Uorganisk kemi. HF HCl HBr HI Hydrogenchlorid 10/27/2009. Halogener. H F Cl Br I. Forekomst.87%.07% 1.4% 2.5ppm.3ppm

Transkript

1 Halogener Noter 7 H F Cl Br I Forekomst.87%.07% 1.% 2.5ppm.3ppm Ionisationsenergi /kjmol 1 (cf.) 517(Li) 93(Na) 16(K) 01(Rb) 373(Cs) Elektronaffinitet /kjmol 1 Elektronega tivitet Atomradius/Å E 0 /V (X 2 + 2e > 2X ) Ionradius X r/å Kp/ o CX Smp/ o CX Navn noter 8 HF HCl HBr HI Hydrogenfluorid Hydrogenchlorid Hydrogenbromid Hydrogeniodid Kp/ 0 C HX Dipolmoment/ D Bindingsstyrke HX (kj/mol) Afstand HX /Å Vandig opløsning Flussyre Saltsyre Opløselighed af HX liter HX(1atm)pr liter vand 25 0 C Azeotrop/1 atm g/100 g opløsning Densitet(25 0 C) concentration/m Kp/oC af azeotrop

2 Halo genos salt dannere Reaktion med metaller Stor elektronegativitetsforskel ladningsseperation Salte: Ionisk opbygning, faste stoffer NaCl AgCl CaCl 2 CoCl 2 PbCl 2 CrCl 3 6H 2 O CrCl 3 AlCl 3 CrCl Chlorforbindelser i pblokken BCl 3 (12.5) CCl (76.7) B(OH) 3 AlCl 3 * (s) Al(H 2 O) 3+ 6 NCl 3 (71) ClO 2 (11) HNO 2 HClO 2 +ClO 3 FCl (100) Cl 2 (3) SiCl (57.6) Si(OH) PCl 5 (160) POCl 3 H 3 PO S 2 Cl 2 (1) H 2 S SCl 2 (59) PCl 3 (76) H 2 S x O y H 3 PO 3 GeCl (83) AsCl 3 (130) Se 2 Cl 2 (130 d ) ClBr (5) Ge(OH) H 3 AsO 3 SnCl (11) SnCl x (OH) 6x 2 PbCl 2 (953, s ) PbCl 3 SbCl 3 (223) SbCl SbCl 5 (10 d ) SbCl 6 BiCl 3 (1, s) BiCl 5 2 Te Cl 6 (s ) I 2 Cl 6 (s ) Noter fx Højere oxidationstrin Cl 2 + 2OH ClO + Cl + H 2 O 3I 2 + 6OH IO 3 + 5I + 3H 2 O ClO 3 + SO 2 2ClO 2 + SO 2 2I 2 + 5O 2 2I 2 O

3 HXO n HOF (mægtig ustabil HF +½O 2 ) HClO hypochlorsyrling ClO hypochlorit HClO 2 chlorsyrling ClO 2 chlorit HClO 3 chlorsyre ClO 3 chlorat HClO perchlorsyre ClO perchlorat HBrO HIO HBrO 3 HIO 3 HBrO HIO (meta)periodsyre H 5 IO 6 orthoperiodsyre Oxosyrers styrke pk~85n (n: antal =O) Meget svage (n=0) Svage (n=1) Stærke (n=2) Meget stærke (n=3) ClOH 7.2 NOOH 3.3 NO 2 OH 1. ClO 3 OH (10) BrOH 8.7 ClOOH 2.0 ClO 2 OH 1 MnO 3 OH (meget) IOH 10.0 CO(OH) IO 2 OH 0.8 As(OH) SO(OH) SO 2 (OH) 2 <0 Sb(OH) SeO(OH) SeO 2 (OH) 2 <0 B(OH) TeO(OH) Si(OH) 10.0 PO(OH) Ge(OH) 8.6 AsO(OH) Te(OH) 8.8 IO(OH) HPO(OH) H 2 PO(OH) 2.0 noter side Noter 8 Halogener 1 Følgende negative ioner kan komme på tale: Cl, Br, I, ClO, ClO 2, ClO 3, og tilsvarende BrO n og IO n incl. perbromat og periodat. Hvor der er behov for en fælles betegnelse skriver vi X eller XO n 1.Bringes på reduceret form XO n + nso 2 + nh 2 O X +nso 2 + 2nH + 9 3

