Опыт 1. Сравнительная характеристика окислительных свойств галогенов и восстановительной способности галогенидов

Галогены в свободном состоянии являются типичными окислителями. Снизу вверх по группе в соответствии с электроотрицательностью их окислительная активность усиливается

Однако, каждый из них, за исключением фтора, может быть окислен более сильным окислителем: йод можно окислить бромом и хлором, бром можно окислить хлором, но нельзя – йодом.

Галогенид - ионы содержат элементы в низшей степени окисления и в ОВР могут быть только восстановителями. Их восстановительная активность повышается сверху вниз по группе.

Окисление галогенид-ионов происходит в разных средах в соответствии со схемой:

H⁺, H₂O Г ₂

Г^-

OH^- ГO₃^-

Галогены лучше растворяются в неполярных органических растворителях (бензоле, четыреххлористом углероде), поэтому реакции, сопровождающиеся выделением свободных галогенов, проводят в присутствии органических растворителей.

Опыт 1а). Взаимодействие хлора с бромидами и иодидами.

Выполнение опыта. В две пробирки поместить по 3 – 4 капли растворов: в одну – бромида калия, в другую – иодида калия. В обе пробирки добавить по 5 – 7 капель хлорной воды. Отметить признаки течения реакции (изменение окраски растворов, выпадение осадка). К содержимому пробирок добавить по 3 – 4 капли бензола или четыреххлористого углерода и тщательно перемешать. Отметить распределение окрашенного вещества между водным слоем и слоем органического растворителя.

Написать уравнения соответствующих реакций взаимодействия хлора с бромидом и иодидом калия. Выделение каких веществ обусловливает изменение окраски растворов? Сравнить растворимость свободных галогенов в воде и органическом растворителе и соответствие правилу: «подобное растворяется в подобном». Какую функцию выполняют хлор, бромид – и иодид–ионы в окислительно–восстановительных процессах?

Опыт 1б). Взаимодействие брома с хлоридами и иодидами.

Выполнение опыта. В две пробирки поместить по 3 – 4 капли растворов: в одну – хлорида натрия, в другую – иодида калия. В обе пробирки добавить по 3 – 4 капли бромной воды (избегать избытка бромной воды) и такое же количество бензола или четыреххлористого углерода. Содержимое пробирок встряхнуть. Отметить признаки течения реакций. Почему не происходит обесцвечивание брома в первой пробирке? Написать уравнение реакции, протекающей во второй пробирке. Указать роль брома в окислительно–восстановительном процессе. Будут ли протекать реакции при действии на йод хлоридов, бромидов? Объяснить взаимное поведение галогенов путем сравнения энергий сродства к электрону и значений их электроотрицательностей.

Выписать галогены в порядке возрастания их окислительной активности.

Опыт 1в). Взаимодействие йода с сероводородной и хлорной водой.

Выполнение опыта. В две пробирки внести по 2 капли йодной воды. В одну пробирку добавить 3 капли хлорной воды, в другую – 3 капли сероводородной воды. Наблюдать в обоих случаях обесцвечивание йода, а во второй пробирке – одновременное выпадение осадка серы.

Написать уравнения соответствующих реакций, учитывая, что в результате реакции йода с хлором в присутствии воды образуется HIO₃. Какую роль выполняет йод в обеих реакциях?