Свойства галогеноводородов

Галогено-водород Температура плавления оС Температура кипения оС Энергия связи кДж/моль Константа диссоциации кислоты
НF -80 6,7∙10-4
НСl -115 -85 1.107
НВr -89 -67 1.109
НI -51 -35 1,6.1011

НF и НСl получают действием концентрированной серной кислоты на твердые галогениды:

КF + Н2SO4(конц) = НF↑ + КНSО4,

КСl + Н2SО4(конц) = НСl↑ + КНSО4.

НВr и НI в аналогичной реакции получить не удается, т.к. являются сильными восстановителями и окисляются серной кислотой. Их получают гидролизом галогенидов фосфора, образующихся при взаимодействии красного фосфора с бромом и иодом соответственно:

2Р + 3Вr2 + 6Н2О = 6НВr↑ + 2Н3РО3

и аналогично с йодом.

При растворении галогеноводородов в воде происходит диссоциация на ионы, и образуются растворы соответствующих галогеноводородных кислот. Причем при растворении НI, НВr и НСl диссоциируют почти полностью, поэтому образующиеся кислоты относятся к числу сильных. В отличие от них, фтороводородная (плавиковая) кислота является слабой. Это объясняется ассоциацией молекул НF вследствие возникновения между ними водородным связей.

Поскольку отрицательные ионы галогеноводородных кислот могут проявлять только восстановительные свойства, то при взаимодействии этих кислот с металлами окисление последних может происходить только за счет ионов Н+. Поэтому кислоты ННаl реагируют только с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода.

Все галогениды металлов, за исключением солей Аg и Рb, хо­рошо растворимы в воде. Малая растворимость галогенидов се­ребра позволяет использовать обменную реакцию типа

Аg+ + Наl- = АgHal↓

как качественную для обнаружения соответствующих ионов. В результате реакции АgСl выпадает в виде осадка белого цвета, АgВr — желтовато-белого, АgI —ярко-желтого цвета.

Интересно, что по сравнению со многими солями достаточно невелика растворимость в воде хлорида натрия (!). Если, например, сливать вместе насыщенные растворы нитра­та натрия и хлорида кальция, то образуется осадок хлорида нат­рия:

2NаNО3(насыщ.) + СаСl2(насыщ.) = 2NаСl(тв.)↓ + Са(NО3)2(р-р).

В отличие от других галогеноводородных кислот, плавиковая кислота взаимодействует с оксидом кремния (IV):

SiO2 + 4НF = SiF4↑ + 2Н2О.

Так как оксид кремния входит в состав стекла, то плавиковая кислота разъедает стекло, и поэтому в лабораториях ее получают (а потом и хранят) в сосудах из полиэтилена или тефлона.

Необходимо отметить очень важную особенность — все они неустойчивы в присутствии солнечного света.

Чаще всего в фотографии используют наиболее чувствитель­ный бромид серебра. Для проявления фотопленок используют раствор гипосульфита (тиосульфата).

Кислородсодержащие соединения галогенов. Все галогены кроме фтора, образуют соединения, в которых они обладают положительной степенью окисления. Наиболее важными из них являются кислородсодержащие кислоты галогенов типа ННalOn (n = 1÷4) и соответствующие им соли и ангидриды. Такие соедине­ния наиболее характерны для хлора, для которого известны четы­ре кислоты; сведения о них приведены в таблице.