Sloučeniny halogenů

Halogenovodíky

Halogenovodíky jsou sloučeniny halogenů s vodíkem. V molekulách H – X je jedna kovalentní vazba. Její polarita klesá v řadě od HF k HI.

Připravují se reakcí halogenidu sodného s kyselinou sírovou:

NaX + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HX

Vyrábí se přímou syntézou vodíku s halogenem:

H₂ + X₂ → 2 HX

Halogenovodíky jsou ostře páchnoucí jedovaté plyny, které se dají snadno zkapalnit. Jsou rozpustné ve vodě, vodné roztoky halogenovodíků jsou halogenovodíkové kyseliny, s výjimkou HF jsou to silné kyseliny. Velká elektronegativita fluoru totiž neumožňuje úplnou disociaci HF. Přitom i HF je vysoce nebezpečná žíravina.

Fluorovodík HF se vyrábí reakcí fluoritu s kyselinou sírovou:

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2 HF

Ve vodě se rozpouští na kyselinu fluorovodíkovou, která reaguje s SiO₂, proto kyselinu fluorovodíkovou nelze skladovat ve skleněných nádobách.

Používá se k leptání skla:

SiO₂ + 4 HF → SiF₄ + 2 H₂O

Chlorovodík HCl se laboratorně připravuje reakcí chloridu sodného s kyselinou sírovou:

NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl

Vyrábí se přímou syntézou:

H₂ + Cl₂ → 2 HCl

Získává se také jako vedlejší produkt chlorace organických sloučenin:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Kyselina chlorovodíková HCl je složkou žaludečních šťáv (zředěná). Koncentrovaná kyselina obsahuje kolem 35 % rozpuštěného chlorovodíku. Je významnou surovinou chemického průmyslu, součástí mnoha čisticích prostředků. Obchodní název technické kyseliny je kyselina solná.

Halogenidy

Halogenidy jsou sloučeniny halogenů s prvky s menší elektronegativitou. Dělí se na:

• iontové (s iontovou vazbou) – NaCl, KCl, KF,

• s atomovou strukturou (s kovalentními vazbami) – halogenidy kovů ze střední části periodické tabulky,

• molekulové – halogenidy nekovů, polokovů a některých kovů s velkými oxidačními čísly (TiCl₄, PbCl₄).

Připravují se přímou syntézou:

2 Fe + 3 Cl₂ → 2 FeCl₃

Další možností přípravy je reakce prvku, oxidu, hydroxidu nebo soli s kyselinou chlorovodíkovou:

Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂

MgO + 2 HCl → MgCl₂ + H₂O

KOH + HCl → KCl + H₂O

CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Většina halogenidů se dobře rozpouští ve vodě (NaCl, CaCl₂), mnohé z nich částečně nebo úplně hydrolyzují (např. BiCl₃), některé se ve vodě nerozpouštějí (AgCl).

Nejznámější halogenid je NaCl – kamenná sůl (kuchyňská sůl), který má široké využití v potravinářství, jako součást chladicích směsí nebo při údržbě komunikací v zimě. Je rovněž výchozí surovinou pro výrobu sodíku, jedlé sody, kyseliny chlorovodíkové, chloru atd.

Kyslíkaté sloučeniny halogenů

Tab. 1: Přehled kyslíkatých sloučenin halogenů

Ox. číslo	Oxidy chloru	Kyseliny	Oxidy bromu	Kyseliny	Oxidy jodu	Kyseliny
I	Cl2O	HClO	Br2O	HBrO	---	HIO
II	---	---	---	---	---	---
III	---	HClO2	---	---	---	---
IV	ClO2	---	BrO2	---	---	---
V	---	HClO3	---	HBrO3	I2O5	HIO3
VI	Cl2O6	---	BrO3	---	---	---
VII	Cl2O7	HClO4	Br2O7	HBrO4	---	HIO4, H5IO6

Oxidy jsou nestálé, za běžné teploty se rozkládají (ClO₂ dokonce explozivně). Nejstálejší je I₂O₅.

Kyseliny chloristá, jodistá a pentahydrogenjodistá jsou bezvodé – HClO₄ je kapalina a nejsilnější kyselina ze všech, HIO₄ a H₅IO₆ jsou pevné látky. Ostatní kyseliny jsou známé jen jako vodné roztoky. V řadě HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄ roste stabilita a síla kyselin, klesá oxidační schopnost.

Některé soli kyslíkatých kyselin mají praktické využití.

Směs chlornanu a chloridu sodného se nazývá bělicí louh. Vyrábí se reakcí chloru s hydroxidem sodným:

Cl₂ + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

Je v dezinfekčních a čisticích prostředcích, např. Savo, Domestos, …

Směs chlornanu a chloridu vápenatého se nazývá chlorové vápno. Vyrábí se reakcí chloru s hašeným vápnem:

2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O

Používá se jako dezinfekční prostředek a k bělení papíru a celulózy.

Chlorečnan sodný NaClO₃ se vyrábí reakcí chloru s hydroxidem sodným za zvýšené teploty:

3 Cl₂ + 6 NaOH → NaClO₃ + 5 NaCl + 3 H₂O

Používá se jako bělicí činidlo a herbicid.

Chlorečnan draselný KClO₃ je výbušný. Používá se do hlaviček zápalek, do směsí na světlice a ohňostroje a k výrobě výbušnin.

Chloristan draselný KClO₄ se vyrábí tepelným rozkladem chlorečnanu draselného:

4 KClO₃ → KCl + 3 KClO₄

Používá se k výrobě a zneškodňování výbušnin.

Sloučeniny halogenů s halogeny

Jsou známy i sloučeniny halogenů s halogeny, jako např. fluorid chlorný ClF, chlorid bromný BrCl, fluorid jodičný IF₅ nebo bromid jodný IBr.

 

Zdroje

• BÁRTA, Milan. Chemické prvky kolem nás. 1. vydání. Brno: Edika, 2012. 112s. ISBN 978-80-266-0097-8.
• BENEŠOVÁ, Marika a Hana SATRANOVÁ. Odmaturuj z chemie. 1.vydání. Brno: Didaktis, 2002. 208 s. ISBN 80-86285-56-1.
• DVOŘÁČKOVÁ, Svatava. Rychlokurz chemie. 1. vydání. Olomouc: Rubico, 2000. 238 s. ISBN 80-85839-42-3.
• FLEMR, Vratislav a Bohuslav DUŠEK. Chemie I/Obecná a anorganická. 1. vydání. Praha: SPN, 2001. 120 s. ISBN 80-7235-147-8.
• KOTLÍK, Bohumír a Květoslava RŮŽIČKOVÁ. Chemie I v kostce. 1. vydání. Havlíčkův Brod: Fragment, 1996. 120 stran. ISBN 80-7200-056-X.
• ŠRÁMEK, Vratislav a Ludvík KOSINA. Obecná a anorganická chemie. 1. vydání. Olomouc: FIN, 1996. 262 stran. ISBN 80-7182-003-2.

Obrázky

• Obr. 1: Reemesz, Oleg. commons.wikimedia.org [online]. [cit. 2014-10-11]. Dostupný na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tractus_intestinalis_ventriculus.svg?uselang=cs.