Hidrogén-halogenidek

A hidrogén -halogének a hidrogénből és halogénekből (a fluor alcsoport elemei) keletkező vegyületek általános neve :

Hidrofluorsav - hidrogén-fluorid vizes oldata
Sósav - hidrogén-klorid vizes oldata
Hidrobromid - hidrogén-bromid vizes oldata
A hidrogén -jodid - hidrogén-jodid vizes oldata
Asztatikus sav - asztatid hidrogén vizes oldata

Minden hidrogén-halogenid színtelen, szúrós szagú, mérgező gáz, vízben jól oldódik. A levegőben koncentrált oldataik füstölnek a hidrogén-halogenidek felszabadulása miatt.

A hidrohalogenideket NH-ként rövidítik, a latin ábécét használó nyelvek forrásaiban pedig - HHal.

Összetett	Képlet	Moláris tömeg	Kötéshossz d (H−X)/pm (gáz)	Dipólusmomentum μ / D	∆G° f	t olvadáspont °C	bp ° C
Hidrogén-fluorid	HF	húsz	91.7	1.86	−270,7	−83.4	19.5
Hidrogén klorid	HCl	36.5	127.4	1.11	−92,3	−114.2	−85,1
Hidrogén-bromid	HBr	81	141.4	0,79	−36.3	−86,9	−66,8
Hidrogén jód	SZIA	128	160,9	0,38	26.57	−50,8	−35.4
Hidrogén-asztatin	Kalap	211	172,0	-0,06		−26.5	−20,0

A HCl - HBr - HI sorozatban a kötés kovalensségének növekedésével összhangban a molekula dipólusmomentuma csökken: 0,33 ⋅ 10 -29 , 0,26 ⋅ 10 -29 és 0,19 ⋅ 10 -29 C m . Folyékony és gázfázisban a HCl, HBr, HI molekulák a HF-el ellentétben nem kapcsolódnak egymáshoz. A HCl - HBr - HI sorozatban a kötés erőssége jelentősen csökken, mivel a kölcsönhatásban lévő elektronfelhők átfedésének mértéke csökken. Csökkenti a hőállóságukat is.

A HCl - HBr - HI sorozatban az olvadáspont és a forráspont természetesen változik, de HF-re haladva meredeken emelkedik. Ennek magyarázata a hidrogén-fluorid molekulák asszociációja a hidrogénkötések kialakulása következtében.

Kémiai tulajdonságok

A klór, bróm és jód hidrogén-halogenidjei normál körülmények között gázok. Vízben nagyon jól oldódnak, feloldódásukkor a következő folyamatok mennek végbe:

{\displaystyle {\mathsf {HHal+H_{2}O\rightarrow H_{3}O^{+}+Hal^{-))))

Az oldódási folyamat erősen exoterm. Vízzel a HCl , a HBr és a HI azeotróp elegyeket képez, amelyek 20,24; 48; 57% NG.

A hidrogén-halogenidekben lévő halogének oxidációs állapota -1. Redukálószerként működhetnek, és a HCl - HBr - HI sorozat redukálóképessége megnő:

{\mathsf {HF+H_{2}SO_{4}\njobbra nyíl ))

{\mathsf {HCl+H_{2}SO_{4}\njobbra nyíl ))

{\mathsf {2HBr+H_{2}SO_{4}\rightarrow Br_{2}+SO_{2}+2H_{2}O))

{\mathsf {8HI+H_{2}SO_{4}\rightarrow 4I_{2}+H_{2}S+4H_{2}O))

A hidrogén-jodid erős redukálószer, és számos szerves szintézisben redukálószerként használják. Állás közben a HI-oldat fokozatosan megbarnul a HI légköri oxigén általi fokozatos oxidációja és a jód felszabadulása miatt:

{\displaystyle {\mathsf {4HI+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+2I_{2))))

Hasonló folyamat megy végbe a HBr vizes oldatában is , de sokkal lassabban.

A halogének oldatai erős savak , amelyekben a H + -ion oxidálószerként működik. A savak erőssége a periódusszám növekedésével nő. A hidrohalogenidek reakcióba lépnek olyan fémekkel, amelyek potenciálja < 0, de mivel az I − ionok (kisebb mértékben Br − ) jó komplexképzők , a HI akár ezüsttel is reagálhat (E 0 = +0,8 V).

{\displaystyle {\mathsf {2Ag+4HI\jobbra 2H[AgI_{2}]+H_{2))))

A hidrogén-fluorid könnyen képez (HF) n típusú polimereket

Módszerek lekérése

Kiszorítás a sókból erős savakkal:

{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow HCl+NaHSO_{4))))

A klór , bróm , jód közvetlenül hidrogénnel reagálva hidrogén-halogenideket képez:

{\mathsf {H_{2}+Cl_{2}\jobbra 2HCl))

{\mathsf {H_{2}+Br_{2}\rightarrow 2HBr))

\mathsf{H_2 + I_2 \jobbra 2HI}

A klór hevesen reagál a hidrogénnel, robbanással, de a reakciót be kell indítani (hevítéssel vagy gyújtással), ami a láncmechanizmusához kapcsolódik .

A hidrogén brómmal és jóddal való kölcsönhatása láncfolyamatokat is magában foglal, de a brómmal való reakció lassan megy végbe, jóddal pedig csak melegítéskor megy végbe, és nem éri el a végét, mivel a rendszerben egyensúly áll be . Ez a szabályosság megfelel a ΔH° f változásának .

Irodalom

Akhmetov N. S. "Általános és szervetlen kémia" M .: Felsőiskola, 2001
Karapetyants M. Kh. , Drakin S. I. "Általános és szervetlen kémia" M.: Kémia 1994

Hidrogén-halogenidek
Hidrogén-fluorid Hidrogén klorid Hidrogén-bromid Hidrogén jód Hidrogén-asztatin