Галогены

Тема урока: Галогены 📚

Галогены — самое «дружное» семейство неметаллов: фтор, хлор, бром и иод похожи, как братья, но старшие заметно спокойнее младших. Разберёмся, почему.

Цели урока 🎯

• Запомнить состав семейства галогенов и их физические свойства 🧊

• Понять, как меняется активность в группе сверху вниз 📉

• Научиться предсказывать реакции вытеснения и считать по уравнениям 🧮

Основная часть урока 📝

1. Знакомство с семейством 🤔

Галогены — элементы VIIA группы: фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I (и редкий радиоактивный астат At). Название переводится как «рождающие соли»: с металлами они образуют соли — галогениды. Все простые вещества галогенов — двухатомные молекулы: F₂, Cl₂, Br₂, I₂.

✨ Важно: у всех галогенов на внешнем уровне 7 электронов, до завершения не хватает одного. Поэтому их типичная степень окисления в солях −1.

2. Как меняются свойства в группе 🔍

Пример 1. Составим схему строения атома хлора Cl (номер 17): заряд ядра +17, электроны по уровням: 2, 8, 7. На внешнем уровне 7 электронов — атом легко принимает один электрон и превращается в ион Cl⁻.

• фтор F₂ — светло-жёлтый газ, самый агрессивный окислитель 🥇

• хлор Cl₂ — жёлто-зелёный ядовитый газ

• бром Br₂ — красно-бурая жидкость с едкими парами

• иод I₂ — тёмные кристаллы, при нагревании сразу переходит в фиолетовый пар (возгонка)

Сверху вниз радиус атома растёт, притягивать чужой электрон всё труднее — активность падает: F > Cl > Br > I.

3. Реакции вытеснения 🛠

Более активный галоген вытесняет менее активный из его соли.

Пример 2. Пойдут ли реакции: а) Cl₂ + KBr; б) Br₂ + KCl?

1. а) Хлор активнее брома, значит, вытесняет его: Cl₂ + 2KBr = 2KCl + Br₂. Раствор буреет — выделился бром.

2. б) Бром менее активен, чем хлор, поэтому вытеснить его из KCl не может — реакция не идёт.

С металлами галогены реагируют напрямую: 2Na + Cl₂ = 2NaCl.

4. Галогеноводороды и качественная реакция 🧪

С водородом галогены дают галогеноводороды HF, HCl, HBr, HI — их растворы являются кислотами. Соли-галогениды распознают раствором нитрата серебра AgNO₃: хлориды дают белый осадок AgCl, бромиды — желтоватый AgBr, иодиды — жёлтый AgI.

Пример 3. Сколько граммов осадка образуется при действии избытка AgNO₃ на раствор, содержащий 5,85 г хлорида натрия?

1. Уравнение: NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃.

2. M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль; n(NaCl) = 5,85/58,5 = 0,1 моль.

3. n(AgCl) = n(NaCl) = 0,1 моль.

4. M(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 г/моль; m(AgCl) = 0,1 × 143,5 = 14,35 г.

Ответ: 14,35 г белого творожистого осадка.

Типичные ошибки ⚠️

• ❌ Пишут галогены одноатомными: Cl, Br. ✅ Простые вещества — двухатомные молекулы: Cl₂, Br₂.

• ❌ Считают, что иод активнее хлора, «потому что тяжелее». ✅ Активность в группе падает сверху вниз: F > Cl > Br > I.

• ❌ Заставляют бром вытеснять хлор из KCl. ✅ Вытесняет только более активный галоген менее активный.

• ❌ Путают цвета осадков с AgNO₃. ✅ AgCl — белый, AgBr — желтоватый, AgI — жёлтый.

Мини-конспект 📋

• Галогены — VIIA группа: F, Cl, Br, I; молекулы двухатомные.

• На внешнем уровне 7 электронов; типичная степень окисления в солях −1.

• Активность падает сверху вниз: F > Cl > Br > I.

• Более активный галоген вытесняет менее активный из соли: Cl₂ + 2KBr = 2KCl + Br₂.

• С металлами дают соли-галогениды, с водородом — HF, HCl, HBr, HI.

• Качественная реакция на галогениды — AgNO₃: AgCl белый, AgBr желтоватый, AgI жёлтый.

Зачем это нужно? 🚀

• Фтор в зубной пасте укрепляет эмаль, а иод из аптечки обеззараживает раны 🩹

• Хлором обеззараживают питьевую воду и воду в бассейнах 💧

• Поваренная соль NaCl — самый известный галогенид: без неё не работает ни кухня, ни организм 🧂