HALOGENI ELEMENTI

17 grupa Periodnog sistema elemenata Zajednički simbol X Ne nalaze se u prirodi u elementarnom stanju (zbog velike reaktivnosti) već u obliku

bull F rarr minerala fluorita (CaF2)bull Cl rarr minerala halita (NaCl) i Clndash-jona u morskoj vodibull Br rarr Brndash-jona u prirodnim vodamabull I rarr Indash-jona u prirodnim vodama Ca(IO3)2 i NaIO3 uz čilsku šalitru (NaNO3)

HALOGENI ELEMENTI

Elektronska konfiguracija ns2np5

Najreaktivniji elementi u PSE rarr za postizanje stabilne elektronske konfiguracijenarednog plemenitog gasa potreban je samo 1 endash U odgovarajućoj periodi imaju najveće vrednosti energije jonizacije i elektro-

negativnosti kao i najveći afinitet prema elektronu Jaka oksidaciona sredstva Reaktivnost i oksidaciona sposobnost opadaju u grupi sa porastom Z

SVOJSTVA

Eө F2 gt Cl2 gt Br2 gt I2

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

U elementarnom stanju javljaju se kao dvoatomski molekuli X2bull Fluor rarr gas svetložute bojebull Hlor rarr gas zelenožute bojebull Brom rarr tečnost smeđe bojebull Jod rarr čvrsta supstanca tamnoljubičaste boje metalnog izgledabull Astat rarr radioaktivni element vrlo redak

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i timejačina međumolekulskih (Londonovih) sila

bull rastu temperature topljenja (tm) i ključanja (tb) u grupibull F2 i Cl2 su gasovi Br2 je tečan a I2 čvrst

ElementRelativna veličina

tm oC tb oCAgregatno

stanje

F2 ndash219 ndash188 g

Cl2 ndash101 ndash34 g

Br2 ndash7 60 l

I2 114 185 s

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (mogućnostekstrakcije iz vode) Mala rastvorljivost u vodi rarr rastvori se nazivaju hlorna

bromna i jodna voda a koriste se kao zamena za elementarnehalogene

CHCl3 H2O H2O(+ skrob)

I2 uDokazna reakcija(sa skrobom gradi adiciono jedinjenjeplave boje)

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Pri rastvaranju u vodi dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO (X = Cl Br I)

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

0Cl

+ endash

ClndashI

Clndash endash0

ClI

DISPROPORCIONISANJE

SINPROPORCIONISANJE

HCl Cl2 HClOndashI 0 I

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

I ndashI V

Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše

Fluor F2

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

Jod I2

Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)

Zagrevanje

Kristali joda

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Fluor F2

Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje

bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

Hlor Cl2

U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4

ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

Cl2 H2

Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji

HALOGENI ELEMENTI

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće

Brom Br2

Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)

Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

U elementarnom stanju javljaju se kao dvoatomski molekuli X2bull Fluor rarr gas svetložute bojebull Hlor rarr gas zelenožute bojebull Brom rarr tečnost smeđe bojebull Jod rarr čvrsta supstanca tamnoljubičaste boje metalnog izgledabull Astat rarr radioaktivni element vrlo redak

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Sa porastom veličine molekula i broja elektrona raste polarizabilnost molekula i timejačina međumolekulskih (Londonovih) sila

bull rastu temperature topljenja (tm) i ključanja (tb) u grupibull F2 i Cl2 su gasovi Br2 je tečan a I2 čvrst

ElementRelativna veličina

tm oC tb oCAgregatno

stanje

F2 ndash219 ndash188 g

Cl2 ndash101 ndash34 g

Br2 ndash7 60 l

I2 114 185 s

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (mogućnostekstrakcije iz vode) Mala rastvorljivost u vodi rarr rastvori se nazivaju hlorna

bromna i jodna voda a koriste se kao zamena za elementarnehalogene

CHCl3 H2O H2O(+ skrob)

I2 uDokazna reakcija(sa skrobom gradi adiciono jedinjenjeplave boje)

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Pri rastvaranju u vodi dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO (X = Cl Br I)

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

0Cl

+ endash

ClndashI

Clndash endash0

ClI

DISPROPORCIONISANJE

SINPROPORCIONISANJE

HCl Cl2 HClOndashI 0 I

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

I ndashI V

Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše

Fluor F2

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

Jod I2

Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)

Zagrevanje

Kristali joda

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Fluor F2

Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje

bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

Hlor Cl2

U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4

ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

Cl2 H2

Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji

HALOGENI ELEMENTI

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće

Brom Br2

Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)

Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (mogućnostekstrakcije iz vode) Mala rastvorljivost u vodi rarr rastvori se nazivaju hlorna

bromna i jodna voda a koriste se kao zamena za elementarnehalogene

CHCl3 H2O H2O(+ skrob)

I2 uDokazna reakcija(sa skrobom gradi adiciono jedinjenjeplave boje)

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Pri rastvaranju u vodi dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO (X = Cl Br I)

Cl2 + H2O H+ + Clndash + HClO

0Cl

+ endash

ClndashI

Clndash endash0

ClI

DISPROPORCIONISANJE

SINPROPORCIONISANJE

HCl Cl2 HClOndashI 0 I

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

I ndashI V

Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše

Fluor F2

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

Jod I2

Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)

Zagrevanje

Kristali joda

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Fluor F2

Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje

bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

Hlor Cl2

U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4

ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

Cl2 H2

Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji

HALOGENI ELEMENTI

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće

Brom Br2

Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)

Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

3HXO 2Xndash + XO3ndash + 3H+

I ndashI V

Uz zagrevanje HXO dalje disproporcioniše

Fluor F2

Zbog malih dimenzija atoma i Fndash-jona specifičan je kaobull najreaktivniji element (superhalogen)bull najelektronegativniji element ( = 40)bull najjače poznato oksidaciono sredstvo (najveća vrednost Eө)

U molekulu F2 slobodni elektronski parovi na susednim atomima se nalaze blizu imeđusobno odbijaju što čini F-F vezu slabijom nego što je očekivano

F2 Cl2 Br2 I2

Energija veze kJ molndash1 155 240 190 149

HALOGENI ELEMENTI

SVOJSTVA

Reaguje sa vodom na sobnoj t i oksiduje je

2F2(g) + 2H2O(l) O2(g) + 4HF(aq)

Jod I2

Veliki napon pare u čvrstom stanju zbog čega sublimuje (s rarr g)

Zagrevanje

Kristali joda

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Fluor F2

Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje

bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

Hlor Cl2

U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4

ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

Cl2 H2

Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji

HALOGENI ELEMENTI

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće

Brom Br2

Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)

Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Fluor F2

Dobija se elektrolizom rastopa soli Koristi se za dobijanje

bull UF6 u proizvodnji goriva za nuklearne reaktorebull fluoridabull monomera za sintezu teflona politetrafluoroetena (PTFE) ndash(CF2ndashCF2)nndash

Hlor Cl2

U laboratoriji se dobija reakcijom između jakih oksidacionih sredstava (MnO2 PbO2MnO4

ndash Cr2O72ndash) i koncentrovane HCl

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Clndash(aq) rarr Cl2(g) + Mn2+(aq) + 2H2O(l)

U industriji se dobija elektrolizom rastvora ili rastopa soli

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Anoda (+) 2Clndash rarr Cl2 + 2endash

Katoda (ndash) 2H2O + 2endash rarr H2 + 2OHndash

2Clndash(aq) + 2H2O(l) rarr Cl2(g) + H2(g) + 2OHndash(aq)

Elektroliza rastvora NaCl

Lakša je redukcija vode (Eө = ndash083 V) nego Na+-jona (Eө = ndash271 V) Rastvor oko katode postaje jako bazan rarr uparavanjem se dobija NaOH Svi dobijeni proizvodi (Cl2 H2 i NaOH) su važne sirovine za hemijsku industriju

Cl2 H2

Membrana propustljiva samo za jonečime se održava elektroneutralnost u ćeliji

HALOGENI ELEMENTI

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće

Brom Br2

Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)

Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

RAZLIKA IZMEĐU ELEKTROHEMIJSKE I ELEKTROLITIČKE ĆELIJE

ANODA (+) KATODA (ndash)

Elektrohemijska ćelijabull spontana redoks reakcijabull stvara se električna energijabull anoda je negativna elektroda

(katoda je pozitivna)

Elektrolitička ćelijabull redoks reakcija nije spontanabull troši se električna energijabull anoda je pozitivna elektroda

(katoda je negativna)

endash

ANODA (ndash) KATODA (+)

endash

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Hlor se koristibull u proizvodnji hlorovanih organskih jedinjenja (npr PVC)bull u proizvodnji HCl i hloridabull kao sredstvo za beljenjebull kao sredstvo za dezinfekcijubull kao sredstvo za hlorisanje vode za piće

