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Õèìèÿ 9 êëàññ ñ ÃÄÇ. Ãàáðèåëÿí § 23. Ñîåäèíåíèÿ ãàëîãåíîâÃàëîãåíîâîäîðîäû è ãàëîãåíîâîäîðîäíûå êèñëîòû. Âñå ãàëîãåíîâîäîðîäû (îáùóþ ôîðìóëó èõ ìîæíî çàïèñàòü êàê ÍÃ) — áåñöâåòíûå ãàçû, ñ ðåçêèì çàïàõîì, òîêñè÷íû. Î÷åíü õîðîøî ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäå è äûìÿòñÿ âî âëàæíîì âîçäóõå, òàê êàê ïðèòÿãèâàþò íàõîäÿùèåñÿ â âîçäóõå âîäÿíûå ïàðû, îáðàçóÿ ïðè ýòîì òóìàííîå îáëàêî. Íà ðèñóíêå 93 ïðîèëëþñòðèðîâàí îïûò, íàãëÿäíî ïîêàçûâàþùèé õîðîøóþ ðàñòâîðèìîñòü õëîðîâîäîðîäà â âîäå (ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ â îäíîì îáú¸ìå âîäû ðàñòâîðÿåòñÿ îêîëî 500 åãî îáú¸ìîâ).
Ðàñòâîðû ãàëîãåíîâîäîðîäîâ â âîäå ÿâëÿþòñÿ êèñëîòàìè, ýòî HF — ôòîðîâîäîðîäíàÿ, èëè ïëàâèêîâàÿ, êèñëîòà, ÍÑl — õëîðîâîäîðîäíàÿ, èëè ñîëÿíàÿ, êèñëîòà, ÍÂã — áðîìîâîäîðîäíàÿ êèñëîòà, HI — èîäîâîäîðîäíàÿ êèñëîòà. Ñïîñîáíîñòü èõ ê ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèè ñ îáðàçîâàíèåì êàòèîíîâ âîäîðîäà óâåëè÷èâàåòñÿ îò HF ê HI. Ñàìàÿ ñèëüíàÿ èç ãàëîãåíîâîäîðîäíûõ êèñëîò — èîäîâîäîðîäíàÿ, à ñàìàÿ ñëàáàÿ — ôòîðîâîäîðîäíàÿ. Áîëüøàÿ ïðî÷íîñòü õèìè÷åñêîé ñâÿçè Í—F (ïîýòîìó ôòîðîâîäîðîäíàÿ êèñëîòà ñëàáî äèññîöèèðóåò â âîäå) îáóñëîâëåíà ìàëûì ðàçìåðîì àòîìà F è ñîîòâåòñòâåííî ìàëûì ðàññòîÿíèåì ìåæäó ÿäðàìè àòîìîâ âîäîðîäà è ôòîðà. Ñ óâåëè÷åíèåì ðàäèóñà àòîìà îò F ê I ðàñò¸ò è ðàññòîÿíèå Í—Ã, ïðî÷íîñòü ìîëåêóë óìåíüøàåòñÿ è ñîîòâåòñòâåííî ñïîñîáíîñòü ê ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèè óâåëè÷èâàåòñÿ. Íàèáîëåå òåõíè÷åñêè âàæíûìè ÿâëÿþòñÿ õëîðîâîäîðîä è ñîëÿíàÿ êèñëîòà.  ïðîìûøëåííîñòè õëîðîâî- äîðîä ïîëó÷àþò ñèíòåçîì èç âîäîðîäà è õëîðà:
 ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ äëÿ ïîëó÷åíèÿ õëîðîâîäîðîäà èñïîëüçóþò ðåàêöèþ, ïðîâîäèìóþ ïðè íàãðåâàíèè (ðèñ. 94):
