Продукты взаимодействия галогена с бромидом калия


Взаимодействие галогенов с веществами — Знаешь как

Содержание статьи

Рис. Схемы строения атомов и ионов серы и хлора

При взаимодействии свободных галогенов со сложными веществами они также ведут себя как окислители, например при взаимодействии с водой. Вначале галоген растворяется в воде с образованием соответственно хлорной, бромной или йодной воды (Cl2aq, Br2aq или I2aq), а затем постепенно между водой и галогеном начинается реакция;

Галогены с водой

Взаимодействие хлора с водой выражается конечным уравнением
Сl2 + h3O = 2НСl + [О]
Однако эта реакция не сразу протекает до образования конечных продуктов. На первой стадии процесса образуются две кислоты — соляная НСl и хлорноватистая НСlO:

Затем происходит разложение хлорноватистой кислоты:

Образованием атомарного кислорода объясняют в значительной мере окисляющее действие хлора, которое он оказывает на микроорганизмы, находящиеся в воде, вследствие чего они погибают. Выделение атомарного кислорода объясняет также отбеливающее действие хлора, которое он оказывает на предварительно увлажненные органические вещества. Органические красители, помещенные в хлорную воду, обесцвечиваются. Лакмус, который при наличии соляной кислоты должен окрашиваться в розовый цвет, в хлорной воде, где в небольших количествах присутствует соляная кислота, не приобретает характерной для него в кислоте окраски, а полностью теряет ее. Это объясняется наличием атомарного кислорода, который оказывает на лакмус окисляющее действие.

Аналогично реагируют с водой и другие галогены: бром и иод — более медленно, фтор — значительно быстрее и энергичнее.
Пары воды горят во фторе, а стадии образования кислородной кислоты у фтора нет, либо такая кислота не существует.
Галогены реагируют и с органическими веществами. Например, если внести в атмосферу хлора бумажку, смоченную скипидаром (органическое вещество, состоящее из водорода и углерода), то можно заметить выделение большого количества сажи и ощутить запах хлористого водорода. Иногда скипидар даже самовоспламеняется в хлоре. Хлор вытесняет углерод из соединения с водородом и образует хлористый водород, а углерод выделяется в виде сажи в свободном состоянии.

Все галогены энергично взаимодействуют с каучуком и резиной. По этой причине при работе с галогенами стараются не использовать в приборах резиновых деталей.
Среди реакций с органическими веществами важно от-метить реакцию иода с крахмалом, который синеет при наличии в растворе даже незначительного количества свободного иода. Реакция очень чувствительная и является качественной реакцией на иод.

Особый интерес представляют окислительно-восстановительные реакции галогенов, происходящие между свободным галогеном и солью другого галогена. Например, если взять раствор какого-либо бромида и смешать с хлорной водой, то бесцветный раствор мгновенно окрашивается в желтый цвет. При взбалтывании с бензолом характерная окраска бензольного кольца указывает на наличие свободного брома. Это объясняется тем, что хлор как более активный галоген окисляет бром, вытесняя его из соли по уравнению:

2КВr + Cl2 = 2КСl + Вr2

Естественно, что свободный галоген должен обладать большей окислительной активностью, чем галоген, входящий в состав соли поэтому возможны реакции между иодидом и бромом, иодидом и хлором, бромидом и хлором.
Некоторые из этих реакций находят применение в технике. Например, наиболее дешевым способом получения брома является вытеснение его хлором из солей, часто из бромида магния:
MgBr2 + Сl2 = MgCl2 + Вr2

■ 17. Докажите, составив электронный баланс, что взаимодействие галогенов с водой и с солями других галогенов является окислительно-восстановительными реакциями, и объясните, почему хлорная вода обладает обеззараживающим действием. (См. Ответ)

Окислительное действие галогенов проявляется и при реакциях с другими сложными веществами. Например, если через бромную воду пропускать сероводород, то очень скоро бромная вода обесцветится и образовавшаяся жидкость помутнеет вследствие восстановления Вr0 до Вr-1 и окисления S-2 до S0.
Иод довольно легко окисляет серу в степени окисления +4, например в Na2SO3, до S+6. Схема реакции:
Na2SO3 + I2 → Na2SO4 + HI

■ 18. Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций между бромом и сероводородом, а также между иодом и сульфитом натрия. (См. Ответ)

19. Составьте и заполните таблицу:

