VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Halogeny Temacká oblast : Chemie ‐ anorganická chemie Datum vytvoření: 8. 8. 2012 Ročník: 2. ročník čtyřletého gymnázia (sexta osmiletého gymnázia) Stručný obsah: Halogeny ‐ jejich vlastnos a důležité sloučeniny (kromě halogenidů). Způsob využi : Akvní práce studentů ‐ zápis chemických reakcí halogenů, výběr vlastnos halogenů a jejich sloučenin, přiřazování odpovídajících pojmů. Autor: Mgr. Svatava Benešová Kód: VY_32_INOVACE_30_HBENO6
Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín
1
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
Cl
August 27, 2013
Halogeny
Cl
Název této skupiny prvků pochází z řeckých slov halos = mořská sůl genao = tvořit Původně byl názvem halogen označován pouze chlor (slučuje se s kovy za vzniku solí), později se začal používat pro všechny prvky skupiny Cl
2
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Úkoly: 1) Zapiš značky halogenů do správných míst periodického systému prvků 2) Označ (dvojím způsobem) skupinu, ve které jsou halogeny umístěny
3
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Řešení:
skupina:
17. VII.A F Cl Br I At
4
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
3) Zaznač šipkou, kterým směrem roste ve skupině halogenů elektronegavita 4) Srovnej elektronegavitu fluoru s ostatními prvky periodického systému 5) Vysvětli, proč flluor vytváří ve sloučeninách pouze oxidační číslo ‐I
5
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Řešení: Fluor ‐ prvek s největší elektronegavitou (4,1) nemůže tvořit kladné oxidační číslo, vždy tvoří zápornou část molekuly
6
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Názvy prvků pochází z řeckých slov označujících typickou vlastnost prvku: fluere = téci chloros = světle zelený brómos = zápach ioeidés = fialový
pozn. název fluoru je odvozen od minerálu fluoritu (kazivec), který se používal jako tavidlo
7
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
6) Zapiš uspořádání valenční sféry halogenů:
7) Znázorni valenční sféru halogenů pomocí rámečků:
8) Odvoď, jak vypadá dvouatomová molekula halogenů (včetně nevazebných elektronových párů)
8
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
6) Zapiš uspořádání valenční sféry halogenů:
ns2 np5 7) Znázorni valenční sféru halogenů pomocí rámečků:
8) Odvoď, jak vypadá dvouatomová molekula halogenů (včetně nevazebných elektronových párů)
X X
9
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
9) Doplň tvrzení, které se týká astatu:
At Astat, značka ...... se od ostatních prvků této skupiny odlišuje svým charakterem. F,Cl, Br a I kovy jsou nekovy, kdežto astat patří mezi ................ radioakvita Další odlišnos je jeho ......................Vzhledem k není této vlastnos je zřejmé, že astat ........... v přírodě hojně rozšířen. řecky astatos = nestálý
10
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
10) Přiřaď správné vlastnos jednotlivým prvkům fluor
chlor
brom
jod
žluto ‐ zelený šedo‐černý dráždí dýchací cesty hnědý zelený sublimuje
pevná látka žíravý kapalina plyn
11
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
10) Řešení: fluor
plyn
žluto ‐ zelený
chlor
plyn
brom
kapalina hnědý pevná látka šedo‐černý
jod
zelený
dráždí dýchací cesty
dráždí dýchací cesty žíravý
sublimuje
žluto ‐ zelený šedo‐černý dráždí dýchací cesty hnědý zelený sublimuje
pevná látka žíravý kapalina plyn
12
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
11) Zdůvodni, proč se halogeny v přírodě vyskytují převážně ve sloučeninách. 12) Uveď příklady nejčastějších sloučenin halogenů v přírodě:
13) Jaké oxidační číslo mají halogeny v těchto sloučeninách?
13
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
11) Zdůvodni, proč se halogeny v přírodě vyskytují převážně ve sloučeninách. jsou velmi reakvní 12) Uveď příklady nejčastějších sloučenin halogenů v přírodě:
NaCl ‐ chlorid sodný KCl ‐ chlorid draselný CaF2 ‐ fluorid vápenatý 13) Jaké oxidační číslo mají halogeny v těchto sloučeninách?
