Шпаргалка по "Химии"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2013 в 16:23, шпаргалка

Краткое описание

2. Общая характеристика галогенов. Нахождение в природе. Получение и свойства
3. Водородные соединения галогенов и их свойства. Фреоны.
4. Кислородные соединения галогенов. Получение и свойства. Фреоны.

Вложенные файлы: 1 файл

химия Экз 1курс 1 семестр неорганика.docx

— 149.28 Кб (Скачать файл)

Так как оксид кремния входит в состав стекла, то плавиковая кислота разъедает стекло, и поэтому в лабораториях ее получают (а потом и хранят) в сосудах из полиэтилена или тефлона.

Необходимо отметить очень важную особенность — все они неустойчивы в присутствии солнечного света. На свету они разлагаются, образуя серебро и свободный галоген:

 

hv

     

2АgНаl(тв)

2Аg(тв)

+

Наl2

(*)


Именно реакции типа (*) привели к созданию белой фотографии.

Чаще всего в фотографии используют наиболее чувствительный бромид серебра. Для проявления фотопленок используют раствор гипосульфита (тиосульфата).

4. Кислородные соединения  галогенов. Получение и свойства. Фреоны.

Галогены образуют ряд соединений с кислородом. Однако все эти соединения неустойчивы, не получаются при непосредственном взаимодействии галогенов с кислородом и могут быть получены только косвенным путем. Такие особенности кислородных соединений галогенов согласуются с тем, что почти все они характеризуются положительными значениями стандартной энергии Гиббса образования (см., например, в табл. 7 на стр. 194 значения   для  ).

Из кислородсодержащих соединений галогенов наиболее устойчивы соли кислородных кислот, наименее— оксиды и кислоты. Во всех кислородсодержащих соединениях галогены, кроме фтора, проявляют положительную степень окисленности, достигающую семи.

Фторид кислорода   можно получить пропусканием фтора в охлажденный   раствор  . Реакция идет согласно уравнению:

Помимо   при этом всегда образуются кислород, озон и пероксид водорода. При обычных условиях   — бесцветный газ с резким запахом озона. Фторид кислорода очень ядовит, проявляет сильные окислительные свойства и может служить одним из эффективных окислителей ракетных топлив.

Фреоны (хладоны) — техническое название группы насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, применяемых в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей. Кроме атомов фтора фреоны могут содержать атомы хлора или брома[1]. Название «фреон» фирмы DuPont (США) в течение многих лет использовалось в литературе как общетехнический термин для хладагентов. В СССР и РФ укоренился термин «хладоны»[2].

Фрео́ны — галогеноалканы, фтор- и хлорсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты в холодильных машинах (например, в кондиционерах). Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью.

Свойства


Физические свойства

Фреоны — бесцветные газы или жидкости, без запаха. Хорошо растворимы в неполярных органических растворителях, очень плохо — в воде и полярных растворителях.

Основные физические свойства фреонов метанового ряда.[2]

Химическая формула

Наименование

Техническое обозначение

Температура плавления, °C

Температура кипения, °C

Относительная молекулярная масса

CFH3

фторметан

R41

-141,8

-79,64

34,033

CF2H2

дифторметан

R32

-136

-51,7

52,024

CF3H

трифторметан

R23

-155,15

-82,2

70,014

CF4

тетрафторметан

R14

-183,6

-128,0

88,005

CFClH2

фторхлорметан

R31

--

-9

68,478

CF2ClH

хлордифторметан

R22

-157,4

-40,85

86,468

CF3Cl

трифторхлорметан

R13

-181

-81,5

104,459

CFCl2H

фтордихлорметан

R21

-127

8,7

102,923

CF2Cl2

дифтордихлорметан

R12

-155,95

-29,74

120,913

CFCl3

фтортрихлорметан

R11

-110,45

23,65

137,368

CF3Br

трифторбромметан

R13B1

-174,7

-57,77

148,910

CF2Br2

дифтордибромметан

R12B2

-141

24,2

209,816

CF2ClBr

дифторхлорбромметан

R12B1

-159,5

-3,83

165,364

CF2BrH

дифторбромметан

R22B1

--

-15,7

130,920

CFCl2Br

фтордихлорбромметан

R11B1

--

51,9

181,819

CF3I

трифториодметан

R13I1

--

-22,5

195,911


 

Химические свойства

Фреоны очень инертны  в химическом отношении, поэтому  они не горят на воздухе, невзрывоопасны даже при контакте с открытым пламенем. Однако при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма ядовитые продукты, например фосген COCl2, который в годыпервой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество.

Устойчивы к действию кислот и щелочей.

Виды  фреонов (хладонов)


В соответствии со степенью воздействия на озоновый слой фреоны (хладоны) делят на следующие группы:

Группа

Класс соединений

Фреоны (хладоны)

Воздействие на озоновый слой

A

Хлорфторуглероды(CFC)

R11, R12, R13, R111,

R112, R113, R114, R115

Вызывают истощение озонового  слоя

Бромфторуглероды

R12B1, R12B2, R113B2, R13B2,

R13B1, R21B1, R22B1, R114B2

B

Хлорфторуглеводороды (HCFC)

R21, R22, R31, R121, R122, R123, R124,

R131, R132, R133, R141, R142, R151, R221,

R222, R223, R224, R225, R231, R232, R233

Вызывают слабое истощение  озонового слоя

C

Фторуглеводороды(HFC)

R23, R32, R41, R125, R134, R143,

R152, R161,R227, R236, R245, R254

Озонобезопасные фреоны (хладоны)

