Важнейшие соединения галогенов. Загрязнение окружающей среды.

Cl₂ – газ, зеленоватого цвета, ядовит, с резким запахом, в 2,5 раза тяжелее воздуха, растворим в воде (один объём воды растворяет около пяти объёмов хлора при 0°С, полученный раствор называется хлорной водой). Хлор раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, вызывает жжение во рту, кашель. Вдыхание больших количеств хлора приводит к удушью.

Cl₂ + H₂O = 2НCl + O↑

За счет атомарного кислорода Cl₂ обладает отбеливающим действием и дезинфицирующими свойствами, но разрушает материалы.

Cl₂ – отравляющее вещество. Зелинский изобрел противогаз и спас жизни многих людей.

Применение хлора:

· для отбеливания бумаги, тканей,

· для дезинфекции воды, сточных вод

· для получения HCl

· в органическом синтезе хлорсодержащих пестицидов

· для получения пластмасс, красителей, медикаментов.

Br₂ – красно-бурая жидкость, с резким запахом, зловонная, ядовитая. Вдыхание паров брома вызывает кашель, насморк, носовое кровотечение, удушье, бронхит, иногда смерть, попадая на кожу, бром вызывает долго незаживающие язвы. Из-за высокой химической активности в свободном виде бром не встречается, а только в виде соединений с натрием и калием.

Применение соединений брома:

· для изготовления фотоматериалов: пластинок, пленки, светочувствительной бумаги

· бромиды натрия и калия применяют в медицине, кожевенной промышленности

· бром используется при синтезе красителей, некоторых пестицидов, отравляющих веществ слезоточивого действия.

F₂ – зеленовато-желтый газ с резким запахом, содержится в вулканических газах и термальных водах. Фтор – важнейший биоэлемент, он входит в состав животных и растительных тканей.

Применение фтора:

· Основной потребитель – ядерная промышленность и электроника

· В органических синтезах фторорганических соединений (фторопластов, которые выдерживают нагревание до 200 - 250°С)

· Для производства хладагентов, фреонов, широко применяется в промышленности, выпускающей домашние холодильники и кондиционеры

· Фториды галогенов и кислорода – компоненты ракетных топлив.

J₂ – тёмно-серые кристаллы с металлическим блеском и резким запахом.

1%, 2%, 5%, 10% растворы йода в спирте называются настойкой йода, применяется в медицине. Препараты, содержащие йод, обладают антибактерицидными и противогрибковыми свойствами, они оказывают противовоспалительное и отвлекающее действие.Йод повсюду встречается на земле, но в ничтожных количествах и только в виде соединений с натрием, калием, магнием.

HCl - хлороводород - бесцветный газ с резким запахом, раздражает слизистые оболочки, не горит и горение не поддерживает, во влажном воздухе дымит, образуя капли хлороводородной кислоты. Хлороводородная (или соляная) кислота летучая, дымящая, хорошо растворима в воде, сильный электролит, разрушает материалы, при попадании на кожу рук вызывает сильные ожоги, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность при работе с концентрированной соляной кислотой (HCl).

Применение HCl:

· Для обработки поверхности металлов перед их паянием (очищают от грязи и оксидов)

· Для получения красителей, лекарств, хлорида аммония и др. солей, хлора, водорода

· В кожевенной промышленности

· В пищевой промышленности и медицине. Соляная кислота способствует перевариванию белков и убивает различные болезнетворные бактерии.

О₂– кислород, бесцветный газ, без вкуса, без запаха, мало растворим в воде, немного тяжелее воздуха (1литр кислорода весит 1,43 г, 1литр воздуха – 1,29 г). При нормальном давлении и температуре –183˚С сжижается, а при температуре –218,8˚С затвердевает.

О₃ – озон, аллотропное видоизменение кислорода, образуется при действии на кислород тихого без искр электрического заряда. Газ едва заметного голубого цвета, обладает характерным запахом свежести, 1 литр О₃ весит2,144г, т.е. в 1,5 раза тяжелее воздуха.

Применение кислорода – О₂:

· В металлургии для ускорения химических процессов (при выплавке чугуна)

· При получении серной и азотной кислот

· При изготовлении взрывчатых смесей

· Жидкий кислород незаменим в авиационной и ракетной технике

· Для автогенной сварки, резанья и сверления металлов (температура ацетиленово - кислородного пламени достигает 3000˚С).

· При снаряжении дыхательных приборов, используемых космонавтами, летчиками, водолазами, пожарными

· В медицине кислород необходим для облегчения дыхания больных (туберкулёз, отравление оксидом углерода II и др.)

Применение озона – О₃:

· Для отбеливания тканей

· Уничтожения запаха жиров и масел

· Дезинфекции воздуха в помещениях

· Обеззараживания питьевой воды

· Очистки воды от разливов нефти

· Защищает биосферу от губительного для неё ультрафиолетового излучения Солнца.

Cера – S, зарядядра +16)_2е)_8е)_6е 1s² 2s²2р⁶3s²3p⁴

↑↓
↑↓	↑	↑

3s

↑↓
↑↓	↑↓	↑↓

2s

↑↓

1s

валентность - II, IV, VI, С.О. +2, +4, –2.

Применение серы:

· В производстве серной кислоты, сероводорода, спичек, черного пороха

· Для вулканизации каучука

· В медицине и ветеринарии применяют серные мази для лечения кожных заболеваний

· Сера входит в состав многих медицинских препаратов

· В сельском хозяйстве серу используют для опыления растений против возбудителей грибковых заболеваний и некоторых вредителей.

