Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 66

Схемы распределения электронов:

Фтор (F): 2 уровень — 7 электронов → 1s² 2s² 2p⁵ → 2 энергетических уровня (2e, 7e)

Хлор (Cl): 3 уровня → 2e, 8e, 7e

Бром (Br): 4 уровня → 2e, 8e, 18e, 7e

Иод (I): 5 уровней → 2e, 8e, 18e, 18e, 7e

Ответ: Самым сильным окислителем является фтор, потому что у него наименьший радиус атома и наибольшая электроотрицательность, поэтому он легче всего принимает электрон для завершения внешнего уровня.

F₂ (фтор).

Структурная формула: F—F

Электронная: каждая атомная оболочка содержит по 7 электронов, одна общая пара образует ковалентную неполярную связь.

HF (фтороводород):

Структурная формула: H—F

Электронная: H (1e) + F (7e), одна общая пара

Вид связи: ковалентная полярная (из-за разной электроотрицательности).

а) по виду химической связи:

F₂ — ковалентная неполярная

HF — ковалентная полярная

NaF — ионная связь (Na⁺ + F⁻)

б) по строению кристаллической решётки:

F₂ — молекулярная

HF — молекулярная

NaF — ионная кристаллическая решётка

в) по химическим свойствам:

F₂ — сильнейший окислитель

HF — кислота

NaF — соль, не проявляет окислительных свойств

Фтор получают только электролизом расплава фторидов (например, KF), так как он очень активен.

Хлор можно получить электролизом растворов солей или окислением хлорид-ионов (Cl⁻) с помощью MnO₂ и HCl.

Бром и иод можно получить окислением соответствующих ионов (Br⁻, I⁻) более активным галогеном или окислителем (например, хлором или марганцем).

Вывод: Легче всего выделить иод, труднее всего — фтор, хлор и бром — средняя сложность.

Хлор вытесняет иод из раствора иодида калия, так как он более активен. Свободный иод реагирует с крахмалом, и раствор становится фиолетово-синим.

Уравнение реакции:

(Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂)

Вывод: Цвет изменился из-за образования свободного иода, который с крахмалом даёт характерное синее окрашивание.

Обоснование: Галогены — элементы главной подгруппы VII группы (17 группы по современной нумерации) периодической системы. У них на внешнем энергетическом уровне семь электронов, а не пять. Именно из-за наличия семи электронов на внешнем уровне они проявляют высокую окислительную способность, стремясь присоединить один электрон для завершения октава.

Обоснование: Галогены, особенно фтор, обладают высокой электроотрицательностью и легко присоединяют электрон, переходя из состояния атома в анион (например, Cl⁰ → Cl⁻). Это делает их типичными окислителями, а не восстановителями. Восстановителями являются вещества, которые легко отдают электроны, например, активные металлы.

3. Галогены действительно находятся в VIIА-группе (или 17 группе по международной системе).

4. В соединениях с водородом (например, HF, HCl) галогены проявляют отрицательную степень окисления –1, что соответствует их способности принимать один электрон.

5. фтор

6. хлор

7. бром

8. иод

Правильный ответ: 1) фтор

Обоснование:

Фтор обладает наименьшим атомным радиусом и самой высокой электроотрицательностью среди всех галогенов. Он легче других принимает электрон, проявляя наибольшую окислительную способность. Поэтому фтор — самый сильный окислитель.

5. KI + Br₂ →

6. KI + Cl₂ →

7. KCl + Br₂ →

8. F₂ + H₂O →

Правильный ответ: 4) F₂ + H₂O →

Обоснование:

Хотя фтор реагирует с водой, реакция происходит настолько бурно (с выделением кислорода и плавиковой кислоты), что она не может быть проведена в лабораторных условиях, особенно в водных растворах. Поэтому реакцию F₂ + H₂O практически не осуществляют.

Уравнение (теоретическое):

(2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂↑)

Остальные реакции возможны:

(KI + Br₂ → KBr + I₂) — происходит, т.к. бром вытесняет иод;

(KI + Cl₂ → KCl + I₂) — происходит, т.к. хлор активнее иода;

(KCl + Br₂ →) — не происходит, но возможно теоретически, если активность хлора выше, но не наоборот.