Химические элементов главной подгруппы седьмой группы (устаревшая таблица) и по новой в 17-й группе периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева — которые являются типичными неметаллами, фтор, хлор, бром, иод и астат.
Особенности атомной и молекулярной структуры галогенов
Элементы группы галогенов очень сходны по свойствам, поэтому рассматриваются вместе. Несколько отличен от других фтор. «Галогены» в переводе означает «солероды». Действительно, все галогены — фтор F, хлор Сl, бром Вr и иод I — при непосредственном взаимодействии с металлами образуют соли. Галогеном является и астат At, открытый в 1940 г.
Распределение электронов по энергетическим уровням галогенов в зависимости от заряда ядра Таблица 11
Распределение по орбиталям электронов внешнего электронного слоя у всех галогенов однотипное
Общие свойства строения
Галогены имеют много общего в строении атомов и молекул. У них завершается застройка р-оболочки внешнего слоя, поэтому все они принадлежат к числу р-элементов. Внешнему электронному слою атомов галогенов недостает до завершения одного электрона, поэтому электроотрицательность у этих элементов выражена ярко и в окислительно-восстановительных реакциях они ведут себя в основном как окислители.
Молекулы галогенов состоят из д вух атомов (F2, Сl2, Вr2, l2), соединенных между собой посредством ковалентной неполярной связи. Между атомами в молекулах галогенов возникает одна общая электронная пара. Это свидетельствует о том, что в простых веществах данные элементы одновалентны. Кристаллическая решетка галогенов молекулярного типа.
Атомы разных галогенов различаются числом электронных слоев, в связи с чем радиусы атомов галогенов различны (табл.). С возрастанием зарядов ядер радиусы атомов увеличиваются, что ведет к постепенному уменьшению величины электроотрицательности от фтора к иоду и снижению неметалличности свойств. Наиболее ярко выраженным неметаллом среди галогенов является фтор, наименее ярким — йод.
Вопросы и ответы на прочитанный материал
Физические свойства галогенов
Все свойства галогенов, как физические, так и химические, зависят от строения атомов элементов. Эти свойства различных галогенов во многом сходны, но в то же время каждому галогену присущ ряд особенностей.
Фтор — газ светло-зеленого цвета, отличающийся чрезвычайно ядовитыми свойствами. Температура кипения фтора —188°, температура затвердевания —218°. Плотность 1,11 г/см3.
Хлор — газ желто-зеленого цвета. Он также ядовит, имеет резкий, удушливый, неприятный запах. Хлор тяжелее воздуха, сравнительно хорошо растворяется в воде (на 1 объем воды 2 объема хлора), образуя хлорную воду; Cl2agi при температуре— 34° превращается в жидкость, а при— 101° затвердевает. Плотность 1,568 г/см3.
Бром —единственный жидкий неметалл. Это вещество красно-бурого цвета, тяжелое, летучее. Сосуд, в котором находится бром, всегда окрашен его парами в красно-бурый цвет.
Бром имеет тяжелый неприятный запах («бром» в переводе на русский язык значит «зловонный»). В воде растворяется плохо, образуя бромную воду HBrO и HBr. Гораздо лучше бром растворяется в органических растворителях — бензоле, толуоле, хлороформе.
Если к бромной воде прилить небольшое количество бензола и хорошенько взболтать, то после расслаивания жидкостей можно заметить, как окраска бромной воды исчезает, а собравшийся наверху бензол окрашивается растворенным бромом в ярко-оранжевый цвет. Это объясняется тем, что бензол извлек из воды бром вследствие его лучшей растворимости в бензоле.
Хранят бром в склянках с притертыми пробками и притертыми колпаками. Резиновые пробки для работы с бромом, как и для работы с хлором, неприменимы, так-как они быстро разъедаются. Бром намного тяжелее воды (плотность 3,12 г/см 3 ). Температура кипения брома 63°, температура затвердевания —7,3°.
Йод — вещество кристаллическое, темно-серого цвета, в парах — фиолетового. Плотность йода 4,93 г/см3, температура плавления 113°, температура кипения 184°. Довести йод до плавления, а тем более до кипения при обычных условиях не удается, так как уже при слабом нагревании он из твердого состояния сразу переходит в пар —возгоняется.
Переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое, и обратно называется возгонкой. Это свойство характерно не только для йода, но и для некоторых других веществ. Его удобно использовать для очистки веществ от примесей.
Иод плохо растворяется в воде. Окраска йодной воды I2aq всегда светло-желтая. Но зато он прекрасно растворяется в спирте. Этим пользуются для приготовления 5—10% раствора иода в спирте, называемого йодной настойкой.
