imported>Д.Ильин: иллюстрирование

2025-06-28T20:17:35Z

иллюстрирование

Новая страница

'''Галогеноводоро́ды''' — общее название соединений, образованных из [[водород]]а и [[галогены|галогенов]] (элементов подгруппы фтора):

* [[Плавиковая кислота]] — водный раствор [[фтороводород]]а
* [[Соляная кислота]] — водный раствор [[хлороводород]]а
* [[Бромоводородная кислота]] — водный раствор [[бромоводород]]а
* [[Иодоводородная кислота]] — водный раствор [[иодоводород]]а
* [[Астатоводородная кислота]] — водный раствор [[астатоводород]]а

Все галогеноводороды — бесцветные ядовитые газы с резким запахом, хорошо растворимые в воде. На воздухе их концентрированные растворы дымят вследствие выделения галогеноводородов.

Сокращённо галогеноводороды обозначают НГ, а в источниках на языках, использующих латинский алфавит, — HHal.

{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
!Соединение||Формула|| Модель || [[Молярная масса]] || Длина связи ''d''(H−X)/pm (газ) || [[Электрический дипольный момент|Дипольный момент]] ''μ''/[[Дебай|D]] || [[Стандартная энтальпия образования|ΔG°f]] || [[Температура плавления|''tплав'']] °C || [[Температура кипения|''tкип'']] °C
|-
| <center>[[Фтороводород]]</center> || <center>HF</center> || [[Файл:Hydrogen-fluoride-3D-vdW.svg|center|70px]] || <center>20</center> || <center>91,7</center> || <center>1,86</center> || <center>−270,7</center> || <center>−83,4</center> || <center>19,5</center>
|-
| <center>[[Хлороводород]]</center> || <center>HCl</center> || [[Файл:Hydrogen-chloride-3D-vdW.svg|center|70px]] || <center>36,5</center> || <center>127,4</center> || <center>1,11</center> || <center>−92,3</center> || <center>−114,2</center> || <center>−85,1</center>
|-
| <center>[[Бромоводород]]</center> || <center>HBr</center> || [[Файл:Hydrogen-bromide-3D-vdW.svg|center|75px]] || <center>81</center> || <center>141,4</center> || <center>0,79</center> || <center>−36,3</center> || <center>−86,9</center> || <center>−66,8</center>
|-
| <center>[[Иодоводород]]</center> || <center>HI</center> || [[Файл:Hydrogen-iodide-3D-vdW.svg|center|85px]] || <center>128</center> || <center>160,9</center> || <center>0,38</center> || <center>26,57</center> || <center>−50,8</center> || <center>−35,4</center>
|-
| <center>[[Астатоводород]]</center> || <center>HAt</center> || [[Файл:Hydrogen-astatide-calculated-3D-sf.svg|center|90px]] || <center>211</center> || <center>172,0</center> || <center>-0,06</center> || || <center>−26,5</center> || <center>−20,0</center>
|}
[[File:Boiling-points Chalcogen-Halogen-ruu.svg|thumb|Сравнение температур кипения галогеноводородов и халькогеноводородов]]
В ряду HCl — HBr — HI в соответствии с увеличением ковалентности связи уменьшается дипольный момент молекулы: соответственно 0,33 {{e|−29}}, 0,26{{e|−29}} и 0,19{{e|−29}} Кл·м. В жидкой и газовой фазах молекулы HCl, HBr, HI, в отличие от HF, не ассоциированы. Прочность связи в ряду HCl — HBr — HI значительно уменьшается, поскольку уменьшается степень перекрывания взаимодействующих электронных облаков. Также уменьшается и их устойчивость к нагреванию.

В ряду HCl — HBr — HI закономерно изменяются температуры плавления и кипения, но при переходе к HF они резко возрастают. Это объясняется ассоциацией молекул фтороводорода в результате образования водородных связей.

== Химические свойства ==
Галогеноводороды хлора, брома, йода при обычных условиях — газы. Хорошо растворимы в воде, при растворении протекают следующие процессы:
:: <math>\mathsf{HHal + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Hal^-}</math>

Процесс растворения сильно экзотермичен. С водой [[Хлороводород|HCl]], [[Бромоводород|HBr]] и [[Иодоводород|HI]] образуют азеотропные смеси, которые содержат соответственно 20,24; 48; 57 % НГ.

Галогены в галогеноводородах имеют [[степень окисления]] −1. Могут выступать в качестве восстановителей, причём восстановительная способность в ряду HCl — HBr — HI увеличивается:
:: <math>\mathsf{HF + H_2SO_4 \nrightarrow}</math>
:: <math>\mathsf{HCl + H_2SO_4 \nrightarrow}</math>
:: <math>\mathsf{2HBr + H_2SO_4 \rightarrow Br_2 + SO_2 + 2H_2O}</math>
:: <math>\mathsf{8HI + H_2SO_4 \rightarrow 4I_2 + H_2S + 4H_2O}</math>

[[Иодоводород]] является сильным [[Окислительно-восстановительные реакции|восстановителем]] и используется как восстановитель во многих органических синтезах. При стоянии раствор HI вследствие постепенного окисления HI кислородом воздуха и выделения [[иод]]а постепенно принимает бурую окраску:
:: <math>\mathsf{4HI + O_2 \rightarrow 2H_2O + 2I_2}</math>
Аналогичный процесс протекает и в водном растворе [[Бромоводород|HBr]], но намного медленнее.

Растворы галогенов — сильные [[Кислота|кислоты]], в которых ион H+ выступает в качестве окислителя. Сила кислот увеличивается по мере увеличения номера периода. Галогеноводородные кислоты реагируют с металлами, потенциал которых < 0, но так как ионы I− (в меньшей степени Br−) хорошие [[Комплексные соединения|комплексообразователи]], [[Иодоводород|HI]] может реагировать даже с серебром (E0 = +0,8 В).

:: <math>\mathsf{2Ag + 4HI \rightarrow 2H[AgI_2] + H_2}</math>

[[Фтороводород]] легко образует полимеры типа (HF)n

== Методы получения ==
Вытеснение из солей сильными кислотами:
:: <math>\mathsf{NaCl + H_2SO_4 \rightarrow HCl + NaHSO_4}</math>

* [[Хлор]], [[бром]], [[иод]] непосредственно взаимодействуют с [[водород]]ом, образуя галогеноводороды:
:: <math>\mathsf{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}</math>
:: <math>\mathsf{H_2 + Br_2 \rightarrow 2HBr}</math>
:: <math>\mathsf{H_2 + I_2 \rightarrow 2HI}</math>

[[Хлор]] реагирует с водородом бурно, со взрывом, но реакцию необходимо инициировать (путём нагревания или освещения), что связано с её [[Цепные реакции|цепным механизмом]].

Взаимодействие [[водород]]а с [[бром]]ом и [[иод]]ом также включает цепные процессы, но реакция с бромом протекает медленно, а с иодом идёт лишь при нагревании и не доходит до конца, поскольку в системе устанавливается [[Химическое равновесие|равновесие]]. Этой закономерности соответствует и изменение [[Стандартная энтальпия образования|ΔH°f]].

== Литература ==
* Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
* [[Карапетьянц, Михаил Христофорович|Карапетьянц М. Х.]], Дракин С. И. «Общая и неорганическая химия» М.: Химия 1994

{{Галогеноводороды}}

[[Категория:Галогеноводороды| ]]

Галогеноводороды - История изменений

imported>Д.Ильин: иллюстрирование