Íåîáðàòèìîìó ïðîòåêàíèþ ýòîé ðåàêöèè ñïîñîáñòâóåò ëåòó÷åñòü ÍÑl. Ñîëÿíàÿ êèñëîòà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áåñöâåòíóþ, äûìÿùóþñÿ íà âîçäóõå æèäêîñòü, êîòîðàÿ íåñêîëüêî òÿæåëåå âîäû. Ýòî òèïè÷íàÿ êèñëîòà, âçàèìîäåéñòâóåò ñ ìåòàëëàìè, îêñèäàìè è ãèäðîêñèäàìè ìåòàëëîâ è ñîëÿìè (ïðèâåäèòå óðàâíåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ðåàêöèé è îõàðàêòåðèçóéòå èõ â ñâåòå òåîðèè ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèè è ïðîöåññîâ îêèñëåíèÿ è âîññòàíîâëåíèÿ òàì, ãäå ýòî èìååò ìåñòî). Ñîëÿíàÿ êèñëîòà íàõîäèò øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ïðîìûøëåííîñòè (ðèñ. 95). Ñîëè ãàëîãåíîâîäîðîäíûõ êèñëîò. Ãàëîãåíîâîäîðîäíûå êèñëîòû îáðàçóþò ñîëè: ôòîðèäû, õëîðèäû, áðîìèäû è èîäèäû. Õëîðèäû, áðîìèäû è èîäèäû ìíîãèõ ìåòàëëîâ õîðîøî ðàñòâîðèìû â âîäå. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ â ðàñòâîðå õëîðèä-, áðîìèä- è èîäèä-èîíîâ è èõ ðàçëè÷åíèÿ èñïîëüçóþò ðåàêöèþ ñ íèòðàòîì ñåðåáðà AgNO3 (ðèñ. 96).  ðåçóëüòàòå ðåàêöèè õëîðèäîâ (è ñàìîé ñîëÿíîé êèñëîòû) ñ ýòèì ðåàêòèâîì âûïàäàåò áåëûé òâîðîæèñòûé îñàäîê õëîðèäà ñåðåáðà AgCl, ñîêðàù¸ííîå èîííîå óðàâíåíèå ýòîé ðåàêöèè çàïèñûâàåòñÿ òàê:
 ðåàêöèÿõ ñ áðîìîâîäîðîäíîé êèñëîòîé è å¸ ñîëÿìè è ñ èîäîâîäîðîäíîé êèñëîòîé è å¸ ñîëÿìè òàêæå îáðàçóþòñÿ îñàäêè, íî òîëüêî æ¸ëòîãî öâåòà, êîòîðûå ðàçëè÷àþòñÿ îòòåíêàìè:
À âîò äëÿ ðàñïîçíàâàíèÿ ôòîðîâîäîðîäíîé êèñëîòû è å¸ ñîëåé (ôòîðèäîâ) íèòðàò ñåðåáðà â êà÷åñòâå ðåàêòèâà íåïðèãîäåí, òàê êàê îáðàçóþùèéñÿ ôòîðèä ñåðåáðà AgF ðàñòâîðèì â âîäå. Äëÿ äîêàçàòåëüñòâà ïðèñóòñòâèÿ â ðàñòâîðå ôòîðèä-èîíîâ F- ìîæíî èñïîëüçîâàòü ðåàêöèþ ñ èîíàìè êàëüöèÿ Ñà2+ òàê êàê ôòîðèä êàëüöèÿ CaF2 âûïàäàåò â îñàäîê (ðèñ. 97). Ñâî¸ íàçâàíèå ïëàâèêîâàÿ êèñëîòà ïîëó÷èëà èç-çà óíèêàëüíîãî ñâîéñòâà: ïðè âçàèìîäåéñòâèè ñ îêñèäîì êðåìíèÿ (IV), âõîäÿùèì â ñîñòàâ ñòåêëà, êàê áû ïëàâèòü åãî:
Ãàëîãåíû â ïðèðîäå. Ãàëîãåíû â ïðèðîäå ñóùåñòâóþò òîëüêî â ñâÿçàííîì ñîñòîÿíèè. Ñðåäè íèõ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû õëîð (0,19% îò ìàññû çåìíîé êîðû) è ôòîð (0,03%).