Химические свойства галогенов

Химические свойства галогенов

1. Убывание электроотрицательности (указать стрелкой направление убывания)

2. Взаимодействие с водородом (уравнение реакции с указанием условий и названием продуктов реакции)

3. Взаимодействие с металлами  (привести по одному уравнению реакции с указанием названий продуктов реакции)

4. Взаимодействие  с  водой   (уравнения реакций)

5. Убывание   окислительной   активности (указать стрелкой направление убывания)

    

20. Сколько брома может быть получено из 92 г бромида магния вытеснением хлором, если выход брома равен 80% от теоретического? (Эта задача на расчет количества продукта реакции с учетом процента выхода его встречается впервые. Ее решение описано на стр. 172 в конце главы).

21. В одном сосуде находится иоднай вода I2aq, в другом — бромная вода Br2aq. Какими двумя способами можно определить, где какой раствор? 22. Составьте подробный рассказ о физических и химических свойствах брома по следующему плану: а) агрегатное состояние; б) плотность; в) цвет, г) запах, д) температура кипения и плавления; е) растворимость в воде и других растворителях; ж) поведение в окислительно-восстановительных реакциях и место среди других галогенов по электроотрицательности и неметаллической активности; з) взаимодействие с простыми веществами, условия взаимодействия и продукты взаимодействия; и) взаимодействие со сложными веществами. (См. Ответ)

Способы получения и применение галогенов

Наиболее широко применяемый в народном хозяйстве хлор в промышленности получают путем электролиза растворов или расплавов поваренной соли.
В лаборатории хлор получается путем различных окислительно-восстановительных реакций, например окислением соляной кислоты двуокисью марганца (рис. 25). Соляную кислоту в данном случае берут концентрированную, реакцию ведут при слабом нагревании, а кислоту подают порциями. С помощью такого прибора можно получить одновременно свободный хлор и хлорную воду. Избыток хлора поглощается щелочью. Из-за сильной ядовитости хлор получают обязательно под тягой. Кроме того, при получении хлора нужно включать в прибор как можно меньше резиновых деталей, так как резина сильно разъедается хлором и быстро выходит из строя.
В таком же приборе вместо МnO2 можно использовать перманганат калия КМnO4. Тогда реакция идёт без нагревания и намного быстрее.
Схема реакции:
КМnO4 + НСl → Сl2 + …
Можно использовать и другие окислители, например:
К2Сr2O7 + НСl → Сl2 + …

■  23. С помощью составления электронного баланса закончите все три уравнения реакций лабораторного получения хлора. (См. Ответ)

Фтор получают электролизом соли KHF2, а другие галогены получают путями, сходными с получением хлора. Следует отметить, что бром обычно получают вытеснением из MgBr2 хлором, а иод вытесняют хлором из иодидов.

Свободный хлор широко применяется при уничтожении грызунов — вредителей сельского хозяйства. Впустив хлор в норку грызуна, плотно закупоривают ее и вредитель погибает. Как уже сказано, хлор применяется для хлорирования водопроводной воды. В промышленности он используется для получения синтетической соляной кислоты, хлорной извести, бертолетовой соли, извлечения благородных металлов из их руд, а также в реакциях органического синтеза.

Рис. 25. Прибор для получения хлора лабораторным способом. 1 — двуокись марганца; 2 — капельная воронка с концентрированной соляной кислотой; 3 — сосуд для собирания хлора; 4 — сосуд с водой для получения хлорной воды; 5 — концентрированный раствор едкого кали; 6 — вата.

В медицине иод употребляется как наружное для местных прижиганий в виде йодной настойки или раствора Люголя, иногда в составе йодоформа СНI3. При некоторых заболеваниях иод прописывается в виде свободного иода или его соединений. Лучше всего вводить иод в составе органических веществ.

Рис. 26. Применение фтора

Фтор применяется в производстве пластических масс, таких, как тефлон, который устойчив к действию крепких кислот и щелочей. Тефлон сохраняет свойства как при высоких, так и при низких температурах. Тефлон обладает хорошими изоляционными свойствами, эластичностью. На основе фторорганических соединений изготовляют смазочные масла для работы при высокой температуре, вещества для борьбы с вредителями сельского хозяйства, для изготовления красителей, получения низких температур и т. д.
О применении фтора можно судить по схеме, изображенной на рис. 26.

• Запишите в тетрадь, в каких областях хозяйства применяется фтор.