Brom Br2

Cl2(g) + 2Brndash(aq) rarr 2Clndash(aq) + Br2(l)

Dobija se oksidacijom bromida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

Koristi se za proizvodnju organskih jedinjenja koja subull pesticidibull usporivači gorenjabull benzinski aditivi

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

Dobija se oksidacijom jodida (iz prirodnih voda) pomoću hlora

HALOGENI ELEMENTI

DOBIJANJE I PRIMENA

Jod I2

Cl2(g) + 2Indash(aq) rarr 2Clndash(aq) + I2(s)

Koristi sebull za proizvodnju organskih jedinjenjabull kao sredstvo za dezinfekciju (jodna tinktura)

Ulazi u sastav hormona štitne žlezde pa njegov nedostatak dovodi do uvećanja štitnežlezde Zbog toga se kuhinjskoj soli dodaje KI ili NaI rarr bdquojodirana sordquo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici HX

Oksidacioni brojevi najčešće ndashI (F isključivo) I III V VII

Gasovite supstance izuzev HFbull HF je tečnost sa visokom tb (20 oC) zbog jakih vodoničnih vezabull molekuli HF povezani H-vezama obrazuju planarne cik-cak lance

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonici se dobijajubull iz halogenida dejstvom kiseline

koncentrovana H2SO4 se koristi za dobijanje HF i HCl

CaF2(s) + H2SO4(konc) rarr 2HF(g) + CaSO4(s) slabija kiselina (H3PO4) se koristi za dobijanje HBr i HI jer bi konc H2SO4

oksidovala halogenid-jone do halogena

H2(g) + Cl2(g) rarr 2HCl(g)

bull direktnom sintezom iz elemenata (izuzetak HF)

Rastvaranjem halogenovodonika (HX g) u vodi nastaju halogenovodonične kiseline(HX aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Halogenovodonične kiseline HX(aq)

HX(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Xndash(aq)

HCl HBr HI rarr jake kiseline

Ka gt 103

bull Jačina kiselina raste u nizu HCl lt HBr lt HI jer opada jačina veze

HF rarr slaba kiselina

Energija veze kJ molndash1

HndashF 565HndashCl 432HndashBr 366HndashI 299

HF(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Fndash(aq) Ka = 1110ndash3

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HF je veoma korozivna iako je slaba kiselinabull Jedina kiselina koja rastvara SiO2 i staklo

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

SiO2(s) + 4HF(aq) rarr SiF4(g) + 2H2O(l)bull Reakcija je favorizovana zbog nastanka gasovitog SiF4

Halogenidi Xndash

Soli halogenovodoničnih kiselina Skoro svi elementi grade halogenide

bull veze su u rasponu od jonskih do kovalentnih Većina jonskih halogenida (hlorida bromida i jodida) je dobro rastvorljiva u vodi a većina

fluorida je nerastvorljiva Zbog porasta kovalentnog karaktera veze rastvorljivost halogenida opada u nizu

MCln gt MBrn gt MIn

Halogenidi srebra (AgCl AgBr i AgI) su nerastvorni (slabo rastvorni) u vodi pa je dokaznareakcija za halogenid-jone

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ag+(aq) + Xndash(aq) rarr AgX(s)

Rastvorljivost fluorida je obično različita od rastvorljivosti ostalih halogenidabull AgF je rastvoran u vodi

Rastvorljivost opada u nizuAgCl gt AgBr gt AgI

Ks(AgCl) gt Ks(AgBr) gt Ks(AgI)

1810ndash10 gt 3310ndash13 gt 1510ndash16

Halogenidi se dobijajubull dejstvom HX(aq) na metale okside hidrokside ili karbonatebull direktnom sintezom iz elemenata

P4(s) + 6Cl2(g) rarr 4PCl3(l)2Fe(s) + 3Cl2(g) rarr 2FeCl3(s)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidi hlora

Gasovite supstance sa izraženim oksidacionim svojstvima zbog čega se koriste kaosredstva za beljenje i dezinfekciju (hlorisanje) vode umesto hlora Cl2O je dobro rastvoran u vodi i ponaša se kao anhidrid hipohloraste kiseline

Binarna jedinjenja sa kiseonikom nisu tipična za halogene elemente a većina je nestabilnai čak eksplozivna Najznačajniji su oksidi hlora

bull Cl2O hlor(I)-oksidbull ClO2 hlor(IV)-oksid

Cl2O(g) + H2O(l) 2HClO(aq)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline i njihove soli

