Окислительно-восстановительные потенциалы хлора

Электродные потенциалы галогенов

Физико-химические свойства оксидов галогенов

Соединения галогенов с кислородом

Физико-химические свойства галогеноводородов

Соединение	HF	HCl	HBr	HI
Агрегатное состояние	Бесцветная жидкость	Бесцветный газ	Бесцветный газ	Бесцветный газ
Tпл ^оС	-83	-114,2	-86,9	-50,9
Tкип ^оС	19,52	-85,08	-66,8	-35,4
-ΔfΗ^o298 кДж/моль		92,2	36.3	-26.6
Длина связи l,нм	0,092	0,128	0,141	0,160
-ΔсвΗ^o298 (ЭН) кДж/моль
Кd (НЭ)	7,2∙10^-4 ^средней силы	сильная	сильная	сильная
Названия кислот	плавико- вая	соляная	бромоводо-родная	йодоводо- родная
α0,1 моль/дм^3	0,09	0,93	0,94	0,95

Таблица 29

Валентность	F	Cl	Br	I
	OF2	Cl2O	Br2O
		ClO
		(Cl2O3)
		ClO2	BrO2
		(Cl2O5)	(Br2O5)	I2O5
		Cl2O6	BrO3
		Cl2O7

Физико-химические свойства оксидов галогенов представлены в таблице 30. Происходит усиление окислительной активности справа налево.

Таблица 30

Степень окисления	-1	+1	+4	+5	+6	+7
Формула	OF2	Cl2O	ClO2	I2O5	Cl2O6	Cl2O7
Агрегатное состояние	Жёлтый газ	Жёлтый газ	Бурый газ	Бесцв. крист.	Тёмно-красная жидкость	Бесцв. жидк.
Tпл ^оС	-224	-116	-59	≥350 разл.	3,5	-90
ΔfΗ^o298 кДж/моль	-			-183,3	-

ClO₂ – смешанный ангидрид, что видно по реакции:

2ClO₂ + H₂O = HClO₂ + HClO₃

Кислородные соединения – окислители (табл. 31). С увеличением валентности увеличивается сила кислоты. Окислительная активность, наоборот, уменьшается с увеличением степени окисления галогена. Окислительно-восстановительные свойства кислородных соединений хлора в водном растворе представлены в табл. 32.

Таблица 31

полуреакции	Е,В	Е,В	Е,В
H^+ + HOX +e → ^1/2 X2 +H2O	+1,63	+1,59	+1,45
3H^+ + HOX2 +3e → ^1/2 X2 + 2H2O	+1,64
6H^+ + XO3^- +5e → ^1/2 X2 + 3H2O	+1,47	+1,52	+1,20

Х = Cl Br I

Таблица 32

электрод	полуреакция	Е,В
Cl2,Cl^-(Pt)	^1/2 Cl2 + e → Cl^-	+1,360
H^+,HClO, Cl2(Pt)	HClO + H^++ e →^1/2 Cl2+H2O	+1,630
H^+,HClO2,HClO(Pt)	HClO2 + 2H^++2e → HClO +H2O	+1,64
H^+,ClO2,HClO2(Pt)	ClO2 + H^++ e → HClO2	+1,275
H^+,ClO3^-,HClO2(Pt)	ClO3^-+ 3H^++ e → HClO2+H2O	+1,210
H^+,ClO4^-, ClO3^-(Pt)	ClO4^-2H^++2e → ClO3^-+H2O	+1,190
ClO2, ClO2^-(Pt)	ClO2 + e → ClO2^-	+1,160
ClO^-, Cl^-, OH^- (Pt)	ClO^-+H2O ^++2e → Cl^- + 2OH^-	+0,890
ClO2^-, ClO^-, OH^- (Pt)	ClO2^- + H2O + 2e → ClO^-+ 2OH^-	+0,660
ClO4^-, ClO3^-, OH^- (Pt)	ClO4^- + H2O + 2e → ClO3^-+ 2OH^-	+0,360
ClO2^-, ClO^-, OH^- (Pt)	ClO3^- + H2O + 2e → ClO2^-+ 2OH^-	+0,330

В основе получения кислородных соединений Cl_2, Br_2, I₂ лежит обратимый процесс взаимодействия с водой (реакция Н. А. Яковкина):

Cl_2(г) + H₂O_(ж) ↔ HCl_(в) + HClO_{(в) hν} HCl + O

Хлороводород и атомарный кислород дают отбеливающее и бактерицидное действие ( «активный хлор»).

К_р этой реакции для Cl_2, Br_2, I₂ равны 4∙10^-4, 7∙10^-9, 2∙10^-12 соответственно. Добавление щелочи сдвигает равновесие вправо; при действии хлора, брома и йода на холодные растворы щелочей протекают реакции в результате которых получается смесь галогенида и соли НОГ:

Cl_2(г) + KOH _(в) → KCl_(в) + KClO_(в) + H₂O_(ж)

Полученная смесь называется жавелевой водой. Она разрушает красители и убивает микробы.

Основная характеристика кислородсодержащих кислот галогенов представлена в таблице 33.

Таблица 33

Дата добавления: 2015-05-09