2. Хімічні властивості галогенів

Галогени належать до хімічно активних речовин. У реакціях з металами і більшістю неметалів, а також зі складними речовинами галогени виявляють сильні окиснювальні властивості. Найбільшу активність у хімічних реакціях проявляє фтор. Зі збільшенням молекулярної маси активність галогенів знижується.

При взаємодії галогенів з металами утворюються солі: флуориди, хлориди, броміди, йодиди.

Фтор реагує з усіма металами (навіть із золотом і платиною), з більшістю — за нормальних умов:

 

${\mathit{Ca}+F}_2={\mathit{CaF}}_2$,

 

$2\mathit{Au}+3F_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}2\mathit{Au}{F}_3$.

 

Інші галогени реагують з металами при нагріванні:

 

$2\mathit{Fe}+3{\mathit{Cl}}_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}=2\mathit{Fe}{\mathit{Cl}}_3$,

 

$\mathit{Cu}+{\mathit{Br}}_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}\mathit{Cu}{\mathit{Br}}_2$,

 

$2\mathit{Al}+3I_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}2\mathit{Al}{I}_3$.

У реакціях галогенів з воднем утворюються газоподібні сполуки гідроген галогенідів.

 

Фтор взаємодіє з воднем з вибухом з утворенням гідроген флуориду (фтороводню):

 

$H_2+F_2=2\mathit{HF}$.

 

Суміш хлору з воднем вибухає лише при підпалюванні або освітленні. В результаті реакції утворюється гідроген хлорид (хлороводень):

 

$H_2+{\mathit{Cl}}_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}2\mathit{HCl}$.

 

Бром починає реагувати з воднем тільки при нагріванні, і реакція відбувається без вибуху. Продукт реакції — гідроген бромід (бромоводень):

 

$H_2+{\mathit{Br}}_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}2\mathit{HBr}$.

 

Реакція йоду з воднем йде повільно навіть при нагріванні. Йод з воднем утворюють газ гідроген йодид (йодоводень):

 

$H_2+I_2\stackrel{t^{\mathrm{°}}}{=}2\mathit{HI}$.

 

На прикладі цих реакцій простежується зниження хімічної активності речовин в ряду:  фтор — хлор — бром — йод.

 

Усі гідроген галогеніди добре розчиняються у воді. Їх розчини є кислотами:

$\mathit{HF}$ — плавікова (флуоридна), $\mathit{HCl}$ — соляна (хлоридна), $\mathit{HBr}$ — бромоводнева (бромідна), $\mathit{HI}$ — йодоводнева (йодидна).

 

Сила кислот у цьому ряду збільшується. Найслабша з них — плавікова кислота, найсильніша — йодоводнева.

У реакціях галогенів з галогенідами проявляється наступна закономірність: активнішийгалоген витісняє менш активний з його солей. Так, хлор взаємодіє з водними розчинами бромідів і йодидів, виступаючи в цих реакціях окисником:

 

${\mathit{2K}\stackrel{-1}{\mathit{Br}}+\stackrel{0}{\mathit{Cl}}}_2={\stackrel{0}{\mathit{Br}}}_2+\mathit{2K}\stackrel{-1}{\mathit{Cl}}$,

 

${\mathit{2Na}\stackrel{-1}{I}+\stackrel{0}{\mathit{Cl}}}_2={\stackrel{0}{I}}_2+\mathit{2Na}\stackrel{-1}{\mathit{Cl}}$.

 

Бром може витіснити йод з йодидів, а з хлоридами не реагує:

 

${\mathit{2K}\stackrel{-1}{I}+\stackrel{0}{\mathit{Br}}}_2={\stackrel{0}{I}}_2+\mathit{2K}\stackrel{-1}{\mathit{Br}}$.

 

У йоду здатність витісняти інші галогени відсутня, оскільки його окисні властивості у ряду галогенів є найслабшими.

Реакції фтору з водними розчинами солей неможливі через його взаємодії з водою.