‐ I
14
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
14) Kladná oxidační čísla Cl, Br a I ve sloučeninách mohou dosahovat hodnot ..................................... F má ve sloučeninách jen oxidační číslo ............. 15) Fluor je z halogenů .................. reakvní, s vodíkem se slučuje již za laboratorní teploty:
F oxiduje i vodu
a jako jediný z halogenů tvoří také sloučeniny se vzácnými plyny, hlavně s ....................
15
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
14) Kladná oxidační čísla Cl, Br a I ve sloučeninách I ‐ VII mohou dosahovat hodnot ..................................... ‐ I F má ve sloučeninách jen oxidační číslo .............
nejvíce 15) Fluor je z halogenů .................. reakvní, s vodíkem se slučuje již za laboratorní teploty:
H2 + F2 2 HF F oxiduje i vodu
2 H2O + 2 F2 O2 + 4 HF a jako jediný z halogenů tvoří také sloučeniny se Kr a Xe vzácnými plyny, hlavně s ....................
16
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
16) Halogeny se nejčastěji vyrábí elektrolýzou tavenin halogenidů. Halogen se při elektrolýza vylučuje na ................ elektrodě, tedy .................. např.: při elektrolýze KF dochází k oxidaci: 2 F ‐ ‐ 2e ‐ F2
Úkol: Zapiš děje na katodě a anodě při elektrolýze taveniny NaCl a KBr:
17
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
16) Halogeny se nejčastěji vyrábí elektrolýzou tavenin halogenidů. Halogen se při elektrolýza anodě kladné vylučuje na ................ elektrodě, tedy .................. např.: při elektrolýze KF dochází k oxidaci: 2 F ‐ ‐ 2e ‐ F2
Úkol: Zapiš děje na katodě a anodě při elektrolýze taveniny NaCl a KBr:
K: Na+ + e‐ Na A: Cl ‐ ‐ e‐ Cl Cl2
K: K+ + e‐ K A: Br ‐ ‐ e‐ Br Br2
18
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
17) Důležitými sloučeninami halogenů jsou halogenovodíky (obecně HX). Zapiš rovnicemi (s uvedením podmínek průběhu reakce) výrobu všech halogenovodíků a) přímým slučováním halogenu s vodíkem
19
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
17) Důležitými sloučeninami halogenů jsou halogenovodíky (obecně HX). Zapiš rovnicemi (s uvedením podmínek průběhu reakce) výrobu všech halogenovodíků a) přímým slučováním halogenu s vodíkem
F2 + H2 2 HF UV Cl2 + H2 2 HCl
t
Br2 + H2 2 HBr
I2 + H2 2 HI
20
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Zapiš rovnicemi výrobu všech halogenovodíků a) vytěsněním halogenovodíku z halogenidu silnou kyselinou
NaCl + H2SO4 CaF2 + HCl KBr + H2SO4 NaI + HCl
21
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Zapiš rovnicemi výrobu všech halogenovodíků a) vytěsněním halogenovodíku z halogenidu silnou kyselinou
2 NaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4 CaF2 + 2 HCl 2 HF + CaCl2 2KBr + H2SO4 2 HBr + K2SO4 NaI + HCl HI + NaCl
22
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
18) Pla: halogen s nižším protonovým číslem vytěsňuje (oxiduje) z halogenidů kterýkoliv halogen s vyšším protonovým číslem. Doplň reakce, které mohou probíhat:
KF + Cl2 KCl + F2 NaBr + Cl2 NaCl + Br2 KI + Br2 KBr + I2
23
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
18) Pla: halogen s nižším protonovým číslem vytěsňuje (oxiduje) z halogenidů kterýkoliv halogen s vyšším protonovým číslem. Doplň reakce, které mohou probíhat:
KF + Cl2 2KCl + F2 2NaBr + Cl2 NaCl + Br2 2 KI + Br2 KBr + I2
2 KF + Cl2 2 NaCl + Br2
2 KBr + I2
24
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
19) Přiřaď správné informace k halogenovodíkům
HF HCl kyselina solná leptá sklo koncentrovaná je asi 37% žíravá kapalina kyselina chlorovodíková kyselina fluorovodíková nachází se v žaludku člověka dýmavá kapalina uchovává se v láhvích z PE
25
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
19) Přiřaď správné informace khalogenovodíkům
HF HCl
kyselina fluorovodíková žíravá kapalina
leptá sklo uchovává se v láhvích z PE
kyselina chlorovodíková kyselina solná dýmavá kapalina koncentrovaná je asi 37% nachází se v žaludku člověka
26
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Pro kyselinu chlorovodíkovou se v 18.stol. používaly názvy kyselina muriacká a kyselina mořská ‐ ukazovaly souvislost HCl s chloridem sodným obsažený v mořské vodě a jiných vodách
pozn.: obsah chloridů v mořské vodě je asi 1,9 hmotnostních %, ale např.: Mrtvé moře ‐ 8% NaCl, 13% MgCl2 a 3,5% CaCl2 nebo Velké Solné jezero ‐ 23% NaCl.
