Таким чином, можна переконатися, що хлор сильніший окислювач, ніж бром
Таким чином, можна переконатися, що хлор сильніший окислювач, ніж бром. Так само, якщо змішати розчин іодиду калію з бромом, утворюється чорний осад із твердого йоду. Це означає, що бром окислює йодид-іони:
Обидві описані реакції є прикладами реакцій витіснення (заміщення). У кожному випадку більш реакційноздатний, тобто сильнішим окислювачем, галоген витісняє з розчину менш реакційноздатний галоген.
Окислення металів.Галогени легко окислюють метали. Фтор легко окислює всі метали, виключаючи золото та срібло. Ми вже згадували, що хлор окислює натрій, утворюючи з ним хлорид натрію. Наведемо ще один приклад: коли потік газоподібного хлору пропускають над поверхнею нагрітої залізної тирси, утворюється хлорид заліза (III), тверда коричнева речовина:
Навіть йод здатний, хоч і повільно, окислювати метали, розташовані в електрохімічному ряду нижче за нього. Легкість окиснення металів різними галогенами зменшується при переміщенні до нижньої частини VII групи. У цьому вся можна переконатися, порівнюючи енергії освіти галогенідів з вихідних елементів. У табл. 4 вказані стандартні ентальпії утворення галогенідів натрію у порядку переміщення до нижньої частини групи.
Окислення неметалів. За винятком азоту та більшості шляхетних газів, фтор окислює решту неметалів. Хлор реагує з фосфором та сіркою. Вуглець, азот та кисень не вступають у реакції безпосередньо з хлором, бромом або йодом. Про відносну реакційну здатність галогенів до неметалів можна судити, порівнюючи їх реакції з воднем (табл. 5).
Окислення вуглеводнів.За певних умов галогени окислюють вуглеводні. Наприклад, хлор повністю відщеплює водень від молекули.скипидару:
Окислення ацетилену може протікати з вибухом:
Таблиця 5. Реакції галогенів із воднем
Реакція
Характер та умови протікання
Н2(р.)+F2(р.) ® 2НF (р.)
Протікає із вибухом
Н2(г.)+Сl2(г.) ® 2НСl (м.)
Протікає з вибухом світла, але повільно у темряві
Н2(р.)+Вr2(р.) ® 2НВr(р.)
Протікає лише при нагріванні та у присутності каталізатора
Н2(р.)+I2(р.) ® 2НI(р.)
Протікає повільно навіть при нагріванні
Реакції з водою та лугами
Фтор реагує з холодною водою, утворюючи фторівник і кисень:
Хлор повільно розчиняється у питній воді, утворюючи хлорну воду. Хлорна вода має невелику кислотність внаслідок того, що в ній відбувається диспропорціонування хлору з утворенням соляної кислоти та хлорноватої кислоти:
Бром та йод диспропорціонують у воді аналогічним чином, але ступінь диспропорціонування у воді зменшується від хлору до йоду.
Хлор, бром та йод диспропорціонують також у лугах. Наприклад, у холодній розведеній лугу бром диспропорціонує на бромід-іони та гіпоброміт-іони (бромат (I)-іони):
При взаємодії брому з гарячими концентрованими лугами диспропорціонування протікає далі:
Йодат (I), або гіпоіодит-іон, нестійкий навіть у холодних розведених лугах. Він мимоволі диспропорціонує з утворенням йодид-іона та йодат(V)-іона.
Реакція фтору із лугами, як і його реакція з водою, не схожа на аналогічні реакції інших галогенів. У холодному розведеному лугу протікає наступна реакція:
У гарячому концентрованому лугу реакція з фтором протікає так:
Аналіз на галогени та за участю галогенів
Якісний та кількісний аналіз на галогени зазвичай виконується за допомогою оаствора нітрату срібла. Наприклад
Для якісного та кількісного визначення йоду може використовуватися розчин крохмалю. Оскільки йод дуже мало розчинний у воді, його зазвичай аналізують у присутності йодиду калію. Так роблять з тієї причини, що йод утворює з йодид-іоном розчинний трійодидний іон I3-:
Розчини йоду з йодидами використовуються для аналітичного визначення різних відновників, наприклад, тіосульфат (VI)-іонів, а також деяких окислювачів, наприклад, манганат(VII)-іонів. Окислювачі зміщують вказану вище рівновагу вліво, вивільняючи йод. Йод потім титрують тіосульфатом (VI).