Cl2®HCl®NaCl®HCl®Cl2®KClO3®KCl

¯

HClO®HCl

Превращение Cl2®HCl

Хлор – сильный окислитель, он восстанавливается до хлороводорода (соляной кислоты) в очень разных реакциях:

1 способ: реакция простых веществ:

H₂+Cl₂=2HCl _(Свет)

2 способ: реакция с сероводородом:

H₂S+Cl₂=2HCl+S¯

3 способ: реакция диспропорционирования с водой:

Н₂О + Cl₂ = HClO + HCl

хлорноватистая к-та соляная к-та

 

Превращение HCl®NaCl

Это реакция нейтрализации:

HCl+NaOH=NaCl+H₂O

хлорид натрия

Превращение NaCl®HCl

Эта реакция – лабораторный способ получения хлороводорода:

NaCl_{(твëрдый)}+H₂SO_4(конц.)=HCl­+NaHSO₄

гидросульфид натрия

„ превращение HCl®Cl₂

Вот здесь я не могла удержаться, чтобы не напомнить вам о лабораторных способах получения хлора (соляная кислота – концентрированная):

1 способ: реакция с диоксидом марганца:

4HCl+MnO₂=Cl₂­+MnCl₂+2H₂O

2 способ: реакция с перманганатом калия:

2KMnO₄+16HCl=2MnCl₂+5Cl₂­+2KCl+8H₂O

3 способ: реакция с бертолетовой солью:

KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂­+3H₂O

хлорат калия (бертолетова соль)

… превращение Cl₂®KClO₃

Хлорат калия – важное вещество химической промышленности, его получение надо знать. Это реакция хлора с горячим раствором гидроксида калия:

3Cl₂+КOH = 5КCl+КClO₃+3H₂O(Нагрев)

Хлорид хлорат

калия калия (бертолетова соль)

Превращение KClO3®KCl

Бертолетова соль разлагается при нагревании, но подукты зависят от наличия селективного катализатора:

2KClO₃=2KCl+3О₂­ (селективный катализатор MnO₂).

4KClO₃=KCl+3KClO₄

хлорат калия перхлорат калия

Превращение Cl2®НClO

Хлор диспропоционирует в воде:

Н₂О+Cl₂=НClO+HCl

хлорноватистая кислота

Превращение HClO®HCl

Хлорноватистая кислота нестойкая и легко разлагается:

2HClO=HCl+О₂­ (этот кислород отбеливает ткани).

Br2®PBr3®HBr®Br2®Al2Br3®Br2®KBrO

 превращение Br₂®PBr₃

Бромид фосфора (III) получается из простых веществ:

2P+3Br₂=2PBr₃

Превращение PBr3®HBr

Эта реакция – лабораторный способ получения бромоводорода:

3H₂O+PBr₃=3HBr­+H₃PO₃

фосфористая кислота

ƒ превращение HBr®Br₂

Бромоводородная кислота – мощный восстановитель и окислить еë до брома можно несколькими способами:

1 способ: вытеснение брома хлором:

2HBr+Cl₂=Br₂ +2HCl

2 способ: взаимодействие с концентрированной серной кислотой:

2HBr+H₂SO_4(конц.)=Br₂¯+SO₂­+2H₂O

„ превращение Br₂®Al₂Br₃

Алюминий бурно реагирует с бромом после предварительного нагревания:

4Al+3Br₂=2Al₂Br₃

бромид алюминия

… превращение Al₂Br₃®Br₂

1 способ: вытеснение брома хлором:

3Cl₂+2Al₂Br₃=2AlCl₃+Br₂¯

2 способ: электролиз расплава соли (но он практического значения не имеет)

2Al₂Br₃=3Br₂¯ +4Al (Электролиз расплава)

Превращение Br2®KBrO

Бром подобно хлору диспропорционирует в растворах щелочей:

2KOH+Br₂=KBrO+KBr+H₂O

3) I₂®HI®I₂®KI®I₂

¯

HIO₃

Превращение I2®HI

Иод крайне неохотно и обратимо реагирует с водородом, поэтому синтез HI из простых веществ писать нежелательно.