Âàæíåéøåå ïðèðîäíîå ñîåäèíåíèå õëîðà — ãàëèò NaCl (ðèñ. 99), ñ íèì âû ïîäðîáíî çíàêîìèëèñü â ïðîøëîì ãîäó. Ãàëèò äîáûâàþò ïóò¸ì ðàçðàáîòêè çàëåæåé êàìåííîé ñîëè — òâ¸ðäîãî õëîðèäà íàòðèÿ. Êðîìå ãàëèòà, âñòðå÷àåòñÿ ïðèðîäíûé õëîðèä êàëèÿ ÊÑl. Ýòî ìèíåðàëû ñèëüâèí (ðèñ. 100) è ñèëüâèíèò (ñìåñü ÊÑl è NaCl, ñîñòàâ êîòîðîé îòðàæàþò ôîðìóëîé KCl • NaCl). Ïðèðîäíûé ìèíåðàë ôòîðà — ýòî ôëþîðèò, èëè ïëàâèêîâûé øïàò CaF2 (ðèñ. 101). Áðîì è èîä — ðàññåÿííûå ýëåìåíòû è ñâîèõ ìèíåðàëîâ íå îáðàçóþò. Ýòè ýëåìåíòû êîíöåíòðèðóþòñÿ â âîäàõ îêåàíîâ è ìîðåé, â âîäàõ áóðîâûõ ñêâàæèí, à òàêæå â âîäîðîñëÿõ (ðèñ. 102).
1. Îáðàòèòåñü ê ýëåêòðîííîìó ïðèëîæåíèþ. Èçó÷èòå ìàòåðèàë óðîêà è âûïîëíèòå ïðåäëîæåííûå çàäàíèÿ. 2. Íàéäèòå â Èíòåðíåòå ýëåêòðîííûå àäðåñà, êîòîðûå ìîãóò ñëóæèòü äîïîëíèòåëüíûìè èñòî÷íèêàìè, ðàñêðûâàþùèìè ñîäåðæàíèå êëþ÷åâûõ ñëîâ è ñëîâîñî÷åòàíèé ïàðàãðàôà. Ïðåäëîæèòå ó÷èòåëþ ñâîþ ïîìîùü â ïîäãîòîâêå íîâîãî óðîêà — ñäåëàéòå ñîîáùåíèå ïî êëþ÷åâûì ñëîâàì è ñëîâîñî÷åòàíèÿì ñëåäóþùåãî ïàðàãðàôà.
1. Äîêàæèòå çàâèñèìîñòü ñòåïåíè ýëåêòðîëèòè÷åñêîé äèññîöèàöèè îò ïðèðîäû ýëåêòðîëèòà íà ïðèìåðå ãàëîãåíîâîäîðîäíûõ êèñëîò. 2.  ÷åòûð¸õ ïðîáèðêàõ íàõîäÿòñÿ ïðîçðà÷íûå ðàñòâîðû ôòîðèäà, õëîðèäà, áðîìèäà è èîäèäà íàòðèÿ. Êàê ðàñïîçíàòü ýòè âåùåñòâà ñ ïîìîùüþ îäíîãî ðåàêòèâà? 3. Íàïèøèòå íå ìåíåå ÷åòûð¸õ-ïÿòè óðàâíåíèé ðåàêöèé ïîëó÷åíèÿ õëîðèäà ìàãíèÿ. Òàì, ãäå ýòî èìååò ìåñòî, çàïèøèòå è èîííûå óðàâíåíèÿ è ðàññìîòðèòå îêèñëèòåëüíîâîññòàíîâèòåëüíûå ïðîöåññû. 4. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, èëëþñòðèðóþùèå ñëåäóþùèå ïðåâðàùåíèÿ:
Óêàæèòå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûå ðåàêöèè è ðàçáåðèòå èõ. Óðàâíåíèÿ ðåàêöèé ñ ó÷àñòèåì ýëåêòðîëèòîâ çàïèøèòå òàêæå â èîííîé ôîðìå.
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