Задача 1
Условие (кратко)
Охарактеризовать химические свойства галогенов.
Решение
Главное свойство галогенов — окислительное: атом принимает электрон. Сила окислителя падает от фтора к иоду.
- С металлами — образуются соли-галогениды (отсюда название «рождающие соли»). Железо горит в хлоре:
\[\mathrm{2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3}\]Иоду для реакции нужно нагревание или катализатор (с алюминием — капля воды).
- С водородом — галогеноводороды \(\mathrm{H}\text{Г}\):
\[\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}\]Иод реагирует только при нагревании, и реакция обратима: \(\mathrm{H_2 + I_2 \rightleftarrows 2HI}\).
- Вытеснение друг друга из растворов солей: более активный галоген вытесняет менее активный.
\[\mathrm{2KI + Br_2 \rightarrow 2KBr + I_2}, \quad \mathrm{2KBr + Cl_2 \rightarrow 2KCl + Br_2}\]Фтор так не используют: он реагирует с самой водой, \(\mathrm{2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2}\).
- Со щелочами — продукты зависят от температуры. На холоду:
\[\mathrm{Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O}\]при нагревании:\[\mathrm{3Cl_2 + 6NaOH \xrightarrow{t} 5NaCl + NaClO_3 + 3H_2O}\]Здесь галоген одновременно и окислитель, и восстановитель.
Ответ
Сильные окислители; реагируют с металлами (галогениды), с водородом (HГ), вытесняют менее активные галогены из солей, реагируют со щелочами (продукты зависят от температуры)
Почему так
Все реакции галогенов — окислительно-восстановительные, их атомы стремятся принять недостающий электрон.
Подробнее — в теме «Галогены — элементы VIIA-группы».