Иод растворяется также в бензоле, толуоле, эфире, сероуглероде и других органических растворителях. Интересно, что иод очень хорошо растворяется в растворе собственных солей, например в йодистом калии. Этот раствор, называемый раствором Люголя, широко применяется в клинических лабораториях.
Если в йодную воду I2aq добавить немного бензола, то при встряхивании на поверхности также образуется окрашенное бензольное кольцо, но только малинового цвета.
Вопросы и ответы на прочитанный материал
Физиологическое действие галогенов
Хроническое отравление хлором вызывает изменение цвета лица, легочные и бронхиальные заболевания. При отравлениях хлором в качестве противоядия нужно применять смесь паров спирта с эфиром, а также водяных паров с примесью нашатырного спирта, причем предварительно обязательно вынести пострадавшего на свежий воздух.
В небольших же количествах хлор может излечивать заболевания верхних дыхательных путей, так как губительно действует на бактерии. Благодаря дезинфицирующему действию хлор применяется для обеззараживания водопроводной воды.
Пары брома вызывают удушье. Ядовит и жидкий бром, причиняющий при попадании на кожу сильные ожоги. Переливать бром из одного сосуда в другой рекомендуется в резиновых перчатках и под тягой. При попадании на кожу бром следует смывать органическим растворителем — бензолом или четыреххлористым углеродом, протирая пораженное место ватой, смоченной этими растворителями. При смывании брома водой нередко ожога избежать не удается.
Иод наименее ядовит из всех галогенов. Вдыхание паров иода при его нагревании может вызвать отравление, но работать с парообразным иодом приходится редко, например при очистке его возгонкой. Кристаллический иод руками брать не следует, так как при попадании на кожу он вызывает появление характерных желтых пятен. Все работы с галогенами следует производить в вытяжном шкафу.
Вместе с тем галогены являются жизненно важными элементами. Хлор в виде поваренной соли постоянно применяется в пищу, а также входит в состав зеленого вещества растений — хлорофилла. Недостаток соединений фтора в питьевой воде вызывает разрушение зубов. Иод необходим всем живым организмам, как растительным, так и животным. Он участвует в регулировании обмена веществ.
В организме человека иод сосредоточен главным образом в щитовидной железе и участвует в образовании ее гормона. Недостаток иода вызывает болезненные изменения щитовидной железы. Для предотвращения заболевания в пищу в очень небольших количествах добавляют иод, разводя несколько капель йодной настойки на стакан воды, но чаще в виде иодида натрия и иодида калия.
• Запишите в тетрадь меры техники безопасности в работе с галогенами и первой помощи при отравлениях.
Химические свойства галогенов
По характеру химических свойств, как отмечено выше, все галогены являются типичными неметаллами, обладающими значительной электроотрицательностью. Наиболее электроотрицательным элементом, обладающим наибольшей неметаллической активностью, является фтор, наименее активен иод.
Рис. 21. Горение водорода в хлоре. 1- хлор 2- водород
Взаимодействие галогенов с простыми веществами. Проследить уменьшение химической активности от фтора к хлору можно на примерах разных реакций. Особенно интересно взаимодействие разных галогенов с водородом. Условия реакций у них при этом разные.
Так, фтор реагирует с водородом со вз рывом даже в темноте. При этом образуется фтористый водород по уравнению.
Фтористый водород является наиболее прочным соединением среди галогеноводородов. Взаимодействие хлора с водородом происходит со взрывом только на свету:
Если же поджечь струю водорода в атмосфере хлора, то он будет сгорать спокойно бесцветным пламенем (рис. 21).
С водородом бром образует бромистый водород.
Процесс идет при слабом нагревании.
Иод с водородом реагирует только при нагревании с образованием йодистого водорода:
Однако это соединение весьма неустойчивое и легко распадается с образованием водорода и иода. Во всех этих случаях галогены ведут себя как окислители. Галогено-водороды при растворении в воде образуют кислоты.
Окислительные свойства галогенов
Окислительные свойства галогены проявляют и при взаимодействии с металлами, которое протекает обычно очень активно.
Фтор реагирует практически почти со всеми металлами. Легко проследить взаимодействие х л о р а с металлами. Многие металлы в хлоре горят, например сурьма самовоспламеняется (рис. 22). Другие металлы реагируют с хлором при нагревании, например натрий (рис. 23).
Если металлы могут иметь различную степень окисления, то при реакции с хлором они обычно проявляют высшую.
