- F → I sırasında atom quruluşunu, bəsit maddələrin halını, oksidləşdirici fəallığı və HX turşularının qüvvəsini müqayisə etmək.
- Xlorun laboratoriya və sənaye üsulu ilə alınmasının, su və qələvilərlə (soyuq və isti) reaksiyalarının tənliklərini yazmaq və onlara görə hesablama aparmaq.
- Hidrogen-xloridin, xlorid turşusunun və xlorun oksigenli turşularının xassələrini və adlarını bilmək.
- Halogenid ionlarını AgNO₃ ilə tanımaq və halogenlərin bir-birini sıxışdırma reaksiyalarını müəyyən etmək.
Hovuz suyunun kəskin iyi, paltar ağardıcısı, mədə şirəsindəki turşu, yodlu duz və diş pastasındakı flüorid — hamısı bir ailənin üzvləridir. Halogen yunanca «duz əmələ gətirən» deməkdir: bu elementlər metallarla birbaşa duz verir (2Na + Cl₂ → 2NaCl). DİM-in 2026-cı il imtahanlarında halogenlərə aid üç tapşırıq var idi: xlorlu suyun alınması, metalların xlorid turşusu ilə reaksiyası və halogenlərin müqayisəsi.
Halogenlərin ümumi xarakteristikası
Halogenlər VIIA qrupunun elementləridir: flüor F, xlor Cl, brom Br, yod I (və radioaktiv astat At). Xarici təbəqələrində 7 elektron var (ns²np⁵): oktetə bir elektron çatmır, ona görə bunlar tipik qeyri-metallar və güclü oksidləşdiricilərdir. Bəsit maddələri ikiatomlu molekullardır (F₂, Cl₂, Br₂, I₂), təbiətdə isə halogenlər yalnız birləşmələr halında olur. Xlorun elektron formulu: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.
| Element | Xarici təbəqə | Bəsit maddə (adi şərait) | Oksidləşmə dərəcələri |
|---|---|---|---|
| F | 2s²2p⁵ | açıq-sarı qaz | −1 |
| Cl | 3s²3p⁵ | sarı-yaşıl qaz | −1, +1, +3, +5, +7 |
| Br | 4s²4p⁵ | qırmızı-qonur maye | −1, +1, +3, +5, +7 |
| I | 5s²5p⁵ | tünd-bənövşəyi kristallar, sublimasiya edir | −1, +1, +3, +5, +7 |
- F → I: atom radiusu, nisbi atom kütləsi, ərimə və qaynama temperaturları artır (qaz → maye → bərk).
- Elektromənfilik və oksidləşdirici fəallıq azalır (F ən güclü oksidləşdiricidir), X⁻ ionlarının reduksiyaedici xassəsi isə artır (I⁻ ən güclü reduksiyaedicidir).
- H–X rabitəsi zəifləyir, turşuların qüvvəsi artır: HF zəif, HI ən qüvvətli turşudur.
- Flüorun d-yarımsəviyyəsi yoxdur — yalnız −1 göstərir. Cl, Br və I həyəcanlanmış halda 3, 5, 7 tək elektron yaradır: buradan +3, +5, +7.
Eyni kütlədə (a q) götürülmüş duzlarla tam reaksiyaya daxil olan AgNO₃-ün kütlələri:
NaCl — a q — m₁
NaI — a q — m₂
NaBr — a q — m₃
m₁, m₂ və m₃ arasında doğru münasibəti müəyyən edin. Mr(NaCl) = 58,5, Mr(NaBr) = 103, Mr(NaI) = 150
A) m₁ = m₂ = m₃ B) m₂ > m₃ > m₁ C) m₁ > m₃ > m₂ D) m₃ > m₁ > m₂ E) m₁ > m₂ > m₃
Həllini göstərHəllini gizlət
Deməli, ν(AgNO₃) = ν(NaX) = a / M: duzun molyar kütləsi nə qədər kiçikdirsə, AgNO₃ o qədər çox sərf olunur.