Бром и иод применяются также в виде солей, о чем будет сказано ниже.

■ 24. К двуокиси марганца прилили 200 мл 36% соляной кислоты. Образовавшийся хлор пропустили через раствор бромида калия.
Сколько брома было вытеснено? (Эта задача решается с применением последовательно двух уравнений, а также осложнена применением раствора процентной концентрации, плотность которого надо определить по таблице).
25. Какой объем хлора может быть получен при взаимодействии 2 молей хлористого водорода и 3 молей двуокиси марганца? (См. Ответ)

Галогеноводороды

Галогеноводороды — это соединения, типичные для всех галогенов. Их формулы: HF, НСl, HBr, HI. Степень окисления галогенов в этих соединениях —1.Молекулы галогеноводородов построены по полярному типу связи. Все они очень хорошо растворимы в воде и в растворе диссоциируют как кислоты.

Рис. 27 Прибор для наблюдения растворимости в воде хлористого водорода

Наибольшее практическое значение имеет хлористый водород. Это бесцветный газ с резким характерным запахом. Вдыхание хлористого водорода резко раздражает слизистые оболочки и вызывает сильный кашель. Хлористый водород, как и хлор, тяжелее воздуха, но главной особенностью его физических свойств является чрезвычайно высокая растворимость: в 1 объеме воды растворяется 500 объемов хлористого водорода.
Если собрать хлористый водород в сосуд (рис. 27), закупорить его пробкой с прямой стеклянной трубкой и опустить трубку в ванну, наполненную водой, то очень скоро вода из трубки будет бить фонтаном вверх в сосуд. Это происходит потому, что в первых попавших в сосуд каплях воды растворился весь хлористый водород, заполнявший сосуд. В сосуде образовалось разреженное пространство, куда под действием атмосферного давления с силой устремилась вода.
Высокой растворимостью хлористого водорода и объясняется разъедающее действие, которое он оказывает на слизистые оболочки, так как при растворении он образует соляную кислоту.
Получают хлористый водород двумя способами.

1. Лабораторный способ

По этому способу хлористый водород получают действием серной кислоты на соль соляной кислоты (рис. 28). Чаще всего Для этой цели берут поваренную соль
2NaCl + h3SO4 = Na2SO4 + 2HCl
Серную кислоту применяют концентрированную, а поваренную соль — кристаллическую. Реакция хорошо идет и без нагревания, но в случае необходимости сосуд с реакционной смесью можно слегка подогреть.

Рис. 28. Прибор для получения соляной кислоты лабораторным способом.
1 — капельная воронка с концентрированной серной кислотой; 2 — поваренная соль; 3 — вода для поглощения хлористого водорода; 4—вата.

Необходимо следить, чтобы все части прибора были сухими, так как во влажной посуде получению хлористого водорода мешает его высокая растворимость. Образующийся при реакции хлористый водород следует растворить в воде для получения соляной кислоты. Этот способ применялся долгое время и в промышленности, но сейчас его вытесняет более прогрессивный синтетический метод получения хлористого водорода и соляной кислоты.

2. Синтетический способ

Химизм этого процесса очень несложен
Н2 + Сl2 = 2НСl.

Процесс ведется при сгорании водорода в хлоре в специальных печах-горелках (рис. 29). Из печи хлористый водород поступает в поглотительную башню, где улавливается водой, стекающей по насадке башни навстречу газу. Получается концентрированная соляная кислота.
Другие галогеноводороды получают аналогично лабораторному способу получения НСl и весьма сходны с ним по свойствам.

■ 26. Напишите уравнения реакций получения:
а) хлористого водорода из хлорида натрия;
б) фтористого водорода из фторида кальция;
в) бромистого водорода из бромида калия;
г) йодистого водорода из иодида натрия. (См. Ответ)

Рис. 29. Печь-горелка для синтеза хлористого водорода. 1- водород; 2 — хлор; 3 — хлористый водород.

Статья на тему Взаимодействие галогенов с веществами

Различные реакции галогенов

На этот раз мы можем говорить только о реакциях хлора, брома и йода. Где бы у вас ни были растворы, фтор вступает в реакцию с водой.

Хлор и бром являются достаточно сильными окислителями, чтобы окислять ионы железа (II) до ионов железа (III). При этом хлор восстанавливается до хлорид-ионов; бром в бромид-ионы.

Для уравнения брома просто замените Cl на Br.