Рис. 22. Самовоспламенение сурьмы в хлоре
Примеры реакций галогенов с металлами
Бурно реагирует с металлами и бром. Если насыпать в пробирку с жидким бромом немного алюминиевых опилок, то они сгорают в броме с образованием бромистого алюминия, что сопровождается выделением бурых паров брома и снопом искр. Реакция идет по следующему уравнению:
Рис. 22. Самовоспламенение сурьмы в хлоре
Иод также реагирует с металлами, образуя йодистые соли. Особенно интересно происходит реакция алюминия с иодом. Для этого кристаллы иода растирают в ступке до образования мелкого порошка, а затем на асбестированной сетке смешивают иод с алюминиевой пылью.
Смесь, посуда и материалы должны быть совершенно сухими. Если после этого добавить к смеси каплю воды, которая является катализатором в этом процессе, то смесь воспламеняется и горит, выделяя фиолетовые клубы паров иода
Следует отметить, что иод реагирует с металлами труднее, чем хлор и бром.
В отличие от большинства других простых веществ галогены в непосредственное взаимодействие с кислородом не вступают, так как кислород и галогены обладают близкими значениями электроотрицательности. Вместе с тем кислородные соединения галогенов косвенным путем получены и существуют.
«Современная профориентация педагогов и родителей, перспективы рынка труда и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Тест по теме: « Галогены»
1. Что общего в строении атомов галогенов:
А. Заряд ядра атома. Б. Радиус атома. В. Одинаковое число электронов на наружном электронном слое. Г. До 8 электронов на наружном эл. слое не достает по 1 электрону.
2. В чем различие в строении атомов галогенов:
А. Заряд ядра атома. Б. Радиус атома. В. Наружный электронный слой близок к завершению. Г. Относительная атомная масса.
3. Особенности в строении атомов галогенов, обуславливающие их принадлежность к типичным неметаллам:
А. Заряд ядра атома. Б. Радиус атома. В. Общее число электронов, вращающихся вокруг ядра. Г. Близкое к завершению общее число электронов и способность атома легко принимать недостающие для этого электроны.
4. Неметаллические свойства галогенов в группе с увеличением порядкового номера элемента:
А. Возрастают. Б. Не изменяются. В. Уменьшаются.
5. Галогены являются:
А. Сильными восстановителями. Б. Сильными окислителями.
В. Переходными элементами. Г. Могут быть как окислителями, так и восстановителями.
6. Как изменяется ЭО в группе галогенов:
Вещества: Степени окисления галогенов:
Соединения галогенов: Вид химической связи:
1. Молекулы простых веществ А. Ковалентная полярная.
2. Летучие водородные соединения В. Ковалентная неполярная.
Соединения: Тип кристаллической решетки:
1. Галогены-простые вещества. А. Ионная.
2. Галогеноводороды. Б. Атомная.
3. Соли-галогениды. В. Молекулярная.
Вещество: Агрегатное состояние, цвет:
1. Фтор. А. Жидкость, красно-
2. Хлор. Б. Газ, светло-желтый.
3. Бром. В. Твердое, черный с серым
4. Йод. Г. Газ, желто-зеленый.
Графический диктант по теме « Галогены»
1. Газообразное вещество, имеющее цвет.
3. Газ – тяжелее воздуха.
4. Можно собрать методом вытеснения воды.
5. Можно собрать методом вытеснения воздуха.
6. В соединениях с кислородом проявляет степень окисления, равную +7.
8. Электроотрицательность больше, чем у кислорода.
9. Образует кислотный оксид.
10. Гидроксидом является кислородная кислота.
11. Образует соединения с ковалентными неполярными связями.
12. Образует соединения с ковалентными полярными связями.
13. Образует соединения с ионными связями.
14. Взаимодействует с кислородом.
15. Взаимодействует с водородом при обычной температуре.
16. Водородное соединение – газ.
17. Раствор водородного соединения обладает кислотными свойствами.
18. Во влажной атмосфере разрушительно действует на красящие вещества.
19. Взаимодействует с раствором хлорида натрия.
20. Используется для обеззараживания питьевой воды.
Iвариант – ФТОР.IIвариант – ХЛОР.