M: NaCl (58,5) < NaBr (103) < NaI (150) → m₁ > m₃ > m₂.
Doğru cavab: C.
Xlorun alınması
Laboratoriyada xloru qatı xlorid turşusunu güclü oksidləşdiricilərlə oksidləşdirərək alırlar (Cl⁻ → Cl₂):
MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O (qızdırmaqla)
2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 8H₂O
K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂↑ + 7H₂O
KClO₃ + 6HCl → KCl + 3Cl₂↑ + 3H₂O
Sənayedə xloru NaCl məhlulunun elektrolizi ilə alırlar: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑ (Cl₂ anodda, H₂ katodda ayrılır). Ərintinin elektrolizi metal natrium da verir: 2NaCl → 2Na + Cl₂↑.
- ν(oksidləşdirici)oksidləşdiricinin miqdarı, mol
- zbir formul vahidinin qəbul etdiyi elektronlar: MnO₂ → 2, KMnO₄ → 5, K₂Cr₂O₇ → 6
Qatı HCl-in oksidləşməsindən alınan xlor (oksidləşdiricinin tərkibində xlor olmadıqda). KClO₃ istisnadır: onun öz xloru da Cl₂-yə keçir, 1 mol KClO₃ → 3 mol Cl₂.
1) 17,4 q MnO₂ qatı xlorid turşusunun artığı ilə qızdırıldı. Neçə litr (n.ş.) xlor alınar? Sərf olunan HCl-in neçə molu reduksiyaedici olub? Mr(MnO₂) = 87
2) 15,8 q KMnO₄-dən neçə litr (n.ş.) xlor alınar? Mr(KMnO₄) = 158
Həllini göstərHəllini gizlət
Tənliyə görə 0,2 mol MnO₂ 0,8 mol HCl sərf edir; onun yarısı — 0,4 mol — Cl₂-yə oksidləşir (reduksiyaedici), qalan 0,4 mol MnCl₂-nin tərkibinə keçir.
2) ν(KMnO₄) = 15,8 / 158 = 0,1 mol; Mn⁺⁷ → Mn⁺², z = 5: ν(Cl₂) = 0,1 · 5 / 2 = 0,25 mol → V = 5,6 l.
Xlorun kimyəvi xassələri
Xlor güclü oksidləşdiricidir. Metallarla xloridlər əmələ gətirir, dəyişkən valentli metallar ən yüksək oksidləşmə dərəcəsinə qədər oksidləşir: 2Na + Cl₂ → 2NaCl, 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃, Cu + Cl₂ → CuCl₂. İşıqda hidrogenlə partlayışla birləşir: H₂ + Cl₂ → 2HCl. Fosforla PCl₃ və PCl₅ verir, oksigen, azot və karbonla isə birbaşa reaksiyaya girmir. Mürəkkəb maddələri də oksidləşdirir: 2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃, H₂S + Cl₂ → S↓ + 2HCl.
Su və qələvilərlə reaksiyalarda xlor həm oksidləşdirici, həm reduksiyaedicidir: atomlarının bir hissəsi Cl⁻¹-ə, digər hissəsi Cl⁺¹ və ya Cl⁺⁵-ə keçir.
- Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO — xlorlu su. Hipoxlorit turşusu parçalanır: HClO → HCl + [O]; atomar oksigen boyaları ağardır və mikrobları məhv edir. İşıqda: 2HClO → 2HCl + O₂↑.
- Soyuq qələvi: Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O (ağardıcı məhlul).
- İsti qələvi: 3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O (bertole duzu KClO₃).
- Quru sönmüş əhənglə: Cl₂ + Ca(OH)₂ → CaOCl₂ + H₂O (xlorlu əhəng — ağardıcı və dezinfeksiyaedici).
