химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

знообразных отраслях химической промышленности. Важна его роль в металлургии цветных металлов.

§ 3. ПОДГРУППА БРОМА

Атомы брома Вг, иода I и астата At имеют один непарный электрон (s2p5), поэтому проявляют большое сходство с типическими элементами. Но при высоких степенях окисления элементы подгруппы брома существенно отличаются от химии фтора и хлора.

Элементы подгруппы брома проявляют степени окисления -1, +1, +3, +5 и +7, из которых наиболее устойчивы -1 и +5.

Бром и его аналоги — неметаллические элементы. Но с увеличением числа заполняемых электронных слоев атомов неметаллические признаки элементов в ряду Вг—I—At ослабевают. Об этом, в частности, свидетельствует уменьшение энергии ионизации и сродства к электрону. Иод и астат проявляют даже заметные признаки амфотер-ности.

Бром и иод — довольно распространенные на Земле элементы. Природный бром состоит из двух стабильных изотопов 79Вг (50,56%) и 82Вг (49,44%), иод — из одного изотопа 1271. Получены также искусственные изотопы. Астат в природе практически не встречается.

Его получают искусственным путем, например бомбардировкой атомов висмута ядрами гелия:

>i (а, 2») %\М

328

Синтезировано около 20 радиоактивных изотопов астата. Все они имеют короткий период полураспада; самый долгоживущий из них 21'At (Т.. —

/2

= 8,3 ч). Поэтому астат не может быть получен в заметных количествах и его свойства изучены недостаточно.

Бром обычно сопутствует хлору в его калийных минералах. Бром и иод находятся в морской воде и нефтяных буровых водах, откуда их главным образом и добывают. Ничтожные количества астата обнаружены в продуктах естественного радиоактивного распада урана и тория.

Простые вещества. Некоторые сведения о галогенах, а также водорода приведены ниже:

Н F С1 Вг 1 At

Т. пл., °С -259,1 -219,7 -101 -7,2 113,6 244

Т. кип., °С -252,6 -188,2 -34,1 59,82 184,35 309

йээ> и« 0,074 0,142 0,200 0,299 0,267

Д-йцис Э2, кДж/моль .. 435 159 243 199 150,7 117

ХдисЭ2 5,1-10"10 9,2-10"3 1,6-10"7 3,3-lO"5 3,0-10"3 -

^298 (Э2 + 2е~ ^

^ 2Э"), В -2,25 2,87 1,36 1,07 0,54

Молекулы брома и его аналогов двухатомны. Как видно из приведенных данных, в ряду Br2—12—At2 с увеличением межъядерного расстояния <^ээ энергия диссоциации молекул ДЯДИС э2 уменьшается. Это

объясняется уменьшением плотности перекрывания связующих электронных облаков. В этом ряду поляризуемость молекул увеличивается, а следовательно, усиливается способность к межмолекулярному взаимодействию, поэтому возрастают температуры плавления и кипения. В обычных условиях бром — красно-коричневая жидкость, иод — черно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском, астат — твердое вещество металлического вида.

Растворимость галогенов в воде сравнительно мала. При охлаждении водных растворов выделяются кристаллогидраты клатратного типа Э2*8Н20. Галогены лучше растворяются в органических растворителях (спирт, бензол, эфир, сероуглерод и др.). Этим пользуются для извлечения Вг2 и 12 из различных смесей.

Бром и иод — достаточно сильные окислители, хотя и уступают по активности фтору и хлору. В ряду F—At снижается окислительная активность простых веществ. Так, изменение энергии Гиббса в реакциях взаимодействия галогенов с водородом

329

i/2H2 + i/2Hal2 = HHal отвечает следующим значениям:

AG",

7,298

HF HCI HBr HI

кДж/моль -273 -95 -53 1,8

Взаимодействие фтора с водородом протекает со взрывом даже на холоду, образование НВг из простых веществ происходит лишь при достаточном нагревании, а образование HI — при таком нагревании, что значительная часть его термически разлагается. Об уменьшении окислительной активности молекул галогенов с увеличением атомного номера элемента свидетельствует также сопоставление их стандартных электродных потенциалов (см. табл. 25).

Напротив, способность окисляться (т. е. восстановительная активность) в ряду Вг2—I2—At2 заметно повышается. Иод, например, окисляется концентрированной азотной кислотой:

3I2 + 10HNO3 = 6НЮ3 + 10NO + 2Н20

Ослабление окислительной активности сказывается и на уменьшении склонности брома и иода к реакциям диспропорционирования. Так, константа гидролиза для реакции

Э2 + НОН ^ нэ + нэо

[НЭ] [НЭО] К~ [Э2]

в ряду С12—Вгг—12 заметно уменьшается: 3-10"4, 4-Ю"9 и 5-Ю"23 соответственно. Следовательно, равновесие реакции взаимодействия галогенов с водой при переходе от хлора к иоду все более смещается влево.

Окислительную активность брома и иода широко используют в различных синтезах и для анализа веществ. Иод применяют как антисептическое и кровоостанавливающее средство.

Бром и иод получают, окисляя бромиды и иодиды, например, по реакции

2Na3 + Mn02 + 2H2S04 = Э2 4- MnS04 4- Na2S04 4- 2Н20

При получении брома в качестве окислителя часто используют хлор:

2КВг 4- С12 = 2КС1 + Вг2

-AG/IW, КДЖ/МОТ

Соединения брома, иода, астата (-1). Бром, иод и астат с менее электроотрицательными, чем они сами, элементами образуют бромиды, иодиды,

страница 97
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
комоды из кожи
таблички выход диодные
кровати с трансформируемым основанием
цветные линзы премиум класса купить в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.08.2017)