Struktura

Sloučeniny halogenů

Sloučeniny halogenů

Halogenovodíky

Halogenovodíky jsou sloučeniny halogenů s vodíkem. V molekulách H – X je jedna kovalentní vazba. Její polarita klesá v řadě od HF k HI.

Připravují se reakcí halogenidu sodného s kyselinou sírovou:

NaX + H2SO4 → NaHSO4 + HX

Vyrábí se přímou syntézou vodíku s halogenem:

H2 + X2 → 2 HX

Halogenovodíky jsou ostře páchnoucí jedovaté plyny, které se dají snadno zkapalnit. Jsou rozpustné ve vodě, vodné roztoky halogenovodíků jsou halogenovodíkové kyseliny, s výjimkou HF jsou to silné kyseliny. Velká elektronegativita fluoru totiž neumožňuje úplnou disociaci HF. Přitom i HF je vysoce nebezpečná žíravina.

Fluorovodík HF se vyrábí reakcí fluoritu s kyselinou sírovou:

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF

Ve vodě se rozpouští na kyselinu fluorovodíkovou, která reaguje s SiO2, proto kyselinu fluorovodíkovou nelze skladovat ve skleněných nádobách.

Používá se k leptání skla:

SiO2 + 4 HF → SiF4 + 2 H2O

Chlorovodík HCl se laboratorně připravuje reakcí chloridu sodného s kyselinou sírovou:

NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl

Vyrábí se přímou syntézou:

H2 + Cl2 → 2 HCl

Získává se také jako vedlejší produkt chlorace organických sloučenin:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Kyselina chlorovodíková HCl je složkou žaludečních šťáv (zředěná). Koncentrovaná kyselina obsahuje kolem 35 % rozpuštěného chlorovodíku. Je významnou surovinou chemického průmyslu, součástí mnoha čisticích prostředků. Obchodní název technické kyseliny je kyselina solná.

Halogenidy

Halogenidy jsou sloučeniny halogenů s prvky s menší elektronegativitou. Dělí se na:

  • iontové (s iontovou vazbou) – NaCl, KCl, KF,

  • s atomovou strukturou (s kovalentními vazbami) – halogenidy kovů ze střední části periodické tabulky,

  • molekulové – halogenidy nekovů, polokovů a některých kovů s velkými oxidačními čísly (TiCl4, PbCl4).

Připravují se přímou syntézou:

2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

Další možností přípravy je reakce prvku, oxidu, hydroxidu nebo soli s kyselinou chlorovodíkovou:

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

MgO + 2 HCl → MgCl2 + H2O

KOH + HCl → KCl + H2O

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Většina halogenidů se dobře rozpouští ve vodě (NaCl, CaCl2), mnohé z nich částečně nebo úplně hydrolyzují (např. BiCl3), některé se ve vodě nerozpouštějí (AgCl).

Nejznámější halogenid je NaCl – kamenná sůl (kuchyňská sůl), který má široké využití v potravinářství, jako součást chladicích směsí nebo při údržbě komunikací v zimě. Je rovněž výchozí surovinou pro výrobu sodíku, jedlé sody, kyseliny chlorovodíkové, chloru atd.

Kyslíkaté sloučeniny halogenů

Tab. 1: Přehled kyslíkatých sloučenin halogenů

 Ox. číslo

 Oxidy chloru

 Kyseliny

 Oxidy bromu

 Kyseliny

 Oxidy jodu

 Kyseliny

 I

 Cl2O

 HClO

 Br2O

 HBrO

 ---

 HIO

 II

 ---

 ---

 ---

 ---

 ---

 ---

 III

 ---

 HClO2

 ---

 ---

 ---

 ---

 IV

 ClO2

 ---

 BrO2

 ---

 ---

 ---

 V

 ---

 HClO3

 ---

 HBrO3

 I2O5

 HIO3

 VI

 Cl2O6

 ---

 BrO3

 ---

 ---

 ---

 VII

 Cl2O7

 HClO4

 Br2O7

 HBrO4

 ---

 HIO4, H5IO6


Oxidy jsou nestálé, za běžné teploty se rozkládají (ClO2 dokonce explozivně). Nejstálejší je I2O5.

