Vätehalogenider

Vätehalogener är det vanliga namnet för föreningar som bildas av väte och halogener (element av fluorundergruppen):

Fluorvätesyra - en vattenlösning av vätefluorid
Saltsyra - en vattenlösning av väteklorid
Bromvätesyra - en vattenlösning av vätebromid
Jodvätesyra - en vattenlösning av vätejodid
Astatsyra - en vattenlösning av väteastatid

Alla vätehalogenider är färglösa giftiga gaser med en stickande lukt, mycket lösliga i vatten. I luften ryker deras koncentrerade lösningar på grund av frigörandet av vätehalogenider.

Hydrohalider förkortas som NH och i källor på språk som använder det latinska alfabetet - HHal.

Förening	Formel	Molar massa	Bindningslängd d (H−X)/pm (gas)	Dipolmoment μ / D	∆G° f	t smälta °C	bp ° C
Vätefluorid	HF	tjugo	91,7	1,86	−270,7	−83,4	19.5
Väteklorid	HCl	36,5	127,4	1.11	−92,3	−114,2	−85,1
Vätebromid	HBr	81	141,4	0,79	−36,3	−86,9	−66,8
Vätejod	HEJ	128	160,9	0,38	26,57	−50,8	−35,4
Väteastatin	Hatt	211	172,0	-0,06		−26,5	−20,0

I serien HCl - HBr - HI, i enlighet med ökningen av bindningens kovalens, minskar molekylens dipolmoment: 0,33 ⋅ 10 -29 , 0,26 ⋅ 10 -29 respektive 0,19 ⋅ 10 -29 C m. . I vätske- och gasfasen är HCl, HBr, HI-molekyler, till skillnad från HF, inte associerade. Styrkan på bindningen i serierna HCl - HBr - HI minskar avsevärt, eftersom graden av överlappning av de interagerande elektronmolnen minskar. Det minskar också deras motståndskraft mot värme.

I serierna HCl - HBr - HI ändras naturligt smält- och kokpunkterna, men när de går till HF stiger de kraftigt. Detta förklaras av föreningen av vätefluoridmolekyler som ett resultat av bildandet av vätebindningar.

Kemiska egenskaper

Vätehalogeniderna av klor, brom och jod är gaser under normala förhållanden. De är mycket lösliga i vatten, när de löses upp sker följande processer:

{\displaystyle {\mathsf {HHal+H_{2}O\högerpil H_{3}O^{+}+Hal^{-))))

Upplösningsprocessen är mycket exoterm. Med vatten bildar HCl , HBr och HI azeotropa blandningar som innehåller 20,24 respektive 20,24; 48; 57 % NG.

Halogener i vätehalogenider har ett oxidationstillstånd på -1. De kan fungera som reduktionsmedel, och reduktionsförmågan i serierna HCl - HBr - HI ökar:

{\mathsf {HF+H_{2}SO_{4}\nhögerpil ))

{\mathsf {HCl+H_{2}SO_{4}\nhögerpil ))

{\mathsf {2HBr+H_{2}SO_{4}\rightarrow Br_{2}+SO_{2}+2H_{2}O))

{\mathsf {8HI+H_{2}SO_{4}\rightarrow 4I_{2}+H_{2}S+4H_{2}O))

Vätejodid är ett starkt reduktionsmedel och används som reduktionsmedel i många organiska synteser. När den står blir HI-lösningen gradvis brun på grund av den gradvisa oxidationen av HI av atmosfäriskt syre och frigörandet av jod :

{\displaystyle {\mathsf {4HI+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+2I_{2))))

En liknande process sker i en vattenlösning av HBr , men mycket långsammare.

Lösningar av halogener är starka syror där H + -jonen fungerar som ett oxidationsmedel. Styrkan hos syror ökar när periodtalet ökar. Halogenvätesyror reagerar med metaller vars potential är < 0, men eftersom I − jonerna (i mindre utsträckning Br − ) är bra komplexbildare kan HI även reagera med silver (E 0 = +0,8 V).

{\displaystyle {\mathsf {2Ag+4HI\rightarrow 2H[AgI_{2}]+H_{2))))

Vätefluorid bildar lätt polymerer av (HF) n -typen

Hämta metoder

Förskjutning från salter av starka syror:

{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\högerpil HCl+NaHSO_{4))))

Klor , brom , jod reagerar direkt med väte för att bilda vätehalogenider:

{\mathsf {H_{2}+Cl_{2}\högerpil 2HCl))

{\mathsf {H_{2}+Br_{2}\rightarrow 2HBr))

\mathsf{H_2 + I_2 \rightarrow 2HI}

Klor reagerar våldsamt med väte, med en explosion, men reaktionen måste initieras (genom uppvärmning eller tändning), vilket är förknippat med dess kedjemekanism .

Interaktionen av väte med brom och jod inkluderar också kedjeprocesser, men reaktionen med brom fortskrider långsamt, och med jod fortsätter den bara när den värms upp och når inte slutet, eftersom jämvikt är etablerad i systemet . Denna regelbundenhet motsvarar förändringen i ΔH° f .

Litteratur

Akhmetov N. S. "Allmän och oorganisk kemi" M .: Högre skola, 2001
Karapetyants M. Kh. , Drakin S. I. "General and inorganic chemistry" M .: Chemistry 1994

Vätehalogenider
Vätefluorid Väteklorid Vätebromid Vätejod Väteastatin