Ім'я файлу: Акцепторні властивості сполук Бору.docx
Розширення: docx
Розмір: 17кб.
Дата: 17.06.2020
скачати
Розширення: docx
Розмір: 17кб.
Дата: 17.06.2020
скачати
Прості речовини. Пояснення забарвлення, агрегатного стану, розчинності у воді та органічних розчинниках, явища екстракції (сучасне пояснення). Зміна енергії зв’язку в молекулах HaI2 зверху донизу.
Прості речовини
Прості речовини галогенів утворені двохатомними молекулами HaI2. Усі вони мають різкий запах та є ядовитими.
Зміна енергії зв’язку в молекулах HaI2 зверху донизу
Степаненко Райтер (ст. 439)
У міру зростання радіусів атомів елементів збільшується овжина хімічного зв’язку в двохатомних молекулах їхніх простих речовин. При цьому зменшується перекривання їхніх валентних орбіталейі відповідно знижується енергія зв’язку. Винятком є молекула F2, енергія зв’язку F – F у якій менша ніж у молекулі CI2. Це пояснюється дуже малим розміром атомів фтору і сильним взаємним електростатичним відштовхуванням електронних систем, які не мають вільних орбіта лей.
У двохатомних молекулах простих речовин галогенів реалізується неполярний ковалентний зв'язок, тому їх електричний момент диполя дорівнює нулю. В міру збільшення розмірів молекул зростає здатність їхніх орбіта лей до деформації, тобто підвищується поляризованість, що зумовлює істотне посилення міжмолекулярної взаємодії за рахунок дії дисперсних сил. Цим пояснюють той факт, що в напрямку від фтору до астату закономірно зростають температури плавлення і кипіння цих простих речовин. Чим ближче до позитивно зарядженого атомного ядра розміщений зовнішній електронний шар, тим більш він жорсткий і менш здатний до деформації. Саме з цієї причини молекули F2 і CI2 значно слабше взаємодіють між собою, ніж із молекулами важких галогенів. Відповідно до цього молекули важких галогенів значно легше перевести в рідину, а далі – в твердий стан,ніж легкі галогени. Тому в ряду F – CI – Br – I – At спостерігається перехід від газоподібного стану до твердої речовини.
Зміна забарвлення галогенів від світло-зеленого фтору до майже чорного йоду зумовлена особливостями будови електронних оболонок їхніх атомів: пухкість електронної оболонки, тобто рухливість у ній електронів, зростає зі збільшенням атомного радіусу галогену. Отже, якщо легкі галогени відбивають значну частину світлових хвиль, які падають, то важкі галогени більшу частину цих хвиль поглинають(їхня енергія витрачається на збудження слабкозв'язаних електронів). У цьому разі вібивається не все світло, що падає, тому бром і йод мають темне забарвлення.
Голуб
В атомах хлору, брому, йоду, та астату у зовнішній оболонці є вакантні d-орбіталі. Тому атоми хлору, брому, йоду, та астату при сполученні між собою, крім σ- зв’язку з участю рх-орбіталей, можуть давати додаткові π- зв’язки донорно-акцепторного характеру. Пониження енергії зв’язку від хлору до йоду можна пояснити наростанням відштовхування між незв’язуючими електронами, кількість яких наростає зі збільшенням порядкових номерів галогенів.
Одночасно з цим від фтору до астату зростають радіуси атомів і молекул HaI2, що обумовлено, і в такому ж порядку посилюється дисперсійна взаємодія між молекулами. Отже, міжмолекулярне зчеплення у випадку астату та йоду значно більше, ніж у брому, а особливу у фтору. Тому найлегше переходить у конденсований стан астат, а потім йод. Фтор і хлор теж можна перетворити в рідину, але при низьких температурах(температура кипіння хлору – 34ᵒ, а фтору – 187ᵒ). Бром уже за звичайних умов – рідина(температура +59ᵒ), а йод – твердий. За звичайних умов астат твердий.
У воді найкраще розчиняється хлор. Але його розчинність понижується у присутності NaCI, тому CI2 можна збирати над водою, насиченою хлоридом натрію. Хлорна вода зберігає запах і забарвлення хлору.
Будучи розчиненим у воді, хлор гідратується нею. Тому при охолодженні хлорної води з неї вдається одержати гідрат хлору СI*8H2O у вигляді зелено-жовтих кристалів. Бром також з водного розчину кристалізується у вигляді Br2*8H2O, який має температуру топлення +6ᵒ.
Бром і йод добре розчиняються в органічних розчинниках. На відміну від хлору ,який у насиченому розчину NaCI гірше розчиняється, ніж у воді, бром і йод розчиняються добре у присутності відповідних солей. Це пояснюється хімічною взаємодією, яка приводить до утворення полігалогеногалогенідів типу KI3, KI5 і навіть KI9.
Всі галогени характеризуються різким запахом. При вдиханні хлор, газуваті бром і йод подразнюють слизові оболонки. Залежно від вдихуваної кількості вони спричиняють кашель або задуху. Через це хлор ще в першій світовій війні було використано як бойову отруйну речовину.
На відміну від інших галогенів йод, як менш леткий, за звичайних температурних умов майже не проявляє своєї токсичної дії на органи дихання людини. Але на мікроорганізми він діє і в твердому стані, і в розчині, тому спиртовий розчин йоду використовують у медицині для дезінфекції ран.