Соединения с водородом

Все галогеноводороды ИХ — бесцветные газы, за исключением фтороводорода, кипящего при температуре 19,4°С, который в прохладном помещении может находиться в жидком состоянии. Устойчивость галогеноводородов уменьшается при переходе от HF к HI.

Водные растворы галогеноводородов представляют собой кислоты, причем сила кислот возрастает в ряду от HF (кислоты средней силы) до HI (сильная кислота), так как увеличивается радиус атома галогена, и, соответственно, уменьшается энергия связи. За счет образования водородной связи в растворах фтороводородной кислоты образуются гидрофторид-ионы HF₂. Кислые фториды щелочных металлов выделены и в твердом виде, при нагревании они разлагаются:

Получение. Известны четыре способа синтеза галогеноводородов.

1 .Прямой синтез из элементов. Фтор при этом реагирует со взрывом, сжигание хлора с водородом является важным промышленным способом получения:

Для брома и иода эта реакция обратима и идет преимущественно в обратном направлении.

2. Вытеснение ИХ из их солей. В лаборатории IIC1 удобно получать из хлоридов, обрабатывая их серной кислотой:

Аналогично получают и фтороводород из плавикового шпата. Метод лежит в основе промышленного производства:

Бромоводород и иодоводород таким образом получить нельзя, гак как они являются сильными восстановителями и окисляются концентрированной серной кислотой:

Для получения ПВг и III используют нелетучие кислоты-неокислители:

3. Гидролиз галогенидов неметаллов. Большинство галогенидов неметаллов гидролизуется с выделением соответствующего галогеноводорода. Например, НВг и HI получают гидролизом соответствующих галогенидов фосфора:

Гидролизом тетрахлорсилана получают хлороводород:

4. Галогенирование углеводородов. Галогеноводороды получаются в качестве побочного продукта при хлорировании и бромировании алканов.

Концентрированный раствор бромоводородной кислоты можно получить при окислении серы бромом в водном растворе, а иодоводородпой — после пропускания сероводорода через водную суспензию иода:

Химические свойства. Водные растворы галогеноводородов — кислоты. Химические свойства этих соединений показаны на примере наиболее широко применяемой соляной кислоты.

1. Как уже говорилось, соляная кислота — сильный электролит:

2. Реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода:

3. Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:

4. Реагирует с основаниями и амфотерными гидроксидами:

5. Взаимодействует с солями:

Плавиковая кислота способна реагировать со стеклом, поэтому с ней работают в посуде из тефлона:

Бромоводородная и иодоводородная кислоты применяются значительно реже соляной и плавиковой. 11а свету при участии растворенного кислорода они способны окисляться до свободных галогенов: