Параграф 11 Химия 9 класс Габриелян | Конспект

🧪 Галогены: строение, свойства и применение

⚛️ Строение атомов

Элементы группы галогенов (фтор, хлор, бром, йод, астат, теннессин) принадлежат VIIA-группе Периодической системы химических элементов.

• Галогены имеют 7 электронов на внешнем энергетическом уровне.

• Атомы галогенов стремятся принять один электрон для завершения внешнего электронного слоя до устойчивой конфигурации.

• Увеличение радиуса атома от фтора к астату приводит к снижению электроотрицательности и ослаблению окислительных свойств.

• Максимальная степень окисления галогенов равна +7 при взаимодействии с сильными окислителями (например, с кислородом).

• Природные соединения встречаются чаще всего в виде солей: NaCl, KBr, CaCl2.

• Данные соли добываются из минералов или морской воды.

• В обычных условиях фтор и хлор находятся в виде газов, бром — жидкости, йод и астат — твёрдых веществ.

🔥 Химические свойства галогенов

Галогены проявляют сильные окислительные свойства, легко принимая электроны от других элементов.

• Галогены активно взаимодействуют с металлами с образованием солей.

• Пример реакции с железом: 2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3.

• Взаимодействие с водородом приводит к образованию галогеноводородов.

• Реакция: H2 + Cl2 -> 2HCl (образуются сильные кислоты в водных растворах).

• Галогены вытесняют менее активные элементы из их соединений.

• Пример вытеснения: Cl2 + 2KBr -> 2KCl + Br2.

• Фтор — наиболее реакционноспособный элемент, способный реагировать даже с водой.

• Уравнение реакции с водой: 2F2 + 2H2O -> 4HF + O2.

💧 Взаимодействие галогенов с водородом

Реакция с водородом протекает с образованием галогеноводородов.

• Пример синтеза хлороводорода: H2 + Cl2 -> 2HCl.

• Для йода данная реакция возможна только при нагревании из-за его меньшей активности по сравнению с хлором и фтором.

• Галогеноводороды образуют сильные кислоты в водных растворах, за исключением HF, который имеет умеренную силу.

⚡ Окислительные свойства галогенов

Галогены способны окислять металлы и другие элементы до соединений с высшей степенью окисления.

• Бром вытесняет йод из раствора йодида калия.

• Реакция: Br2 + 2KI -> 2KBr + I2.

• В водной среде хлор окисляет соединения, например, железо(II).

• Уравнение процесса: Cl2 + 2FeCl2 -> 2FeCl3.

🩺 Биологическая роль и применение галогенов

Галогены жизненно важны для живых организмов.

• Фтор участвует в формировании зубной эмали, повышая её прочность.

• Хлор применяют для обеззараживания воды для предотвращения распространения инфекций.

• Йод необходим для нормальной работы щитовидной железы.

• Йодная настойка используется для дезинфекции ран.

• Бром применяют в медицине как успокаивающее средство и для производства противоэпилептических препаратов.

• В промышленности хлор нужен для отбеливания тканей, синтеза пластмасс и получения растворителей.

• Фтор используется для создания фторополимеров (например, тефлона).

🏭 Промышленное использование галогенов

Галогены применяются в химической промышленности для синтеза соединений, таких как хлорид натрия (NaCl) и поливинилхлорид (ПВХ).

• Хлор используется в сельском хозяйстве для защиты растений от вредителей.

• Йод применяют в фармацевтике и для производства радиопрепаратов.

• Фтор — ключевой элемент в производстве зубной пасты и в ядерной энергетике.

• На основе галогенов разрабатываются синтетические волокна, пластики и бытовая химия.

💎 База параграфа

• 🧪 Формулы и реакции:

  • 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 — образование хлорида железа (III).

  • H2 + Cl2 = 2HCl — синтез хлороводорода.

  • Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2 — вытеснение брома хлором.

  • 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 — реакция фтора с водой.

  • Br2 + 2KI = 2KBr + I2 — вытеснение йода бромом.

  • Cl2 + 2FeCl2 = 2FeCl3 — окисление хлоридом железа (II).

• 📊 Состав и доли:

  • VIIA — номер группы галогенов в таблице Менделеева.

  • 7 — число электронов на внешнем уровне.

  • +7 — максимальная степень окисления галогенов.

• 📖 Определения:

  • Галогены — элементы 17-й группы, "рождающие соли".

  • Галогеноводороды — бинарные соединения водорода с галогенами.

  • Фторополимеры (тефлон) — устойчивые пластмассы на основе фтора.

📝 Подведем итоги

• Галогены (F, Cl, Br, I, At) — элементы VIIA-группы с семью электронами на внешнем уровне, что делает их сильнейшими окислителями.

• Химическая активность убывает в ряду от фтора (реагирует даже с водой) к йоду (реакция с водородом только при нагреве).

• Эти элементы играют критическую биологическую роль: фтор укрепляет зубы, йод поддерживает щитовидную железу, а хлор дезинфицирует воду.

• В промышленности галогены незаменимы для производства полимеров (ПВХ, тефлон), фармацевтических препаратов и материалов для ядерной энергетики.