Галогены — это элементы 17-й группы периодической таблицы химических элементов. К ним относятся фтор, хлор, бром, йод и астат. Галогены являются неметаллами и обладают рядом общих свойств:

• все галогены образуют двухатомные молекулы с ковалентной неполярной связью;
• атомы галогенов имеют семь электронов на внешнем уровне, поэтому они легко присоединяют электрон, образуя ион с зарядом -1;
• галогены проявляют высокую окислительную активность, которая уменьшается от фтора к йоду.

Физические свойства галогенов

Фтор и хлор при нормальных условиях представляют собой газы, бром — жидкость, а йод — твёрдое вещество. Все галогены имеют резкий запах и ядовиты.

Химические свойства галогенов

Галогены взаимодействуют с металлами, неметаллами, сложными веществами. В результате реакций образуются соли — галогениды.

1. Взаимодействие с металлами:

2Na + Cl₂ → 2NaCl (хлорид натрия)

2. Взаимодействие с водородом:

H₂ + F₂ → 2HF (фтороводород)

3. Взаимодействие со сложными веществами:

4NH₃ + 3Br₂ → N₂ + 6NH₄Br (бромид аммония)

Получение галогенов

В природе галогены встречаются в виде соединений. Фтор получают электролизом расплава фторида калия. Хлор получают электролизом раствора хлорида натрия. Бром и йод получают из растворов их солей. Астат получают искусственным путём.

Применение галогенов

• Фтор используется для получения фторопластов, фреонов, тефлона.
• Хлор применяется для обеззараживания воды, производства соляной кислоты, отбеливателей, пластмасс, растворителей.
• Бром используется в производстве красителей, лекарственных препаратов, фотоматериалов.
• Йод применяется в медицине, производстве йодированной соли, фотографии.

Соляная кислота

Соляная кислота — это раствор газообразного хлороводорода в воде. Это сильная одноосновная кислота, которая широко используется в промышленности и быту. Соляная кислота обладает следующими свойствами:

• бесцветная жидкость с резким запахом;
• хорошо растворяется в воде;
• взаимодействует с металлами, оксидами металлов, основаниями, солями.

Соли соляной кислоты называются хлоридами. Они широко используются в различных отраслях промышленности. Например, хлорид натрия применяется в пищевой промышленности, хлорид калия — в сельском хозяйстве, хлорид кальция — в строительстве.

Меры предосторожности при работе с галогенами и соляной кислотой

Работа с галогенами и соляной кислотой требует соблюдения мер предосторожности. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты, такие как перчатки, очки, респиратор. Также необходимо соблюдать правила безопасности при работе с химическими реактивами.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие элементы относятся к галогенам?
2. Каковы общие свойства галогенов?
3. Как получают галогены?
4. Где применяются галогены?
5. Что такое соляная кислота?
6. Какими свойствами обладает соляная кислота?
7. Где используются соли соляной кислоты?
8. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с галогенами и соляной кислотой?

Примеры заданий:

1. Напишите уравнения реакций взаимодействия хлора с алюминием, серой, водой.
2. Рассчитайте массу хлорида натрия, который образуется при взаимодействии 5 г натрия с хлором.
3. Составьте схему получения соляной кислоты.

Решение:

1. Уравнения реакций взаимодействия хлора с алюминием, серой, водой:2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃ (хлорид алюминия)S + Cl₂ → SCl₂ (хлорид серы)2H₂O + 2Cl₂ → 4HCl + O₂ (хлороводород и кислород)

2. Масса хлорида натрия:n(Na) = m/M = 5/23 = 0,22 мольn(Na):n(NaCl) = 1:1, следовательно, n(NaCl) = 0,22 мольm(NaCl) = n M = 0,22 58,5 = 12,87 гОтвет: масса хлорида натрия равна 12,87 грамма.

3. Схема получения соляной кислоты:электролиз раствора хлорида натрия → получение газообразного хлора → растворение хлора в воде → получение соляной кислоты.