Галогенид водорода - Википедия - Hydrogen halide

Галогениды водорода находятся двухатомный неорганические соединения с формулой ЧАС X, где X - один из галогены: фтор, хлор, бром, йод, или же астатин.^[1] Галогениды водорода - это газы, которые растворяются в воде с образованием кислот.^{[нужна цитата ]} которые широко известны как галогеноводородные кислоты.

Сложный	Химическая формула	Диполь μ / D	Водная фаза (кислота)
фтороводород (флуоран)	HF	1.86	плавиковая кислота
хлористый водород (хлоран)	HCl	1.11	соляная кислота
бромистый водород (броман)	HBr	0.788	бромистоводородная кислота
йодистый водород (йодан)	ЗДРАВСТВУЙ	0.382	йодистоводородная кислота
водородный астатид астатин гидрид (астатан)	Шляпа	−0.06	гидростатическая кислота

Против. галогеноводородные кислоты

Галогениды водорода представляют собой двухатомные молекулы, не склонные к ионизации в газовой фазе (хотя сжиженный фтористый водород является полярным растворителем, отчасти похожим на воду). Таким образом, химики отличают хлористый водород от соляной кислоты. Первый представляет собой газ при комнатной температуре, который реагирует с водой с образованием кислоты. После образования кислоты двухатомную молекулу можно регенерировать с трудом, но не обычным путем. дистилляция. Обычно названия кислоты и молекул четко не различаются, поэтому на лабораторном жаргоне «HCl» часто означает соляную кислоту, а не газообразный хлористый водород.

Вхождение

Хлористый водород, в виде соляная кислота, является основным компонентом Желудочный сок.

Фтористый водород, хлорид и бромид также являются вулканические газы.

Синтез

Прямая реакция водорода с фтором и хлором дает фтороводород и хлористый водород соответственно. Однако промышленно эти газы получают путем обработки галогенидных солей серной кислотой. Бромистый водород возникает, когда водород и бром соединяются при высоких температурах в присутствии платины. катализатор. Наименее стабильный галогенид водорода, HI, образуется менее непосредственно в результате реакции йода с сероводород или с гидразин.^[1]^{[страница нужна ]}

Физические свойства

Сравнение температур кипения галогенидов водорода и халькогениды водорода; здесь видно, что фтористый водород ломает тенденции наряду с воды.

Галогениды водорода - бесцветные газы при стандартные условия по температуре и давлению (STP) за исключением фтороводорода, который кипит при 19 ° C. Один из галогенидов водорода, фтороводород проявляет водородная связь между молекулами и, следовательно, имеет самые высокие точки плавления и кипения из серии HX. От HCl до HI температура кипения повышается. Эта тенденция объясняется увеличением силы межмолекулярных связей. силы Ван дер Ваальса, что коррелирует с числом электронов в молекулах. Концентрированные растворы галогеноводородной кислоты выделяют видимые белые пары. Этот туман возникает из-за образования крошечных капелек их концентрированных водных растворов галогеноводородной кислоты.

Реакции

При растворении в воде, которая является сильно экзотермической, галогениды водорода дают соответствующие кислоты. Эти кислоты очень сильные, что отражает их склонность к ионизировать в водный раствор уступающий гидроксоний ионы (H₃О⁺). За исключением плавиковой кислоты, галогениды водорода сильные кислоты, с увеличением силы кислоты по группе. Плавиковая кислота сложен, потому что его сила зависит от концентрации из-за воздействия гомоконъюгация. В виде растворов в неводных растворителях, таких как ацетонитрил однако галогениды водорода имеют умеренную кислотность.

Аналогичным образом галогениды водорода реагируют с аммиак (и другие основания), образующие галогениды аммония:

HX + NH₃ → NH₄Икс

В органической химии гидрогалогенирование реакция используется для получения галогенуглерода. Например, хлорэтан производится гидрохлорирование из этилен:^[2]

C₂ЧАС₄ + HCl → CH₃CH₂Cl