Очень бледно-зеленый раствор, содержащий ионы железа (II), превратится в желтый или оранжевый раствор, содержащий ионы железа (III).

Йод не является достаточно сильным окислителем, чтобы окислять ионы железа (II), поэтому реакции нет. На самом деле происходит обратная реакция. Ионы железа (III) являются достаточно сильными окислителями, чтобы окислять иодид-ионы до йода:

Еще раз, мы просто посмотрим на это для хлора, брома и йода. Мы начнем с подробного рассмотрения случая хлора, потому что именно с ним вы, скорее всего, столкнетесь.

 

Реакция хлора с холодным раствором гидроксида натрия

Реакция между хлором и разбавленным холодным раствором гидроксида натрия:

NaClO (иногда обозначаемый как NaOCl) представляет собой хлорат натрия (I).Старое название для этого - гипохлорит натрия, а раствор в правой части уравнения - это то, что обычно продается как отбеливатель.

Теперь подумайте об этом в терминах степеней окисления.

Очевидно, что хлор изменил степень окисления, потому что он попал в соединения, начиная с исходного элемента. Проверка всех степеней окисления показывает:

Хлор только вещь, чтобы изменить степень окисления. Он был окислен или восстановлен? Да! Обе! Один атом был восстановлен, потому что его степень окисления упала.Другой был окислен.

Это хороший пример реакции диспропорционирования . Реакция диспропорционирования - это реакция, в которой одно вещество одновременно окисляется и восстанавливается.

 

Реакция хлора с горячим раствором гидроксида натрия

Реакция между хлором и горячим концентрированным раствором гидроксида натрия:

Незнакомый продукт на этот раз - хлорат натрия (V) - NaClO 3 .

Как и раньше, проверьте степень окисления всего в уравнении. И снова вы обнаружите, что единственное, что нужно изменить, - это хлор. Он изменяется от 0 в молекулах хлора в левой части до -1 (в NaCl) и +5 (в NaClO 3 ).

Это тоже реакция диспропорционирования.

 

Построение уравнений для этих реакций

На самом деле, первый простой, и большинство людей просто его записали бы.Второй вариант сложнее, и один из способов его наращивания - использовать степени окисления.

Вам необходимо знать два основных продукта реакции. Так что запишите это:

А теперь подумайте об изменениях степени окисления. Чтобы перейти к NaCl, степень окисления хлора упала с 0 до -1.

Чтобы перейти на NaClO 3 , он увеличился с 0 до +5.

Положительные и отрицательные изменения степени окисления должны уравновешиваться, поэтому на каждый образованный NaClO 3 должно приходиться 5 NaCl.Запишите это:

Теперь уравновесить натрий и хлор - несложная задача. Когда вы закончите, вы обнаружите, что у вас осталось достаточно водорода и кислорода, чтобы получить 3H 2 О. Это кажется разумным!

 

Реакции с участием брома и йода

По сути, они похожи на хлор, разница в температурах, при которых что-то происходит. Тенденция к образованию иона с галогеном в степени окисления +5 быстро возрастает по мере того, как вы спускаетесь по группе.

Раствор брома и гидроксида натрия

В случае брома образование бромата натрия (V) происходит при гораздо более низкой температуре, вплоть до комнатной. Если вы хотите приготовить раствор бромата натрия (I), вы должны провести реакцию при температуре около 0 ° C.

Раствор йода и гидроксида натрия

В этом случае вы получаете йодат натрия (V) независимо от температуры. Коттон и Уилкинсон (Advanced Inorganic Chemistry, 3-е издание, стр. 477) говорят, что ион йодата (I) неизвестен в растворе.

,

Реакция окисления хлора и бромида калия

Хлор часто используется для дезинфекции воды в бассейне.

Хлор - 17-й элемент периодической таблицы Менделеева. В чистом виде это газ при комнатной температуре, обладающий высокой реакционной способностью, следовательно, очень токсичный при высоких концентрациях. В сочетании с бромидом калия он окисляется с образованием брома и хлорида калия.

Типы

Реакция между чистым хлором (Cl2) и бромидом калия (KBr) является окислительно-восстановительной реакцией, то есть реакцией, в которой переносятся электроны или изменяется степень окисления участников реакции.В чистом виде элемент всегда имеет степень окисления 0, поэтому хлор начинает реакцию с степенью окисления 0. Бромид-ион, с другой стороны, взял электрон у калия и, таким образом, имеет отрицательный заряд 1, поэтому его степень окисления в начале реакции равна -1.