Вот эти реакции – лабораторные способы получения иодоводорода:

1 способ: восстановление сероводородом:

I₂+H₂S=S+2HI­

2 способ: восстановление фосфором в воде:

3I₂+6H₂O+2Р=2H₃РO₄+6HI­

‚ превращение HI®I₂

Иодоводородная кислота – также мощный восстановитель и окислить еë до иода можно несколькими способами:

1 способ: вытеснение иода хлором:

2HI+Cl₂=I₂¯ +2HCl

2 способ: взаимодействие с концентрированной серной кислотой:

8HI+H₂SO₄=4I₂¯+H₂S­+4H₂O

3 способ: окисление кислородом воздуха:

4HI+O₂=2I₂¯+2H₂O

4 способ: окисление азотистой кислотой (последняя в редкой ипостаси окислителя):

2HI+2HNO₂=I₂¯+2NO­+2H₂O

5 способ: окисление концентрированной азотной кислотой (мощным окислителем):

2HI+2HNO₃=I₂¯+2NO₂­+2H₂O

Превращение I2®KI

Иод охотно реагирует с калием:

2К+I₂=2KI

иодид калия

„ превращение KI®I₂

Иодид калия – сильный восстановитель и легко окисляется до иода " в компании" сильных окислителей:

1 способ: окисление концентрированной серной кислотой:

8KI+5H₂SO₄®H₂S­+4I₂¯+4K₂SO₄+4H₂O

2 способ: вытеснение иода бромом и хлором:

2KI+Br₂=2KBr+I₂¯

2KI+Cl₂=2KCl+I₂¯

3 способ: окисление азотной кислотой:

2KI+2HNO₃=2NO₂­+I₂¯+2KOH

2KI+4HNO₃=2NO₂­+I₂¯+2KNO₃+2H₂O

4способ: окисление азотистой кислотой в кислой среде:

2HNO₂+2KI+H₂SO₄=2NO­+I₂¯+K₂SO₄+2H₂O

… превращение I₂®HIO₃

Иод реагирует со щелочами таким образом:

3I₂+6NaOH = 5Nal+NalO₃+3H₂O

Иодид иодат

Натрия натрия

 

в) соединения азота:

1)N₂®NH₃®NO®NO₂®HNO₃®NO₂®KNO₃®KNO₂

 превращение N₂®NH₃

В промышленности аммиак получают из простых веществ:

3Н₂+N₂=2NH₃

Превращение NH3®NO

Эта реакция промышленно значимая – каталитическое окисление аммиака:

5О₂+4NH₃=4NO+6Н₂О(селективный катализатор Cr₂O₃).

ƒ превращение NO®NO₂

Оксид азота (II) самопроизвольно окисляется в оксид азота (IV):

2NO+О₂=2NO₂

"лисий хвост"

„ превращение NO₂®HNO₃

1 способ: диспропорционирование NO₂ в воде:

Н₂О+2NO₂=HNO₃+HNO₂

азотная кислота азотистая кислота

2 способ: окисление кислородом NO₂ в воде (промышленная реакция):

О₂+2Н₂О+4NO₂=4HNO₃

… превращение HNO₃®NO₂

Азотная кислота – очень активный окислитель (особенно концентрированная). Продуктом еë восстановления разными веществами является "лисий хвост".

1 способ: реакции с металлами II и III групп в ряду Бекетова:

Cu+HNO₃(конц.)®Cu(NO₃)₂+NO₂­+H₂O

Zn+4HNO₃(конц.)=Zn(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O

2 способ: реакции с неметаллами:

3P+5HNO_3(конц.)=3H₃PO₄+5NO₂­+Н₂О

I₂+10HNO_3(конц.)=2HIO₃+10NO₂­+4Н₂О

3 способ: реакции с сульфидами и иодидами:

2KI+2HNO₃=2NO₂­+I₂+2KOH

2KI+4HNO₃=2NO₂­+I₂+2KNO₃+2H₂O

CuS+8HNO₃=CuSO₄+8NO₂­+4H₂O

Ag₂S+4HNO₃=S+8NO₂­+2AgNO₃+2H₂O

4 способ: реакции с сернистым газом и сероводородом:

H₂S+2HNO_3(конц.)=S+2NO₂­+2H₂O

сероводород

SO₂+2HNO₃=2NO₂­+H₂SO₄

сернистый газ

† превращение NO₂®KNO₃

NO₂ диспропорционирует подобно хлору и брому в щелочах:

NO₂+2КOH=КNO₂+КNO₃+H₂O