Halogeny - název od řeckého hals = sůl (pro jejich schopnost tvořit velkou řadu solí) - prvky 17. skupiny - mají sedm valenčních elektronů - tvoří dvouatomové molekuly - jsou jedovaté s dráždivými účinky - dobře rozpustné ve vodě, kromě jodu, který se rozpouští v KI - mají vysokou elektronegativitu - jsou mimořádně reaktivní - mohou nabývat hodnot od –I do VII (kromě fluoru) - používají se na výrobu PVC, teflonu, freonů - stříbrné halogenidy se využívají ve fotografickém průmyslu Fluor - elektronová konfigurace: [[2]He] 2s^2 2p^5 - nekovový prvek - značně toxický - zelenožlutý plyn - charakteristický zápach - těkavý - chemicky mimořádně reaktivní - nejlehčí prvek z řady halogenů - na Zemi se vyskytuje pouze ve sloučeninách v nevelkém množství - nejelektronegativnější prvek tabulky - má vždy oxidační číslo –I - je obsažen ve formě fluoridových aniontů v zubních pastách na posílení zubní skloviny - příprava a výroba: o vyrábí se elektrolýzou taveniny KF·nHF (n=1,2,3) v ocelových reaktorech vyložených tzv. Monelovým kovem (slitina Ni, Cu a stopy Mn a Fe), anoda je grafitové – na ní se vylučuje fluor, katoda je nádoba reaktoru o v laboratoři se prakticky nepřipravuje pro svoji vysokou toxicitu a reaktivitu Chlor - elektronová konfigurace: [[10]Ne] 3s^2 3p^5 - nekovový prvek - toxický - zelenožlutý plyn - charakteristický zápach - chemicky mimořádně reaktivní - na Zemi se vyskytuje pouze ve formě sloučenin (většina z nich rozpuštěna v mořské vodě a v některých jezerech) - používá se k dezinfekci vody: Cl[2] + H[2]O à HCl + HClO (HClO je nestabilní a rozpadá se na HCl + ·O, ·O ničí mikroorganismy) - příprava a výroba: o vyrábí se elektrolýzou nasyceného vodného roztoku NaCl (získáme NaOH, H[2] a Cl[2]) nebo elektrolýzou taveniny (získáme Na a Cl[2]) o v laboratoři se vyrábí reakcí kyseliny chlorovodíkové s oxidačním činidlem (burelem nebo manganistanem) 2 KMnO[4] + 16 HCl à 5Cl[2] + 2 KCl + 8 H[2]O MnO[2] + 4 HCl à Cl[2] + MnCl[2] + 2 H[2]O Brom - elektronová konfigurace: [[18]Ar] 3d^10 4s^2 4p^5 - nekovový prvek - značně toxický - červenohnědá kapalina - těkavý - chemicky mimořádně reaktivní - na Zemi se vyskytuje pouze ve formě sloučenin (biogenní prvek – nachází se v mořské vodě a je součástí chaluh) - výroba a příprava o stejný způsob jako chlor o oxidací halogenidů chlorem Jod - elektronová konfigurace: [[36]Kr] 4d^10 5s^2 5p^5 - nekovový prvek - toxický - fialové krystalky kovového lesku, které snadno sublimují - chemicky mimořádně reaktivní - na Zemi se vyskytuje pouze ve formě sloučenin (biogenní prvek – nachází se v mořské vodě a je součástí hormonů štítné žlázy) - 5% roztok I[2] v ethanolu = jodová tinktura využívaná k desinfekci - I[2] v KI = Lugolův roztok - výroba a příprava o stejný způsob jako chlor o oxidací halogenidů chlorem Astat - radioaktivní pevná látka - krátký poločas rozpadu (8,3 hod) - nejstabilnější je izotop At^210 Sloučeniny 1. Halogenovodíky HX - bezbarvé, ostře páchnoucí plyny – leptají sliznici - získáváme je: · přímou syntézou z prvků H[2] + Cl[2] à 2HCl · HF a HCl se v laboratoři připravují reakcí