4 Halogener 2 Halogener i oxtrin 1 : X 2. X + Ag + AgX(s) (kridhvidt, offwhite, gulligt) (de eneste tungtopl. sølv salte i sur væske) Opløselighed li dfalder i rækken Cl, Br, I 3. AgCl + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2+ +Cl mens AgBr og AgI er for tungtopløselige Ag(NH 3 ) Br AgBr påviser Cl AgBr 10 Halogener 3 AgBr og AgI tilbage: Ag(I) reduceres med Zn. 2AgX + Zn 2Ag + Zn X Br og I har forskellig reducerende evne (eller: lader sig ikke lige nemt oxidere) 5. 2I + 2Fe 3+ I 2 + 2Fe 2+ Iod i opløsning I 2 (aq) I 2 (tol); K er stor Farve brun violet Br oxideres kun med stærkere ox midler 11 Oversættelse (her: prøve for I ) Fe Oversæt den udførte operation (her: tilsæt et par dråber jern(iii)sulfat og et par dråber toluen) vha. viden om partiklernes egenskaber i stoffet og vha. formålet med operationen til formler (her: jern(iii) ioner og deres farve) 2. Huske stoffernes (her toluens) relevante egenskaber (her lavere densitet end vands og upolært opløsningsmiddel) 3. Kende til forskellige udfald af operationen formuleret i kemiske termer (formler og reaktionsligninger). Oversætte forskellige udfald til hvordan de manifesterer sig i reagensglasset så de kan iagttages 5. Iagttage udfaldet korrekt og afgøre hvilket af de mulige det er (violet i øverste fase) 6. Slutte tilbage om hvad det iagttagede udfald betyder for tilstedeværelsen af en bestemt komponent i prøven (her:iodid) 7. Benytte denne og andre operationer til at afgøre hvilke komponenter prøven indeholder 12

5 Halogener 10Br + 2MnO + 16H + 5Br 2 + 2Mn 2+ +8H 2 O Brom i opløsning Br 2 (aq) Br 2 (tol); K er stor Farve brun brun Br påvist 13 Noter 8 Kvantitativt 1 1.Titrering efter Mohr : Chlorid Procedure: Der titreres med AgNO 3 opløsning med kendt koncentration indtil rødfarvning. Indikator: natriumchromat Princip: Ag + + Cl AgCl (shvidt) ; 2Ag + + CrO 2 Ag 2 CrO (srødt) Opløselighed 10 5 mol/liter ~3x10 mol/liter Støkiometri: V(AgNO 3 ) C(Ag + ) = n(ag + ) = n(cl ) = m(xcl)/m(xcl) Noter 8 Kvantitativt 2 2. Titrering efter Volhardt: Bromid eller iodid. Procedure: Der tilsættes overskud af AgNO 3 opløsning med kendt koncentration. Overskuddet af Ag + titreres med KSCNopløsning med kendt koncentration indtil rødfarvning. Indikator: jern(iii)sulfat Princip: Ag + + X AgX (shvidt/gult); SCN + Ag + AgSCN (s) xscn + Fe 3+ Fe(SCN) x (3x)+ (intens rød) Støkiometri V(AgNO 3 ) C(Ag + ) V(KSCN) C(SCN ) = n(x )

6 Noter 8 Kvantitativt 3 3. Potentiometrisk titrering : Chlorid, bromid og /eller iodid Procedure: Der titreres med AgNO 3 opløsning med kendt koncentration, idet potentialeforskellen mellem en sølvelektrode og en standardelektrode registreres løbende. Ækvivalenspunkter (aflæs volumen) ved potentialespring. Princip: AgI, AgBr og AgCl fældes rækkefølge i tre fraktioner fordi opløseligheden er forskellig Støkiometri: V(AgNO 3 ) C(Ag + ) = n(x ) Eksempel Br fundet. Til 5.00 ml opløsning sættes 25 ml M sølvnitrat. Der tilsættes lidt jern(iii) sulfat og der titreres med 9.5 ml M kaliumthiocyanat. Hvad er [Br ]? 0.311M