В случае согласия с утверждением рисуем линию внизу клетки __
В случае несогласия – значок ˄
В итоге получается график:
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
РЕФЕРАТ по химии « Личность ученого: АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ» (8 класс)
Конспект урока химии 9 класс Обобщение и систематизация знаний по теме «Химические реакции в растворах»
Урок по химии по теме «Белки» 10 класс
Урок по химии по теме «Белки» 10 класс
Программа внеурочной деятельности по химии 9 класс «Мир химии»
Рабочая программа по химии
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из 5389409 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
В России утвердили новый порядок формирования федерального перечня учебников
Время чтения: 1 минута
Учителям истории предлагают предоставить право бесплатно посещать музеи
Время чтения: 2 минуты
Школьников Улан-Удэ перевели на удаленку из-за гриппа и ОРВИ
Время чтения: 1 минута
Онлайн-конференция о профориентации и перспективах рынка труда
Время чтения: 3 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Галогены широко распространены в природе. Их химическая активность падает от фтора к астату.
Общая характеристика элементов VIIa группы
От F к At (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.
Все галогены относятся к неметаллам, являются сильными окислителями.
Природные соединения
Галогены в чистом виде можно получить путем электролиза водных растворов и расплавов их солей. Например, хлор в промышленности получают электролизом водного раствора хлорида натрия.
Более активные галогены способны вытеснять менее активные. Активность галогенов убывает: F → Cl → Br → I.
В лабораторных условиях галогены могут быть получены следующими реакциями.
Для галогенов характерна высокая реакционная способность. Фтор реагирует со всеми металлами без исключения, некоторые из них в атмосфере фтора самовоспламеняются.
Хлор, как и фтор, химически весьма активен. Не реагирует только с кислородом, азотом и благородными газами.
F2 + H2 → HF (в темноте со взрывом)
Галогены вступают в реакцию друг с другом. Чтобы определить степени окисления в получающихся соединениях, вспомните электроотрицательность 😉
Реакция фтора с водой протекает очень энергично, носит взрывной характер.
Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Галогены способны вытеснять друг друга из солей. Более активные вытесняют менее активные.
KBr + I2 ⇸ (реакция не идет, так как йод менее активен, чем бром)
Галогеноводороды
В промышленности применяют получение прямым методом: реакцией водорода с галогенами.
В лабораторных условиях галогеноводороды можно получить в реакциях обмена между галогенсодержащими солями и сильными кислотами.
Галогеноводороды реагируют с основными, амфотерными оксидами и основаниями с образованием соответствующих солей.
KOH + HCl → KCl + H2O (реакция нейтрализации)
Реакции протекают в тех случаях, если в результате выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).
В некоторых реакциях проявляют себя как сильные восстановители, особенно HI.
В целом взаимодействие галогеноводородов с оксидами неметаллов нехарактерно. В этой связи важно выделить реакцию SiO2 с плавиковой кислотой.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Развивающие: развитие у учащихся ключевых компетенций:
Методы: проблемные, поисковые, исследовательская работа учащихся.
Оснащение: компьютер, проектор.
Технологическая карта ученикаПриложение 1
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Вводное слово.
Мы изучаем раздел, неметаллы, и вы знаете, что неметаллы имеют большое значение в жизни современного человека. Сегодня приступаем к изучению наиболее ярких представителей в химическом отношении, самых активных неметаллов.
Сегодня мы будем вести разговор об элементах VII А группы – галогенах.
Тема урока “Галогены”
Дать общую характеристику галогенам по их положению в периодической таблице.
? К какому классу веществ можно отнести данные вещества?
Объясните этимологию названия подгруппы «рождающие соли».
4. Химические свойства галогенов
а)взаимодействие с металлами (учащиеся составляют уравнения реакций с электронным балансом, делают вывод) Слайды 9-12
. Обращаем еще раз внимание на проявление с.о. железа при взаимодействии с галогенами. Вывод: Cl2 – окислитель.
б) взаимодействие с водородом (учащиеся самостоятельно составляют уравнения реакций) Слайд 13
? Как изменяются окислительные свойства галогенов? Почему?
(Обращаем внимание, что только фтор взаимодействует с водородом необратимо, остальные галогены в зависимости от условий могут давать и обратную реакцию).
(вместо лабораторного исследования можно использовать демонстрационный опыт, методика описана в методическом пособии «Настольная книга учителя химии» 9 класс, автор О.С. Габриелян, Москва 2001 «Блик и К»)
6. Получение хлораСлайды 16-18
(материал используется в зависимости от уровня подготовленности класса)
7. Этимология названий галогенов и их открытие Слайд 19.
(учащиеся готовят материал самостоятельно, используя различные источники информации)
Химические элементов главной подгруппы седьмой группы (устаревшая таблица) и по новой в 17-й группе периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева — которые являются типичными неметаллами, фтор, хлор, бром, иод и астат.