halogenidu se silnější kyselinou CaF[2] + H[2]SO[4] à CaSO[4] + 2 HF NaCl + H[2]SO[4] à NaHSO[4] + HCl · HBr a HI se připravují hydrolýzou bromidu nebo jodidu fosforitého PX[3] + 3 H[2]O à H[3]PO[3] + 3 HX (X = Br nebo I) (nemůže reagovat s kyselinou sírovou, protože koncentrovaná zoxiduje bromovodík a jodovodík až na elementární prvky) - dobře se rozpouští ve vodě za vzniku halogenovodíkových kyselin - HF: · nebezpečná, jedovatá látka · způsobuje poleptání pokožky · tvoří vodíkové můstky · leptá sklo (uchovává se v plastu): SiO[2] + 4 HF à SiF[4] + 2 H[2]O SiF[4] + 2 HF à H[2]SiF[6] - HCl: · silná kyselina · starší název kyselina solná · jedna z nejdůležitějších chemikálií · je obsažena v žaludečních šťávách 2. Halogenidy - soli halogenovodíkových kyselin - jsou to binární sloučeniny halogenů s elektropozitivními prvky - podle struktury se dělí na iontové, polymerní a molekulové · iontové - halogenidy s alkalickými kovy, s kovy alkalických zemin a některých přechodných prvků - vedou elektrický proud - mají vysoký bod tání i varu - např. NaCl, KBr · polymerní - atomy jsou vázány do řetězců, vrstev nebo trojrozměrných struktur - např. chlorid nebo bromid měďnatý · molekulové - vázané kovalentními vazbami, halogeny kovů a nekovů - snadno těkají - jsou plynné nebo kapalné - např. PCl[5] - příprava: · přímou syntézou Fe + Cl[2] à FeCl[2] · reakce halogenovodíkových kyselin s neušlechtilými kovy Zn + 2 HCl à ZnCl[2] + H[2] · reakce halogenovodíkových kyselin s oxidy CuO + 2 HCl à CuCl[2] + H[2]O · reakce halogenovodíkových kyselin s hydroxidy NaOH + HCl à NaCl + H[2]O · reakce halogenovodíkových kyselin se solemi slabých kyselin CaCO[3] + HCl à CaCl[2] + H[2]O + CO[2] · srážecí reakce AgNO[3] + KCl à AgCl + KNO[3] 3. Vzájemné sloučeniny halogenů - elektonegativnější je vždy aniontem - tzv. interhalogeny - těkavé látky - připravují se přímou syntézou - např. ClF, BrF, BrF[5], IF[7]… 4. Kyslíkaté sloučeniny halogenů - ternární sloučeniny halogenů - oxidy · OF[2] - difluorid kyslíku - jedovatý nažloutlý plyn · Cl[2]O - oxid chlorný - žlutozelený plyn - nestálý · ClO[2] - oxid chloričitý - žlutozelený plyn - nestálý · Cl[2]O[3] - oxid chloritý - tmavě hnědá látka - nestálý · Br[2]O - oxid bromný - tmavě hnědá kapalina · BrO[2] - oxid bromičitý - žluté krystalky · I[2]O[5] - oxid jodičný - bílá krystalická látka - soli · HClO - kyselina chlorná - velmi slabá, nestabilní kyselina - silné oxidační činidlo - její soli, chlornany, jsou také silná oxidační činidla; využívají se v čistících prostředcích (savo) - bělící louh – směs chloridu a chlornanu sodného; využívá se na bělení tkanin - chlorové vápno – směs chloridu a chlornanu vápenatého; využívá se jako desinfekční a bělicí činidlo · HClO[3] - silná, nestabilní kyselina - silné oxidační činidlo - její soli, chlorečnany, za zvýšené teploty uvolňují kyslík; využívají se k výrobě výbušnin a zápalek - NaClO[3] = travex – totální herbicid - KClO[3] – k výrobě třaskavin · HClO[4] - kyselina chloristá - jedna z nejsilnějších anorganických kyselin - její soli, chloristany, se využívají v pyrotechnice