Daha fəal halogenin az fəal halogeni onun duzunun məhlulundan sərbəst halda çıxarması: Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂, Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂, Br₂ + 2KI → 2KBr + I₂. Yod heç birini sıxışdıra bilmir. Flüor isə məhlulda halogenidlə deyil, su ilə reaksiyaya girir: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂.
3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O
Reaksiyaya aid doğru ifadələri müəyyən edin.
1. Xlor həm oksidləşdirici, həm reduksiyaedicidir
2. Bertole duzu alınır
3. Reduksiyaedici və oksidləşdirici rolunu oynayan xlor atomlarının sayı 5 : 1 nisbətindədir
4. Reaksiya soyuqda gedir
5. Məhsullardan birində xlorun oksidləşmə dərəcəsi +5-dir
Həllini göstərHəllini gizlət
2 — doğru: KClO₃ bertole duzudur; 5 — doğru: KClO₃-də Cl⁺⁵.
3 — səhv: reduksiyaedici : oksidləşdirici = 1 : 5.
4 — səhv: xlorat isti qələvidə alınır, soyuqda hipoxlorit əmələ gəlir.
Cavab: 1, 2, 5.
Hansı reaksiyalar baş verir?
I. Br₂ + 2NaCl →
II. Cl₂ + 2NaI →
III. I₂ + 2KBr →
IV. Br₂ + 2KI →
A) I, II B) II, IV C) I, III D) III, IV E) II, III
Həllini göstərHəllini gizlət
II: Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂ — gedir. IV: Br₂ + 2KI → 2KBr + I₂ — gedir.
I: brom xlordan zəifdir; III: yod bromdan zəifdir — getmir.
Doğru cavab: B.
Hidrogen-xlorid və xlorid turşusu
Hidrogen-xlorid HCl rəngsiz, kəskin iyli, havadan ağır qazdır və suda çox yaxşı həll olur: 0 °C-də 1 həcm suda təxminən 500 həcm HCl həll olur. Onun məhlulu xlorid turşusudur; qatı turşuda HCl-in kütlə payı təxminən 37%-dir, o, havada «tüstülənir». Laboratoriyada bərk xörək duzuna qatı sulfat turşusu ilə təsir edirlər: NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl↑ (zəif qızdırmaqla; güclü qızdırdıqda 2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl↑). Sənayedə HCl hidrogenin xlorda yandırılması ilə sintez edilir və suda udulur.
Xlorid turşusu qüvvətli birəsaslı turşudur: hidrogenə qədər olan metallarla hidrogen ayırır (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑, dəmir FeCl₂ verir), Cu, Ag, Hg ilə reaksiyaya girmir; əsasi oksidləri və əsasları neytrallaşdırır, zəif və uçucu turşuların duzlarını parçalayır: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O, FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑. Mədə şirəsində də xlorid turşusu var. Duzları xloridlər adlanır: NaCl (xörək duzu), KCl (gübrə), CaCl₂ (quruducu), AgCl.
- ν(Me)metalın miqdarı, mol
- nmetalın xloriddəki valentliyi (Na → 1, Mg, Zn, Fe → 2, Al → 3)
Metal + HCl: bir mol metal valentliyi qədər mol HCl sərf edir və onun yarısı qədər mol H₂ ayırır
1) Eyni kütlədə götürülmüş hansı metal xlorid turşusunun artığı ilə daha çox hidrogen ayırar?
A) Mg B) Zn C) Fe D) Al E) Ca
2) 20 q Fe və Cu qarışığına xlorid turşusunun artığı ilə təsir etdikdə 4,48 l (n.ş.) hidrogen ayrıldı. Qarışıqda misin kütlə payını (%) və sərf olunan HCl-in kütləsini (q) hesablayın. Ar(Fe) = 56, Mr(HCl) = 36,5
Həllini göstərHəllini gizlət
2) Mis HCl ilə reaksiyaya girmir, hidrogeni yalnız dəmir ayırır: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑.
