Физические свойства галогенов
Фтор при обыкновенных условиях — газ, окрашенный в толстых слоях в слабый зеленовато-желтый цвет. При сильном охлаждении фтор превращается в жидкость, затвердевающую при —218°.
Хлор — газ желто-зеленого цвета, примерно в 2,5 раза более тяжелый, чем воздух: 1 л хлора при нормальных условиях весит 3,21 г. Под давлением около 6 ат хлор уже при обыкновенной температуре превращается в жидкость. Сжиженный хлор обычно хранят и транспортируют в стальных баллонах или в специальных цистернах.
Бром представляет собой тяжелую темнобурую жидкость уд. веса 3,12. Он очень легко испаряется, образуя «красно-бурые пары. При соприкосновении с кожей человека бром причиняет тяжелые ожоги.
Йод — твердое вещество, образующее темносерые кристаллы слабым металлическим блеском. Уд. вес иода 4,93. При медленном нагревании под обыкновенным давлением иод возгоняется, т. е., не плавясь, превращается в пары, которые имеют фиолетовую окраску; при охлаждении паров иод, минуя жидкую фазу, снова переходит в твердое состояние. Но если быстро нагревать иод, особенно при повышенном давлении, то он плавится при 113°.
Все галогены обладают очень резким запахом. Вдыхание даже небольших количеств галогенов вызывает сильное раздражение дыхательных путей и воспаление слизистой оболочки горла и носа. Более значительные количества галогенов могут вызвать тяжелое отравление организма.
Важнейшие физические константы галогенов сопоставлены в табл. 18. Данные, приведенные в этой таблице, показывают, что физические свойства галогенов изменяются в определенной последовательности при переходе от фтора к иоду: увеличивается удельный вес, повышаются температуры плавления и кипения, возрастают радиусы атомов.
Галогены сравнительно мало растворимы в воде. Один объем воды растворяет при обыкновенной температуре около 21/2 объемов хлора. Раствор этот называется хлорной в одой. При пропускании хлора в охлажденную до 0° воду из раствора выделяются зеленовато-желтые кристаллы — кристаллогидрат хлора Сl2 • 8Н20O.
Таблица 18
Важнейшие физические константы галогенов
| Константы | Фтор F | Хлор Cl | Бром Вг | Иод J |
| Удельный вес……
Темп, плавления в°С Темп, кипения в °С Радиус атома в Å |
1,11 (жидк.)
— 218 — 188,2 0,67 |
1,57 (жидк.)
— 101 — 34 1,07 |
3,12
-5,7 59 1,19 |
4,93
113 184 1,36 |
Растворимость брома при 20° около 3,5 г, а растворимость иода всего 0,02 г на 100 г воды. Фтор не может быть растворен в воде, так как он энергично разлагает ее с выделением кислорода и образованием HF:
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
(одновременно образуется некоторое количество озона).
Значительно лучше, чем в воде, растворяются галогены во многих органических растворителях: сероуглероде, спирте, эфире, хлороформе и др. Растворы брома во всех этих растворителях имеют желтовато-бурый цвет. Раствор иода в спирте и эфире имеет тёмнобурый, а в сероуглероде и хлороформе—фиолетовый цвет; различие в окраске растворов вызывается образованием сольватов иода, т. е. соединений молекул J2 с молекулами растворителей.
Хорошей растворимостью галогенов в органических растворителях можно воспользоваться для извлечения их из водных растворов. Если, например, взболтать водный раствор иода с небольшим количеством сероуглерода (не смешивающегося с водой), то почти весь йод переходит из воды в сероуглерод, окрашивая его в фиолетовый, цвет.
Вы читаете, статья на тему Физические свойства галогенов