Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Загальна та неорганічна хімія 2.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
20 Мб
Скачать
☆

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 NaHSO4. 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 + H2SO4(конц) = CaSO4 + 2HF­

NaCl + H2SO4(конц) = NaHSO4 + HCl­

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

KX + H3РO4(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 + Pкр обробляють водою:

2Pкр + 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 (tкип.= 19,9оС) 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  2ВCl3+6НCl;

  • розкладаються водою з виділенням Н2: В2Н6+6H2 2НO 3ВО3+6Н2; 

В4Н10+12H2 4НO 3ВО3+11Н2;

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

В4Н10 4КОВН+4КОН 3+Н2; Борани утворюють продукти приєднання з аміаком: В2Н6+2NH3 В2Н62NH3 Всі борани одержують тільки непрямим шляхом, головним чином із боридів металів:  4Mg2 BB+16HCl 4H10+8MgCl2+3H2