· Сжигая серу, получают SO₂ – сернистый газ, которым окуривают зернохранилища и склады, уничтожая амбарных вредителей.

Сероводород (H₂ S) бесцветный газ, с сильным неприятным запахом тухлых яиц, тяжелее воздуха, очень ядовит, вызывает отравление, хорошо растворим в воде с образованием сероводородной кислоты (в 1 л воды растворяется ≈ 2,5 л газа). Сероводородная кислота слабая, нестойкая, образует соли сульфиды и гидросульфиды.

Сернистый газ (SO₂) бесцветный, тяжелее воздуха, обладает характерным удушливым запахом, ядовит, хорошо растворим в воде с образованием сернистой кислоты H₂SO₃ (в 1 объёме воды растворяется 40 объёмов SO₂). H₂SO₃ кислота слабая, нестойкая, дает соли сульфиты и гидросульфиты.

Применяют SO₂ для дезинфекции помещений, подвалов, погребов, тары.

SO₃ оксид серы (VI) – твердая масса, очень сильный окислитель при растворении в воде образуется серная кислота H₂SO₄.

Химически чистая серная кислота – тяжелая, бесцветная, маслянистая жидкость, не имеющая запаха, нелетучая, плотность 1,84 г/см³ и содержит 96% H₂SO₄ хорошо растворимая в воде (при этом выделяется большое количество теплоты).

При растворении H₂SO₄ в воде необходимо приливать кислоту в воду, но не наоборот.

Концентрированная серная кислота H₂SO₄ разрушает все материалы, вызывает сильные ожоги, поэтому при работе с серной кислотой необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Применение H₂SO₄:

· Для получения минеральных удобрений (азотных, фосфорных)

· Для получения пластических масс, искусственного волокна, красящих, лекарственных и взрывчатых веществ

· Электролит в аккумуляторах

· В молочной промышленности при определении жирности молока

· В парфюмерной, текстильной и кожевенной промышленности

· Для получения солей

К₂SO₄ сульфат калия используют как ценное калийное удобрение.

CaSO₄ ∙ 2H₂O сульфат кальция (гипс) применяют для гипсования засоленных почв. Нагреванием до 150˚С гипс переводят в алебастр 2CaSO₄ ∙ H₂O, который находит применение в строительном деле, медицине, стоматологии, архитектуре.

CuSO₄ ∙ 5H₂O сульфат меди (медный купорос) используют для борьбы с вредителями и возбудителями грибковых заболеваний растений.

FeSO₄ ∙ 7H₂O сульфат железа (железный купорос) применяют для консервирования дерева, изготовления чернил.

Na₂SO₄ ∙ 10 H₂O сульфат натрия (глауберова соль) применяется в медицине и ветеринарии.

КCr(SO₄)₂∙12 H₂O хромовые квасцы. КАl(SO₄)₂∙12 H₂O алюмокалиевые квасцы.

 

К IV A – подгруппе относятся р- элементы: углерод, кремний, германий, олово, свинец. Углерод и кремний - типичные неметаллы.

Углерод – С, заряд ядра + 6)_2е)_4е 1s² 2s²2р² валентность- II, IV

С.О. +2, +4,

↑↓
↑	↑

2s

↑↓

1s

Ввозбужденном состоянии:

↑
↑	↑	↑

2s

↑↓

1s

Углерод очень распространенный элемент, его называют царём живой материи. Он встречается во всех органических соединениях. В земной коре СаСО₃ – мел, мрамор, известняк.

Алмаз, графит и карбин – аллотропные видоизменения углерода.

Применение алмаза:

· Отшлифованный и отграненный алмаз – бриллиант, используется как украшение

· В стеклорезах, в коронках бура (режет любую породу)

· Резцы, сверла, шлифовальные круги.

Графит – тёмно-серое, кристаллическое вещество, с металлическим блеском. Графит – тугоплавкое, жаростойкое, химически инертное вещество, электропроводное, очень мягкое. Графитная решетка непрочная так как расстояние между атомами по горизонтали короткие, прочные, а по вертикали – длинные, непрочные, легко разрываются.

Применение графита:

· В сердечниках карандашей в смеси с глиной (чем больше глины, тем тверже карандаш)

· Из графита делают электроды для различных приборов

· Его используют в атомных реакторах, для управления цепной реакцией атомного распада

· Из смеси графита с глиной состоят огнеупорные тигли в металлургии

· Его используют в качестве сухой смазки и как добавка к жидким смазочным веществам

· Из графита получают искусственный алмаз, который по прочности и твердости не уступает природным, но по красоте уступает природным алмазам.

Контрольные вопросы:

1. Какими особенностями характеризуется строение атомов металлов?

2. Как изменяются металлические свойства химических элементов в периодах и группах таблицы Менделеева? Как эти изменения связаны со строением атомов элементов?

3. Какую биологическую роль играют недостаток и избыток металлов в организме растений и животных?

4. Охарактеризуйте физические свойства металлов

5. Химические свойства металлов

6. Охарактеризуйте общие способы получения металлов

7. Какими особенностями характеризуется строение атомов неметаллов?

8. Как изменяются неметаллические свойства химических элементов в периодах и группах таблицы Менделеева? Как эти изменения связаны со строением атомов элементов?

9. Охарактеризуйте физические свойства неметаллов

10. Химические свойства неметаллов

11. Охарактеризуйте окислительные и восстановительные свойства неметаллов