8 класс химия

1. Что общего в строении атомов галогенов?
2. Чем отличаются атомы галогенов?
3. Какая высшая степень окисления может быть у галогенов?
4. Какая низшая степень окисления может быть у галогенов?
5. Какая степень окисления не может быть фтора и почему?
6. Какой галоген самый сильный окислитель и почему?
7. Какой галоген самый сильный восстановитель и почему?
8. Допишите уравнения
а. KCl + F₂ =
б. NaBr + Cl₂ =
в. CaCl₂ + AgNO₃ =

1. Что общего в строении атомов галогенов?

Галогены — это элементы VIIA группы: фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At.
У всех атомов галогенов на внешнем энергетическом уровне находится 7 электронов.

Их внешняя электронная оболочка имеет общий вид:

ns²np⁵

Например:

• F: 2s²2p⁵

• Cl: 3s²3p⁵

• Br: 4s²4p⁵

Из-за семи электронов на внешнем уровне галогенам не хватает одного электрона до завершённого внешнего слоя. Поэтому они легко принимают электрон и образуют ионы с зарядом –1, например:

Cl⁻, Br⁻, I⁻

Именно поэтому галогены являются активными неметаллами и сильными окислителями.

2. Чем отличаются атомы галогенов?

Атомы галогенов отличаются:

а) числом электронных слоёв

Чем ниже элемент находится в группе, тем больше у него энергетических уровней.

Например:

• у фтора 2 электронных слоя;

• у хлора 3 электронных слоя;

• у брома 4 электронных слоя;

• у йода 5 электронных слоёв.

б) радиусом атома

Сверху вниз по группе радиус атома увеличивается:

F < Cl < Br < I

Это происходит потому, что добавляются новые электронные слои.

в) числом протонов и электронов

У каждого галогена свой порядковый номер, значит, разное число протонов и электронов:

• F — 9 протонов и 9 электронов;

• Cl — 17 протонов и 17 электронов;

• Br — 35 протонов и 35 электронов;

• I — 53 протона и 53 электрона.

г) химической активностью

Сверху вниз по группе окислительные свойства уменьшаются. Самый активный галоген — фтор.

3. Какая высшая степень окисления может быть у галогенов?

Высшая степень окисления большинства галогенов равна:

+7

Например, хлор может иметь степень окисления +7 в соединении:

HClO₄

В этой кислоте кислород имеет степень окисления –2, водород +1, поэтому хлор имеет +7.

Но важно: фтор не проявляет степень окисления +7, потому что он самый электроотрицательный элемент.

4. Какая низшая степень окисления может быть у галогенов?

Низшая степень окисления галогенов:

–1

Она характерна для соединений галогенов с металлами и водородом.

Примеры:

• NaCl — хлор имеет степень окисления –1;

• KBr — бром имеет степень окисления –1;

• HF — фтор имеет степень окисления –1;

• CaI₂ — йод имеет степень окисления –1.

Галогены получают степень окисления –1, потому что принимают один электрон до завершения внешнего электронного слоя.

5. Какая степень окисления не может быть у фтора и почему?

Фтор не может иметь положительную степень окисления.

Например, у фтора не бывает степеней окисления:

+1, +3, +5, +7

Фтор почти всегда имеет степень окисления –1.

Причина в том, что фтор — самый электроотрицательный химический элемент. Он сильнее всех притягивает к себе электроны и не отдаёт их другим элементам. Поэтому в соединениях фтор не может быть положительным.

Исключение: в простом веществе F₂ степень окисления фтора равна 0, потому что это простое вещество.

6. Какой галоген самый сильный окислитель и почему?

Самый сильный окислитель среди галогенов — фтор F₂.

Окислитель — это вещество, которое принимает электроны.

Фтор самый сильный окислитель, потому что:

• у него самый маленький атомный радиус среди галогенов;

• он сильнее всех притягивает электроны;

• у него самая высокая электроотрицательность;

• ему легче всего принять один электрон до завершения внешнего слоя.

Поэтому фтор может вытеснять другие галогены из их солей:

2KCl + F₂ = 2KF + Cl₂

Здесь фтор окисляет ионы хлора, а сам восстанавливается до F⁻.

7. Какой галоген самый сильный восстановитель и почему?

Самый сильный восстановитель среди галогенов — йод I₂.

Восстановитель — это вещество, которое отдаёт электроны.

Среди галогенов восстановительные свойства усиливаются сверху вниз:

F₂ < Cl₂ < Br₂ < I₂

Йод является самым сильным восстановителем, потому что:

• у него самый большой атомный радиус среди перечисленных галогенов;

• внешний электрон удерживается слабее;

• йоду легче отдавать электроны, чем фтору, хлору и брому.

Но нужно помнить: галогены в целом чаще проявляют окислительные свойства, а восстановительные свойства у них выражены слабее.

8. Допишите уравнения

а) KCl + F₂ =

Фтор более активен, чем хлор, поэтому он вытесняет хлор из хлорида калия.

Уравнение:

2KCl + F₂ = 2KF + Cl₂

б) NaBr + Cl₂ =

Хлор более активен, чем бром, поэтому он вытесняет бром из бромида натрия.

Уравнение:

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂

в) CaCl₂ + AgNO₃ =

Это реакция обмена. Образуется нерастворимый осадок хлорида серебра AgCl.

Уравнение:

CaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ca(NO₃)₂

Стрелка вниз означает, что AgCl выпадает в осадок.