Kyseliny chloristá, jodistá a pentahydrogenjodistá jsou bezvodé – HClO4 je kapalina a nejsilnější kyselina ze všech, HIO4 a H5IO6 jsou pevné látky. Ostatní kyseliny jsou známé jen jako vodné roztoky. V řadě HClO, HClO2, HClO3, HClO4 roste stabilita a síla kyselin, klesá oxidační schopnost.

Některé soli kyslíkatých kyselin mají praktické využití.

Směs chlornanu a chloridu sodného se nazývá bělicí louh. Vyrábí se reakcí chloru s hydroxidem sodným:

Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Je v dezinfekčních a čisticích prostředcích, např. Savo, Domestos, …

Směs chlornanu a chloridu vápenatého se nazývá chlorové vápno. Vyrábí se reakcí chloru s hašeným vápnem:

2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 → Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

Používá se jako dezinfekční prostředek a k bělení papíru a celulózy.

Chlorečnan sodný NaClO3 se vyrábí reakcí chloru s hydroxidem sodným za zvýšené teploty:

3 Cl2 + 6 NaOH → NaClO3 + 5 NaCl + 3 H2O

Používá se jako bělicí činidlo a herbicid.

Chlorečnan draselný KClO3 je výbušný. Používá se do hlaviček zápalek, do směsí na světlice a ohňostroje a k výrobě výbušnin.

Chloristan draselný KClO4 se vyrábí tepelným rozkladem chlorečnanu draselného:

4 KClO3 → KCl + 3 KClO4

Používá se k výrobě a zneškodňování výbušnin.

Sloučeniny halogenů s halogeny

Jsou známy i sloučeniny halogenů s halogeny, jako např. fluorid chlorný ClF, chlorid bromný BrCl, fluorid jodičný IF5 nebo bromid jodný IBr.

 

Zdroje

  • BÁRTA, Milan. Chemické prvky kolem nás. 1. vydání. Brno: Edika, 2012. 112s. ISBN 978-80-266-0097-8.
  • BENEŠOVÁ, Marika a Hana SATRANOVÁ. Odmaturuj z chemie. 1.vydání. Brno: Didaktis, 2002. 208 s. ISBN 80-86285-56-1.
  • DVOŘÁČKOVÁ, Svatava. Rychlokurz chemie. 1. vydání. Olomouc: Rubico, 2000. 238 s. ISBN 80-85839-42-3.
  • FLEMR, Vratislav a Bohuslav DUŠEK. Chemie I/Obecná a anorganická. 1. vydání. Praha: SPN, 2001. 120 s. ISBN 80-7235-147-8.
  • KOTLÍK, Bohumír a Květoslava RŮŽIČKOVÁ. Chemie I v kostce. 1. vydání. Havlíčkův Brod: Fragment, 1996. 120 stran. ISBN 80-7200-056-X.
  • ŠRÁMEK, Vratislav a Ludvík KOSINA. Obecná a anorganická chemie. 1. vydání. Olomouc: FIN, 1996. 262 stran. ISBN 80-7182-003-2.

Obrázky

Odkaz

Leptání skla kyselinou fluorovodíkovou:

http://www.studiumchemie.cz/video.php?id=179

Příklad

Kolik gramů, litrů, molekul kyslíku vznikne rozkladem 20g chlorečnanu draselného na chlorid draselný a kyslík?

Ar (K) = 39,1; Ar(Cl) = 35,5; Ar (O) = 16

Výsledek:

7,83 g; 5,4 l; 1,47.1023 molekul

Čti také

Kyselina chlorovodíková je součástí žaludečních šťáv. Její funkcí je zabíjet choroboplodné zárodky, rozpouštět minerální látky a aktivovat přeměnu enzymu pepsinogenu na účinný pepsin.

Obr. 1: Žaludek

Video

This div will be replaced by the JW Player.

Reakce kovů s HCl

Video

This div will be replaced by the JW Player.

HCl a indikátor z červeného zelí

Video

This div will be replaced by the JW Player.

Zlatý déšť - jodid olovnatý

Laboratorní cvičení

Logolink