Главная | Обратная связь

Методи синтезу гідрогенгалогенідів.

 

Відомі три основні методи синтезу галогеноводнів.

1. Прямий синтез із елементів. Фтор и хлор реагують з водороднем із вибухом, що свідчить про ланцюговий механізм реакції. Однак при певних співвідношеннях тисків водня ( ) і хлора ( ) водень сгоряє в атмосфері хлора без вибуху. Згоряння хлора з воднем є основним промисловим способом отримання HCl. Бром і йод реагирують з воднем бьльш спокійно, однак вихід невеликий, оскільки рівновага Н₂ + Х₂ = 2НХ (Х = Br, I) зміщенв ліворуч.

2. Витіснення із солей. Газоподібні НХ виділяються при дії нелетких сильних кислот на тверді іонні галогеніди металів : (на практиці використовують 70-85%-ний р-н сульфатної к-ты, оскільки реакція йде на поверхні кристалів солі). Якщо брати конц. к-ту, осаджується NaHSO_4. При використанні розб. сульфатної к-ти значна частина HCl залишається в р-ні. HCl, що виділилася просушують над конц. сірчаною к-тою. Оксид фосфора для цього не використовують оскільки він взаємодіє с HCl:

P₄O₁₀ + 12HCl = 4POCl₃ + 6H₂O

CaF₂ + H₂SO_4(конц) = CaSO₄ + 2HF­

NaCl + H₂SO_4(конц) = NaHSO₄ + HCl­

При одержанні HBr і HI, що мають сильні відновні властивості, використовують нелеткі кислоти-неокисникм, наприклад, H₃РO₄:

KX + H₃РO_4(конц) KH₂РO₄ + HX­ , X = Cl, Br, I.

 

3. Гідроліз галогенідів неметалів. Більшість галогенідів неметалів відносіться до сполук з ковалентним зв’язкои і гідролізуються з виділення відповідного гідрогенгалогеніду, наприклад,

SiCl₄ + 4H₂O = SiO₂^. 2H₂O ₊ 4HCl­

Для отримання галогеноводнів часто використовують реакції гідролизу галогенідів фосфора PX₃ (X = Cl, Br, I):

PX₃ +3H₂O_(хол) = H₃PO₃ + 3HX­ .

При одержанні НХ (X = Br, I) немає необхідності попередньо синтезувати PХ₃. Наприклад, для утворення HI механичну суміш I₂ + P_кр обробляють водою:

2P_кр + 3I₂ + 6H₂O = 2H₃PO₃ + 6HI­ .

Існіють і інші способи синтезу галогеноводнів. HF, наприклад, можна одержати нагріванням твердих біфторидів лужнихх металів:

KHF₂ KF + HF .

Галогеноводні утворюються також при галогенуванні органічних сполук, наприклад:

RH +Cl₂ = RCl + HCl .

Иодистоводневу кислоту можна отримати пропусканням H₂S через суспензію I₂:

H₂S + I₂ = 2HI + S

Окремі представники:

HF – рідина (t_кип.= 19,9^оС) з різким характерним запахом, з водою змішується в любих співвідношеннях (розчин називають плавиковою кислотою)

HCl – безбарвний газ (з.у.) з характерним різким задушливим запахом, добре розчиняється у воді (1:500), утворюючи розчин соляної кислоти (максим.конц.–38%)

HBr – безбарвний газ (з.у.) з різким запахом, добре розчиняється у воді (1:500)

НІ – безбарвний газ (з.у.) з різким запахом, добре розчиняється у воді (1:500)

Відомо багато сполук Бору з Гідрогеном (наприклад, В₂Н₆, В₄Н₁₀, В₅Н₉, В₆Н₁₀, В₁₀Н₁₄, В₂₀Н₁₆), вони дістали загальну назву борани. Наявність Н, який має ступінь окиснення –1 зумовлює той факт, що борани є надзвичайно сильними відновниками. Так, борани:

• окислюються киснем повітря (окремі з них самозапалюються);
• окислюються галогенами: В₂Н₆+Cl₂ 2ВClÞ₃+6НCl;
• розкладаються водою з виділенням Н₂: В₂Н₆+6H₂ 2НÞO ₃ВО₃+6Н₂;

В₄Н₁₀+12H₂ 4НÞO ₃ВО₃+11Н₂;

• частково відновлюються лугами: В₂Н₆ 2КОВНÞ+2КОН ₃+Н₂;

В₄Н₁₀ 4КОВНÞ+4КОН ₃+Н₂;

Борани утворюють продукти приєднання з аміаком: В₂Н₆+2NH₃ ВÞ₂Н₆2NH×₃

Всі борани одержують тільки непрямим шляхом, головним чином із боридів металів:

4Mg₂ BÞB+16HCl ₄H₁₀+8MgCl₂+3H₂

 

Хлороводень і хлоридна кислота

 

Атоми Гідрогену та Хлору зв’язані в молекулу хлороводню НСl полярним ковалентним зв’язком. Ступінь окиснення атома Хлору в цій сполуці дорівнює -1.

Хлороводень — безбарвний газ (Т_пл = -114 °С, Т_кип = -85 °С) з характерним різким запахом. У вологому повітрі «димить» за рахунок утворення туману з крапельок розчину хлороводню у воді. Дуже добре розчинний у воді — в одному об’ємі води розчиняється близько 500 об’ємів хлороводню. У разі вдихання викликає задуху.