3.5. Химические свойства галогенов

1. Взаимодействие с ксеноном. Наибольшей химической активностью обладает фтор, это сильнейший окислитель, который реагирует даже с инертными газами:

   2F₂ + Xe = XeF₄.

    

2. Взаимодействие с металлами. Все галогены взаимодействуют практически со всеми простыми веществами, наиболее энергично протекает реакция с металлами. Фтор при нагревании реагирует со всеми металлами, включая золото и платину, на холоде взаимодействует с щелочными металлами, свинцом и железом. Хлор, бром и йод при обычных условиях реагируют со щелочными металлами, а при нагревании – с медью, железом и оловом. В результате взаимодействия образуются галогениды, которые являются солями:

   2М + nHal₂ = 2MHal_n.

   Галогены в этой реакции проявляют окислительные свойства.

    

3. Взаимодействие с водородом. При обычных условиях фтор реагирует с водородом в темноте со взрывом, взаимодействие с хлором протекает на свету, бром и йод реагируют только при нагревании, причем реакция с йодом обратима.

   Н₂ + Hal₂ = 2НHal.

   Галогены в этой реакции проявляют окислительные свойства.

    

4. Взаимодействие с неметаллами. С кислородом и азотом галогены непосредственно не взаимодействуют, реагируют с серой, фосфором, кремнием, проявляя окислительные свойства, химическая активность у брома и йода выражена слабее, чем у фтора и хлора:

   2P + 3Cl₂ = 2PCl₃;

   Si + 2F₂ = SiF₄.

    

5. Взаимодействие с водой. Галогены реагируют со многими сложными веществами. С водой фтор и остальные галогены реагируют по-разному:

   F₂ + H₂O = 2HF + O или

   3F₂ + 3H₂O = OF₂ + 4HF + H₂O₂;

   Hal + H₂O = HHal + HHalO.

   Эта реакции является реакцией диспропорционирования, где галоген одновременно является окислителем и восстановителем.

    

6. Взаимодействие со щелочами. Также галогены диспропорционируют в растворах щелочей:

   Cl₂ + KOH = KClO + KCl (на холоде);

   3Cl₂ + 6KOH = KClO₃ + 5KCl + 3Н₂О (при нагревании).

   Гипобромид-ион существует только при температуре ниже 0 °С, гипойодит-ион в растворах не существует.

    

7. Взаимодействие с сероводородом. Галогены способны отнимать водород от других веществ:

   H₂S + Br₂ = S + 2HBr.

    

8. Реакция замещения водорода в предельных углеводородах:

   CH₄ + Cl₂ = CH₃Cl + HCl.

    

9. Реакция присоединения к непредельным углеводородам:

   C₂H₄ + Cl₂ = C₂H₄Cl₂.

    

10. Взаимное замещение галогенов.  Реакционная способность галогенов снижается при переходе от фтора к йоду, поэтому предыдущий элемент вытесняет последующий из галогеноводородных кислот и их солей:

    2KI + Br₂ = 2KBr+ I₂;

    2HBr + Cl₂ = 2HCl + Br₂.