Фторуглероды (перфторуглеводороды)

(CF)

R14, R116, R218, RC318


 

Наиболее распространены следующие соединения:

  • трихлорфторметан (tкип 23,8 °C) — Фреон R11
  • дифтордихлорметан (tкип –29,8 °C) — Фреон R12
  • трифторхлорметан (tкип –81,5 °C) — Фреон R13
  • тетрафторметан (tкип –128 °C) — Фреон R14
  • тетрафторэтан (tкип –26,3 °C) — Фреон R134A
  • хлордифторметан (tкип –40,8 °C) — Фреон R22
  • хлорофторокарбонат (tкип –51,4 °C) — Фреон R407C
  • Пентафторэтан / трифторэтан (tкип -46,5 °C) — Фреон R-507
  • изобутан (tкип –11,73 °C) — Фреон-R600A (не является галогеналканом, пожаро- и взрывоопасен).

История названия


В 1928 году американскому химику корпорации «Дженерал Моторс» («General Motors Research») Томасу Мидгли (1889—1944) удалось выделить и синтезировать в своей лаборатории химическое соединение, получившее впоследствии название «Фреон». Через некоторое время «Химическая Кинетическая Компания» («Kinetic Chemical Company»), которая занималась промышленным производством нового газа — Фреон-12, ввела обозначение хладагента буквой R (Refrigerant — охладитель, хладагент). Такое наименование получило широкое распространение и со временем полное название хладагентов стало записываться в составном варианте — торговая марка производителя и общепринятое обозначение хладагента. Например: торговая марка GENETRON®AZ-20 соответствует хладагенту R-410A, который состоит из хладагентов R32 (50 %) и R125 (50 %). Существует также торговая марка с таким же названием, как и у химического соединения — FREON® (Фреон), основным правообладателем которой является американская компания «ДюПон» («DuPont»). Это совпадение в названии до сих пор вызывает путаницу и споры — можно ли словом фреон называть произвольные хладагенты.

Правила цифрового обозначения фреонов (хладонов)


По международному стандарту ISO № 817-74 техническое обозначение  фреона (хладона) состоит из буквенного обозначения R (от слова refrigerent) и цифрового обозначения:

  • первая цифра справа – это числа атомов фтора в соединении;
  • вторая цифра справа – это число атомов водорода в соединении плюс единица;
  • третья цифра справа – это число атомов углерода в соединении минус единица (для соединений метанового ряда нуль опускается);
  • число атомов хлора в соединении находят вычитанием суммарного числа атомов фтора и водорода из общего числа атомов, которые могут соединяться с атомами углерода;
  • для циклических производных в начале определяющего номера ставится буква C;
  • в случае, когда на месте хлора находится бром, в конце определяющего номера ставится буква B и цифра, показывающая число атомов брома в молекуле.
  • в случае, когда на месте хлора находится иод, в конце определяющего номера ставится буква I и цифра, показывающая число атомов иода в молекуле.

Воздействие на окружающую среду


Влияние на озоновый слой

Считается, что причиной уменьшения озона в стратосфере и образование озоновых дыр является производство и применение хлор- и бромсодержащих фреонов.[3] Попадая после использования в атмосферу, они разлагаются под воздействием ультрафиолетового излученияСолнца. Высвободившиеся компоненты активно взаимодействуют с озоном в так называемом галогеновом цикле распада атмосферного озона.

Подписание и ратификация странами ООН Монреальского протокола привело к уменьшению производства озоноразрушающих фреонов и способствует восстановлению озонового слоя Земли.

В связи с пагубным влиянием озоноразрушающего фреона R22, его использования год от года сокращается в США [4] и Европе, где с 2010 года официально запрещено применять этот фреон. В России c 2011 года прекращен импорт холодильного оборудования, в том числекондиционеров промышленного и полу-промышленного класса, однако сам фреон пока производится в стране.[5]. На замену фреону R22 должен прийти фреон R-410A, а также Ретрофиты R407C, R422D.

Парниковый эффект

Основная статья: Парниковые газы

Парниковая активность (англ. GWP — ПГП) фреонов в зависимости от марки варьируется в пределах 1300—8500 раз выше чем у углекислого газа. Основным источником фреона являются холодильные установки и аэрозоли.[6]

Применение


  • Используется в качестве рабочего вещества — хладагента в холодильных установках.
  • Как выталкивающая основа в газовых баллончиках.
  • Применяется в парфюмерии и медицине для создания аэрозолей.
  • Применяется в пожаротушении на опасных объектах (например, электростанции, корабли и т. д.)
  • Как вспенивающий реагент при производстве полиуретановой продукции.
  • В качестве сырья для промышленного производства фторолефинов[2]:
    • тетрафторэтилена 2CF2HCl → CF= CF+ 2HCl;
    • трифторхлорэтилена CF2ClCFCl+ Zn → CF= CFCl + ZnCl2;
    • винилиденфторида CF2ClCH→ CF= CH+ HCl

5. Кислородосодержащие кислоты  галогенов. Сопоставление кислотных  и окислительных свойств.

Как уже указывалось, кислородные  соединения хлора могут быть получены только косвенными методами. Рассмотрение путей их образования начнем с  процесса гидролиза хлора, т. е. с  обратимой реакции между хлором и водой

в результате которой образуются соляная кислота и хлорноватстая кислота  .

Гидролиз хлора является реакцией самоокисления-самовосстановления, при которой один из атомов хлора, присоединяя к себе электрон от другого  атома, восстанавливается, а другой атом хлора окисляется.

Информация о работе Шпаргалка по "Химии"