составь конспект для пересказа по химии на тему общая характеристика галогенов химические свойства на примере хлора

Краткий ответ

В пересказе должно быть пять «кирпичиков»: строение атома галогенов → простые вещества и закономерность активности → химические свойства хлора по группам реагентов → получение и применение → качественная реакция на \(Cl^-\). Главная мысль-стержень: у галогенов на внешнем уровне \(ns^2np^5\), до октета не хватает одного электрона, поэтому все они — окислители, но сила окисления падает от фтора к йоду: \(F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2\).

Блок 1. Что такое галогены и как устроен их атом

• Галогены — элементы VIIA (17-й) группы: \(F, Cl, Br, I, At\).
• Электронная конфигурация внешнего уровня \(ns^2np^5\) — до завершения не хватает одного электрона.
• Отсюда две главные черты: высокая электроотрицательность и ярко выраженные окислительные свойства.
• Характерная степень окисления в соединениях с металлами и водородом — −1; у \(Cl, Br, I\) ещё \(+1, +3, +5, +7\). У фтора положительных степеней нет: он самый электроотрицательный элемент и «не отдаёт» электроны.
• Вниз по группе радиус атома растёт, электроотрицательность и окислительная активность падают.

Блок 2. Простые вещества: физические свойства и закономерность

Все простые вещества — двухатомные молекулы \(Г_2\). Хлор: тяжелее воздуха (\(M = 71\), примерно в 2,5 раза), \(t_{кип} \approx -34\ ^\circ C\), \(t_{пл} \approx -101\ ^\circ C\), в воде растворяется умеренно (примерно 2 объёма в 1 объёме воды), ядовит.

Правило-вывод для пересказа: более активный галоген вытесняет менее активный из его солей: \[ Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2 \]

Блок 3. Химические свойства хлора (главная часть)

1) С металлами — хлор окисляет металл, часто до высшей степени окисления: \[ 2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl \] \[ 2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3 \] Обрати внимание: с железом образуется именно \(FeCl_3\) (хлор — сильный окислитель), а не \(FeCl_2\), как при реакции с соляной кислотой.

2) С водородом — на свету или при нагревании идёт со взрывом: \[ H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl \]

3) С неметаллами: \[ 2P + 3Cl_2 \rightarrow 2PCl_3 \] При избытке хлора — \(PCl_5\); с кремнием — \(SiCl_4\).

4) С водой — хлорноватистая кислота как сильный окислитель и отбеливатель: \[ Cl_2 + H_2O \rightleftarrows HCl + HClO \]

5) Со щелочами (так хлор «обезвреживают»): \[ Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O \quad (\text{на холоду}) \] \[ 3Cl_2 + 6KOH \rightarrow 5KCl + KClO_3 + 3H_2O \quad (\text{при нагревании}) \]

6) С солями галогеноводородных кислот — вытеснение менее активного галогена: \[ Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2 \]

7) С органическими веществами — замещение или присоединение: \[ CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl \] \[ C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_4Cl_2 \]

8) Восстановительные свойства хлор проявляет редко, только при действии очень сильных окислителей (например, фтора).

Блок 4. Получение и применение

• Лаборатория: \(MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2\uparrow + 2H_2O\) (концентрированная кислота, нагревание).
• Промышленность: электролиз раствора хлорида натрия \[ 2NaCl + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow + Cl_2\uparrow \]
• Применение: обеззараживание воды, отбеливание тканей и бумаги, производство соляной кислоты, хлорной извести, ПВХ и растворителей.

Блок 5. Связь с кислотой и качественная реакция

Хлороводород \(HCl\) — газ, его раствор — соляная кислота. Сила кислот в ряду растёт: \[ HF < HCl < HBr < HI \] (связь \(H{-}Г\) ослабевает, а восстановительная способность галогенид-ионов растёт).

Качественная реакция на хлорид-ион: \[ Cl^- + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NO_3^- \] Белый творожистый осадок, нерастворимый в азотной кислоте.

Как проверить, что конспект усвоен

Проговори по памяти: 1) почему галогены — окислители; 2) почему активность падает от \(F_2\) к \(I_2\); 3) четыре уравнения с хлором (металл, водород, вода, щёлочь) и одно с солью; 4) как получить и распознать хлор.

Типичные ошибки, за которые снижают оценку: писать \(FeCl_2\) вместо \(FeCl_3\); забывать, что у фтора нет степени окисления \(+7\); путать \(HCl\) (газ) и соляную кислоту (раствор); указывать, что хлор легче воздуха.