Галогениды водорода представляют собой двухатомные неорганические соединения с формулой H X, где X - один из галогенов : фтор , хлор , бром , йод или астат . [1] Галогениды водорода - это газы, которые растворяются в воде с образованием кислот [ необходима цитата ], которые обычно известны как галогенводородные кислоты .
| Сложный | Химическая формула | Длина связи d (H − X) / пм (газовая фаза) | модель | Диполь μ / D | Водная фаза (кислота) |
|---|---|---|---|---|---|
( фтор ) |  |  | плавиковая кислота | ||
(хлоран) |  |  | соляная кислота | ||
(броман) |  |  | бромистоводородная кислота | ||
(йодан) |  |  | йодистоводородная кислота | ||
астатин гидрид (астатан) |  |  | гидростатическая кислота |
Против. галогеноводородные кислоты [ править ]
Галогениды водорода представляют собой двухатомные молекулы, не склонные к ионизации в газовой фазе (хотя сжиженный фтористый водород является полярным растворителем, отчасти похожим на воду). Таким образом, химики различают хлористый водород от соляной кислоты. Первый представляет собой газ при комнатной температуре, который реагирует с водой с образованием кислоты. Как только кислота образовалась, двухатомную молекулу можно с трудом регенерировать, но не обычной перегонкой . Обычно названия кислоты и молекул четко не различаются, поэтому на лабораторном жаргоне «HCl» часто означает соляную кислоту, а не газообразный хлористый водород.
Происшествие [ править ]
Хлористый водород в форме соляной кислоты является основным компонентом желудочного сока .
Фтороводород, хлорид и бромид также являются вулканическими газами .
Синтез [ править ]
Прямая реакция водорода с фтором и хлором дает фтороводород и хлористый водород соответственно. Однако промышленно эти газы получают обработкой галогенидных солей серной кислотой. Бромистый водород образуется при объединении водорода и брома при высоких температурах в присутствии платинового катализатора . Наименее стабильный галогенид водорода, HI, образуется менее непосредственно при реакции йода с сероводородом или с гидразином . [1] [ необходима страница ]
Физические свойства [ править ]
Галогениды водорода представляют собой бесцветные газы при стандартных условиях для температуры и давления (STP), за исключением фтороводорода, который кипит при 19 ° C. Один из галогенидов водорода, фтористый водород демонстрирует водородные связи между молекулами и, следовательно, имеет самые высокие точки плавления и кипения из серии HX. От HCl до HI температура кипения повышается. Эта тенденция объясняется увеличением силы межмолекулярных сил Ван-дер-Ваальса , которая коррелирует с количеством электронов в молекулах. Концентрированные растворы галогеноводородной кислоты выделяют видимые белые пары. Этот туман возникает из-за образования крошечных капелек их концентрированных водных растворов галогеноводородной кислоты.
Реакции [ править ]
При растворении в воде, которая является сильно экзотермической, галогениды водорода дают соответствующие кислоты. Эти кислоты очень сильные, что отражает их склонность к ионизации в водном растворе с образованием ионов гидроксония (H 3 O + ). За исключением плавиковой кислоты, галогенводороды являются сильными кислотами , сила кислоты которых увеличивается вниз по группе. Плавиковая кислота сложна, потому что ее сила зависит от концентрации из-за эффектов гомоконъюгирования . Однако в виде растворов в неводных растворителях, таких как ацетонитрил , галогениды водорода имеют лишь умеренную кислотность.
Аналогичным образом галогениды водорода реагируют с аммиаком (и другими основаниями), образуя галогениды аммония:
- HX + NH 3 → NH 4 X
В органической химии реакция гидрогалогенирования используется для получения галогенуглерода. Например, хлорэтан получают гидрохлорировании из этилена : [2]
- C 2 H 4 + HCl → CH 3 CH 2 Cl
См. Также [ править ]
- Псевдогалоген
- Гипогалогеновая кислота
- группа 13 гидриды
- группа 14 гидриды
- группа 15 гидриды
- группа 16 гидриды
Ссылки [ править ]
- ^ a b Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ М. Россберг и др. «Хлорированные углеводороды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2006, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a06_233.pub2
