Brom, jod - nekovové prvky 17. skupiny - Br - kapalina (červenohnědý) - I - pevná látka (hnědý) - elektronová konfigurace: ns^2 np^5 - dva způsoby stabilizace: - přijímá další elektron → konfigurace vzácného plynu (ns^2 np^6), atom nabývá oxid.čísla -I - odtržením elekronů ^ ^ odtržení elektronů přijetí elektronů ^ Oxidační stav -I - atom halogenu se váže s atomem elektropozitivního prvku - př. halogenidy nekovů: halogenokomplexy nepříliš elektropozitivních kovů: halogenovodíky: HBr, HI Kladné oxidační stavy - atom halogenu tvoří vazbu s atomy kyslíku nebo s atomy jiného, elektronegativnějšího halogenu - vznik vazby vysvětlujeme představou hybridizace orbitalů s, p (popř. d) atomů halogenů a překryvem vzniklých HAO s orbitaly atomů obklopujících halogen Chemické vlastnosti: - elementární halogeny patří mezi mimořádně reaktivní látky - reaktivita i oxidační schopnosti v řadě halogenů klesají: F > Cl > Br > I - při reakci s binárními sloučeninami: buď vytěsní elektronegativní složku sloučeniny jako prvek: nebo reagují s oběma prvky: Brom a jod mohou při reakci s některými sloučeninami přecházet též do kladného oxidačního stavu: - jsou touto sloučeninou (silným oxidačním činidlem) oxidovány např. - nebo halogen disproporcionuje např. → čím je halogen těžší, tím neochotněji s vodou takto reaguje a rovnováha je tak posunuta doleva Binární sloučeniny halogenů: Halogenvodíky - s vodíkem vytvářejí binární sloučeniny: HF, HCl, HBr, HI (plynné látky s nízkomolekulárním charakterem - bod varu: HBr - 67°C, HI - 36°C) - příprava - nejsnazší je vytěsnit je jako těkavé látky z halogenidů působením minerální kyseliny, která nemá prakticky žádné oxidační účinky (př. - dává se přednost hydrolytickým reakcím: … obdobně lze získat jodovodík - redukcí elementárních halogenů sulfanem: - všechny halogenovodíky lze získat syntézou z prvků: (Y - Br, I) - halogenovodíky jsou silné kyseliny: nejslabší je HF, nejsilnější je HI (kvůli velkému objemu atomu I se nejsnadněji odštěpí vodík) - na silná redukovadla mohou halogeny působit oxidačně (zejména ve vodném roztoku) - redukční chování: atomy halogenů v oxidačním stavu -I se oxidují na elementární stav nebo dokonce do kladných oxidačních stavů Halogenidy = binární sloučeniny halogenů se všemi prvky s výjimkou vodíku, kyslíku a dusíku (př. ) - podle charakteru vazby rozlišujeme halogenidy iontové a kovalentní halogenidy iontové halogenidy - do této skupiny patří halogenidy alkalických kovů, hořčíku, kovů alkalických zemin, lanthanoidů - vlastnosti: malá těkavost, křehkost jejich krystalů a elektrická vodivost jejich tavenin kovalentní halogenidy - vytvářejí některé ušlechtilejší kovy a prvky nekovové - bezvodé binární sloučeniny lze připravit: 1) přímým sloučením prvků 2 Fe + 3 Br[2] = 2 FeBr[3] Hg + I[2] = HgI[2] 2) v reakci málo ušlechtilých kovů s halogenovodíky Ca + 2 HBr = CaBr[2] + H[2] anebo rozpuštěním oxidů, hydroxidů KOH + HI = KI + H[2]O 3) srážecí reakce - pro přípravu málo rozpustných halogenidů HgCl[2 ]+ 2 NaI = HgI[2] + 2 NaCl Ternární kyslíkaté sloučeniny halogenů: · kyselina bromná (HBrO), kyselina jodná (HIO), bromnany a jodnany - bromná a jodná kyselina - slabé kyseliny s poměrně silnými oxidačními účinky - příprava: → tyto reakce mají rovnováhu posunutou výrazně doleva - bromnany a jodnany - jsou nestálé, působí oxidačně a snadno disproporcionují · kyselina bromičná a bromičnany - bromičná kyselina - příprava: - bromičnany - působí jako silná oxidovadla - příprava: reakcí Br[2] s horkým a dostatečně koncentrovaným roztokem hydroxidu alkalického kovu · kyselina jodičná a jodičnany - jodičná kyselina - bílá krystalická látka, silná kyselina s oxidačními účinky - příprava - oxidací jodu kyselinou dusičnou nebo jiným silným oxidovadlem - jodičnany - lze získat disproporcionací jodu v roztocích hydroxidů · kyselina bromistá a bromistany - jsou relativně stálými sloučeninami, velmi slabě oxidační účinky - bromistany lze připravit jako tuhé látky, které nepodléhají rozkladu ani při zvýšení teploty na 200 až 300°C · kyseliny jodisté a jodistany - pentahydrogenjodistá kyselina (H[5]IO[6]) - bílá krystalická a poměrně stálá látka - příprava: např. rozkladem jodistanu barnatého kyselinou sírovou - hydrogenjodistá kyselina (HIO[4]) - bílá krystalická a poměrně stálá látka - příprava: opatrnou dehydratací H[5]IO[6] - kyseliny jodisté v tuhém stavu mají silné oxidační vlastnosti, menší oxidační účinky vykazují jejich roztoky Výroba a použití technicky významných sloučenin bromu a jodu Hlavním zdrojem bromu je mořská voda, voda z některých ropných ložisek, odpadní louhy po zpracování (krystalizaci) karnalitu a sylvínu. Zpracováním těchto surovin připravíme elementární brom, který se používá jako přímé bromační činidlo v organické chemii a vyrábí se z něj bromovodík a bromidy. Elementární jod má významné využití v metalurgii (rafinace Ti, Zr, Hf, Si, …), v lékařství a průmyslu léčiv, při výrobě barviv a spolu s bromem ve fotografickém průmyslu. Bromovodík a bromid Bromovodík - užití: v některých organických technologiích (příprava bromovaných derivátu ve farmaceutickém a v barvářském průmyslu) Bromidy - uplatňují se ve fotografickém průmyslu a mnohé kovalentní bromidy se užívají jako bromační činidla při organických syntézách Výroba jodovodíku a jodidů Jodovodík - přímou syntézou z prvků, hydrolýzou intermediárně vznikajících jodidů kovů a též reakcí jodu se sulfanem Jodidy - přímá syntéza z prvků a též neutralizací vodného roztoku jodovodíku^