Oksidacioni broj X

Formula kiseline Naziv kiseline Naziv soli

I HXO Hipohalogenasta HipohalogenitiIII HXO2 Halogenasta HalogenitiV HXO3 Halogena Halogenati

VII HXO4 Perhalogena Perhalogenati

X = Cl

HClO HIPOHLORASTA (hipohloriti ClOndash)

HClO2 HLORASTA (hloriti ClO2ndash)

HClO3 HLORNA (hlorati ClO3ndash)

HClO4 PERHLORNA (perhlorati ClO4ndash)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Kiseonične kiseline (ili oksokiseline) i anjoni imaju tetraedarski raspored atoma kiseonikai slobodnih elektronskih parova oko X

ClO2ndash

savijenaClO4

ndash

tetraedar

Građa molekula i jona

ClO3ndash

trougaonapiramida

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Jačina kiseoničnih kiselina raste sa porastom oksidacionog broja X

Ka(HClO) lt Ka(HClO2) lt Ka(HClO3) lt Ka(HClO4)

3010ndash8 lt 1110ndash2 lt 103 lt 1010

Prema Polingovom pravilu jačina kiseonične kiseline je proporcionalna razlici između brojaatoma O (b) i broja atoma H (a) u formuli kiseline (HaXOb)

Oksidacionibroj X

Formula kiseline b ndash a Jačina

kiselineI HXO 0 vrlo slaba

III HXO2 1 slabaV HXO3 2 jaka

VII HXO4 3 vrlo jaka

Za isti oksidacioni broj X jačina kiseoničnih kiselina raste u nizuI lt Br lt Cl

bull HClO4 je jedna od najjačih kiselina

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Oksidacioni broj I

Hipohalogenaste kiseline (HXO) se dobijaju rastvaranjem halogenih elemenata u vodi pričemu dolazi do disproporcionisanja halogena

X2 + H2O H+ + Xndash + HXO Uvođenjem halogena u rastvor baze takođe dolazi do disproporcionisanja a nastaju

hipohalogeniti

X2 + 2OHndash XOndash + Xndash + H2O Hipohlorasta kiselina nastaje i rastvaranjem Cl2O u vodi HClO i njene soli (npr NaClO) su oksidaciona sredstva i koriste se kao sredstva za

dezinfekciju i beljenje (bdquovarikinardquo Domestos)

2HClO(aq) + 2H+(aq) + 2endash rarr Cl2(g) + 2H2O(l) Eө = 161 V

ClOndash(aq) + H2O(l) + 2endash rarr Clndash(aq) + 2OHndash(aq) Eө = 084 V

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Ne smeju da se mešaju sa drugim sredstvima za čišćenje U prisustvu H+-jonaClOminus-jon gradi HClO a zatim dolazi do reakcije sinproporcionisanja i izdvajanjatoksičnog hlora

HClO + H+ + Clndash Cl2 + H2O

Oksidacioni broj V

Halogenati nastaju uvođenjem halogena u vreli rastvor baze pri čemu dolazi dodisproporcionisanja

3X2 + 6OHndash XO3ndash + 5Xndash + 3H2O

XO3ndash + 5Xndash + 6H+ rarr 3X2 + 3H2O

U kiseloj sredini halogenati su jaka oksidaciona sredstva i oksiduju halogenide dohalogena u reakciji sinproporcionisanja

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Hlorati alkalnih metala se razlažu pri žarenju

4KClO3 KCl + 3KClO4400 oC

2KClO3 2KCl + 3O2t katalizator

bull U prisustvu katalizatora pri termičkom razlaganju nastaje kiseonik (laboratorijskodobijanje O2)

KClO3 se koristibull kao oksidaciono sredstvobull u proizvodnji šibica i pirotehničkih sredstava

Oksidacioni broj VII

HClO4 rarr najjača neorganska kiselina i izuzetno jako oksidaciono sredstvobull u kontaktu sa organskim supstancama eksplodira

Iznad 200 oC se razlaže uz oslobađanje velike količine gasova i toplote (može dovestido eksplozije)

HALOGENI ELEMENTI

JEDINJENJA

Najznačajnija so perhlorne kiseline je NH4ClO4 Koristi se kao sastojak raketnog goriva

bull 70 NH4ClO4 ostatak je prah Albull bdquoSpace Shuttlerdquo tokom leta potroši 700 t NH4ClO4

2NH4ClO4(s) rarr N2(g) + Cl2(g) + 2O2(g) + 4H2O(g)