\) или \(\ce{KClO3}\) + \(\ce{HCl}\) (конц.); электролиз раствора или расплава \(\ce{NaCl}\).

Галогеноводороды \(\ce{HHal}\): сила кислот и восстановительные свойства растут в ряду \(\ce{HF} < \ce{HCl} < \ce{HBr} < \ce{HI}\); \(\ce{HF}\) слабая, травит стекло; \(\ce{HCl}\) получают из \(\ce{H2}\) и \(\ce{Cl2}\) или из \(\ce{NaCl(s)}\) и \(\ce{H2SO4}\) (конц.). Галогениды серебра — качественные реакции на \(\ce{Cl-}\), \(\ce{Br-}\), \(\ce{I-}\) (\(\ce{AgF}\) растворим). \(\ce{I-}\) окисляется даже \(\ce{Fe^{3+}}\) и \(\ce{Cu^{2+}}\); \(\ce{Br-}\) — хлором, \(\ce{KMnO4}\), конц. \(\ce{H2SO4}\); \(\ce{Cl-}\) — только сильными окислителями (\(\ce{MnO2}\), \(\ce{KMnO4}\), \(\ce{PbO2}\), \(\ce{F2}\)).

Кислородные соединения хлора: в ряду \(\ce{HClO} \to \ce{HClO4}\) сила кислот растёт, окислительные свойства падают. \(\ce{KClO3}\) (бертолетова соль) — окислитель, разлагается при нагревании; \(\ce{NaClO}\) — отбеливатель; гипохлориты и хлораты в кислой среде выделяют хлор: \(\ce{NaClO + 2HCl -> NaCl + Cl2 ^ + H2O}\); \(\ce{KClO3 + 6HCl -> KCl + 3Cl2 ^ + 3H2O}\); хлорная известь на воздухе: \(\ce{2CaOCl2 + CO2 + H2O -> CaCO3 + CaCl2 + 2HClO}\).