27
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
20) Laboratorní přprava chloru může probíhat např. podle reakcí: 4 HCl + MnO2 → Cl2 + MnCl2 + 2 H2O 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Jedná se o výrobu chloru oxidací nebo redukcí HCl? Své tvrzení zdůvodni
21) Uveď význam halogenů pro organismus člověka 22) K čemu se v praxi používají halogeny?
28
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
20) Laboratorní přprava chloru může probíhat např. podle reakcí: 4 HCl + MnO2 → Cl2 + MnCl2 + 2 H2O 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Jedná se o výrobu chloru oxidací nebo redukcí HCl? Své tvrzení zdůvodni ‐ HCl se oxiduje (zvyšuje se oxidační číslo chloru z ‐I na 0
21) Uveď význam halogenů pro organismus člověka fluor ‐ zubní sklovina, chlor ‐ HCl v žaludeční šťávě, jod ‐ thyroxin (štná žláza) 22) K čemu se v praxi používají halogeny?
29
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
23) Doplň vzorce a použi látek
fosgen
chlorové vápno chlorečnany (sodný a draselný)
kryolit
Lugolův roztok
30
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
23) Doplň vzorce a použi látek
fosgen
chlorové vápno chlorečnany (sodný a draselný)
kryolit
Lugolův roztok
COCl2 CaCl2 + Ca(ClO)2
• bojová otravná látka • výroba jiných sloučenin
• desinfekce
NaClO3 KClO3
• třaskaviny (zábavní pyrotechnika)
NaAlF6
• výroba hliníku (tavidlo)
roztok jodu v KI
• analycká chemie (důkaz škrobu)
31
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
23) Doplň vzorce a použi látek
jodová nktura
chlornan sodný
fluorid sodný
teflon
(CF2 = CF2)n
freony
‐‐‐‐‐‐‐‐
32
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
23) Doplň vzorce a použi látek
jodová nktura
6% roztok jodu • desinfekce v ethanolu (zdravotnictví)
chlornan sodný
NaClO
• čiscí a desinfekční prostředek (SAVO)
fluorid sodný
NaF
• léčivo (zubní sklovina)
teflon
(CF2 = CF2)n
freony
‐‐‐‐‐‐‐‐
• nádobí, chemické nádobí, ubrusy, oblečení, sportovní potřeby..... • hnací plyny ve sprejích • chladicí kapaliny
33
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
24) Přiřaď k sobě správné dvojice kyselina chloristá
kyselina chloritá
August 27, 2013
HClO3 HClO4 HClO2 HClO
kyselina chlorečná
kyselina chlorná 25) Seřaď vzorce kyselin podle jejich rostoucí síly HClO3 HClO4 HClO2 HClO
34
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
24) Přiřaď k sobě správné dvojice kyselina chloristá
HClO4
kyselina chloritá
HClO2
kyselina chlorečná
HClO3
kyselina chlorná
HClO
25) Seřaď vzorce kyselin podle jejich rostoucí síly HClO
HClO2
HClO3
HClO4
35
VY_32_INOVACE_30_HBEN06.notebook
August 27, 2013
Použitá literatura: Greenwood, N.N., Earnshaw, A. Chemie prvků. Praha: Informatorium, 1993. ISBN 80‐85427‐38‐9
36
