Задание 4
Охарактеризуйте способы получения галогенов. Какие из галогенов труднее, а какие легче выделить в свободном состоянии?
Галогены в природных соединениях проявляют степень окисления -1, поэтому для получения в свободном состоянии надо окислить их ионы: Г - 1ē ⟶ Г.
В промышленности галогены получают с помощью электролиза растворов или расплавов электролитов:
2NaCl(расплав) электролиз ⟶ 2Na + Cl2↑
В лабораториях для получения галогенов применяют различные окислители. Так, для получения хлора можно использовать соединения марганца, в которых он находится в степени окисления +4 или +7:
4HCl(конц.) + MnO2 t ⟶ MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Труднее всего в свободном состоянии выделить фтор, а легче всего – иод, это связано с тем, что слабее всего удерживают избыточные электроны те ионы, радиус которых больше, т. е. иодид-ионы, и наоборот сильнее всего удерживают избыточные электроны те ионы, радиус которых меньше, т. е. фторид-ионы.
Так фторид-ионы можно окислить только в процессе электролиза. Хлорид-ионы можно окислить не только в процессе электролиза, но и соединениями марганца, в которых он находится в степени окисления +4 или +7. Бромид-ионы и иодид-ионы можно окислить не только упомянутыми выше соединениями марганца, но и свободным хлором, а иодид-ионы также и бромом:
2KBr + Cl2 ⟶ 2KCl + Br2
2KI + Br2 ⟶ 2KBr + I2