функция

Хлор более электроотрицателен, чем бром, а это означает, что он имеет большее сродство к электронам, поэтому он может украсть электрон у своего менее удачливого соседа или окислить его.Хлор, получивший электрон, имеет отрицательный заряд 1 и степень окисления -1, поэтому он стал восстановленным или приобрел электроны. С другой стороны, бром потерял электрон или окислился, поэтому теперь он имеет степень окисления 0. Он соединяется с другим атомом брома с образованием Br2 или газообразного брома.

Значимость

Хлор и бром являются галогенами, элементами 17-й группы Периодической таблицы. Как правило, каждый галоген может окислять галогены, находящиеся ниже его в группе.Хлор, например, может окислять бром или йод, оба из которых находятся ниже его в группе, в то время как бром может окислять только йод.

,

замена OH в спиртах на галоген

Взаимодействие с хлоридом фосфора (III), PCl 3

Спирты реагируют с жидким хлоридом фосфора (III) (также называемым трихлоридом фосфора) с образованием хлоралканов.

Реакция с хлоридом фосфора (V), PCl 5

Твердый хлорид фосфора (V) (пентахлорид фосфора) бурно реагирует со спиртами при комнатной температуре с образованием облаков газообразного хлористого водорода.Это не лучший выбор для получения хлоралканов, хотя он используется в качестве теста для групп -ОН в органической химии.

Чтобы показать, что вещество представляет собой спирт, вам сначала нужно исключить все остальные вещества, которые также вступают в реакцию с хлоридом фосфора (V). Например, карбоновые кислоты (содержащие группу -COOH) реагируют с ним (из-за -OH в -COOH), а также вода (H-OH).

Если у вас есть нейтральная жидкость, не загрязненная водой, и при добавлении хлорида фосфора (V) происходит бурная реакция с образованием облаков паров хлористого водорода, значит, у вас присутствует группа спирта.

Существуют также побочные реакции с участием POCl 3 во взаимодействии со спиртом.

Другие реакции с участием галогенидов фосфора

Вместо использования бромида или йодида фосфора (III) спирт обычно нагревают с обратным холодильником со смесью красного фосфора и брома или йода.

Фосфор сначала реагирует с бромом или йодом с образованием галогенида фосфора (III).

Затем они вступают в реакцию со спиртом с образованием соответствующего галогеноалкана, который можно отогнать.

Реакция

Оксид дихлорида серы (тионилхлорид) имеет формулу SOCl 2 .

Традиционно формула записывается так, как показано, несмотря на то, что в современном названии хлор записывается перед кислородом (в алфавитном порядке).

Оксид дихлорида серы реагирует со спиртами при комнатной температуре с образованием хлоралкана. Выделяются диоксид серы и хлороводород.Придется соблюдать осторожность, потому что оба они ядовиты.

Чем полезна эта реакция

Большим преимуществом этой реакции перед использованием любого из хлоридов фосфора является то, что два других продукта реакции (диоксид серы и HCl) являются газами. Это означает, что они отделяются от реакционной смеси.

,

Панкурония бромид 2 мг / мл для инъекций - Сводка характеристик продукта (SmPC)

Эта информация предназначена для медицинских работников

Панкурония бромид 2 мг / мл Раствор для инъекций

Каждый 1 мл содержит 2 мг бромида панкурония. Каждый мл также содержит 0,15 ммоль натрия.

Каждая ампула объемом 2 мл содержит 4 мг бромида панкурония. Каждая ампула объемом 2 мл также содержит 0,3 ммоль натрия.

Наполнитель (ы) с известным эффектом:

Этот лекарственный препарат содержит натрий.

Полный список вспомогательных веществ см. В разделе 6.1.

Раствор для инъекций.

Прозрачный бесцветный раствор.

Действующее вещество панкурония бромида представляет собой аминостероид, который эффективно блокирует передачу двигательных нервных импульсов к рецепторам поперечнополосатых мышц. Это недеполяризующий нервно-мышечный блокирующий агент с длительным действием и используется при следующих показаниях:

В качестве адъюванта при хирургической анестезии для расслабления скелетных мышц при различных хирургических вмешательствах.

Использование в интенсивной терапии в качестве недеполяризующего нервно-мышечного блокатора для лечения различных патологий, например трудноизлечимый астматический статус и столбняк.

,

Смотрите также