ν(H₂) = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol → ν(Fe) = 0,2 mol, m(Fe) = 0,2 · 56 = 11,2 q.
m(Cu) = 20 − 11,2 = 8,8 q → ω(Cu) = 8,8 / 20 · 100% = 44%.
ν(HCl) = 2 · 0,2 = 0,4 mol → m = 0,4 · 36,5 = 14,6 q.
Xlorun oksigenli turşuları. Halogenid ionlarının təyini
| Turşu | Cl-in oksidləşmə dərəcəsi | Adı | Duzları |
|---|---|---|---|
| HClO | +1 | hipoxlorit turşusu | hipoxloritlər: NaClO, Ca(ClO)₂ |
| HClO₂ | +3 | xlorit turşusu | xloritlər: NaClO₂ |
| HClO₃ | +5 | xlorat turşusu | xloratlar: KClO₃ |
| HClO₄ | +7 | perxlorat turşusu | perxloratlar: KClO₄ |
Bertole duzu KClO₃ qızdırdıqda parçalanır: katalizatorla (MnO₂) 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑ — laboratoriyada oksigen belə alınır; katalizatorsuz 4KClO₃ → 3KClO₄ + KCl. Kibrit başlığının tərkibində də KClO₃ var. Halogenid ionlarını AgNO₃ ilə təyin edirlər: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ (ağ, pendirəbənzər), Ag⁺ + Br⁻ → AgBr↓ (açıq-sarı), Ag⁺ + I⁻ → AgI↓ (sarı). AgF suda həll olur, ona görə F⁻ ionunu Ca²⁺ ilə təyin edirlər: Ca²⁺ + 2F⁻ → CaF₂↓. Sərbəst yod nişasta ilə göy rəng verir.
- Tətbiqi: xlor — suyun zərərsizləşdirilməsi, HCl, polivinilxlorid və ağardıcılar; flüor — teflon, diş pastası; HF şüşəni aşındırır (SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O); AgBr — fotoqrafiya; 5%-li yod tinkturası, yodlu duz.
- Təbiətdə: xlor — NaCl (daş duzu, dəniz suyu) və KCl, flüor — flüorit CaF₂; Azərbaycanda yod və brom neft yataqlarının lay sularından alınır.
X duzunun məhluluna AgNO₃ əlavə etdikdə sarı çöküntü alınır. X-in məhluluna xlorlu su əlavə etdikdə məhlul qonur rəng alır, sonra nişasta əlavə edildikdə göyərir. X maddəsini müəyyən edin.
A) KCl B) KBr C) KI D) KF E) KNO₃
Həllini göstərHəllini gizlət
KBr açıq-sarı AgBr verir, amma brom nişastanı göyərtmir; KCl ağ çöküntü verir; KF və KNO₃ AgNO₃ ilə çöküntü vermir.
Doğru cavab: C) KI.
Əsas fikirlər
- Halogenlər (ns²np⁵) güclü oksidləşdiricilərdir; F → I sırasında radius artır, oksidləşdirici fəallıq azalır, HX turşularının qüvvəsi artır.
- Laboratoriyada Cl₂ qatı HCl-in MnO₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, KClO₃ ilə oksidləşməsindən, sənayedə NaCl məhlulunun elektrolizindən alınır.
- Su və qələvilərlə xlor həm oksidləşdirici, həm reduksiyaedicidir: xlorlu su (HCl + HClO), soyuq qələvi — hipoxlorit, isti qələvi — xlorat (KClO₃), sönmüş əhəng — CaOCl₂.
- Fəal halogen az fəalı duzundan sıxışdırır (Cl₂ > Br₂ > I₂); dəmir xlorla FeCl₃, xlorid turşusu ilə FeCl₂ verir.
- HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄ — hipoxlorit, xlorit, xlorat, perxlorat turşuları; qüvvə artır. Halogenidlər AgNO₃ ilə: AgCl ağ, AgBr açıq-sarı, AgI sarı.
Özünü yoxla
12 sual. Hər düzgün cavab XP qazandırır.