Химия · 9 классурок · 2026-09-29~7 мин чтения

Галогены: хлор и соляная кислота, фтор, бром, йод

Знакомимся с галогенами — самыми активными неметаллами таблицы: хлор и соляная кислота, фтор, бром и йод, хлорирование воды и применение.

Открыть тренажёр Сразу к проверке

У бассейна в спортшколе слегка «кусает» нос, на тюбике зубной пасты крупно написано «фтор», а в аптечке стоит коричневый пузырёк йодной настойки. Три бытовые встречи — одна семья: галогены, седьмая группа таблицы Менделеева. Репутация у семьи суровая: хлор в Первую мировую войну применяли как отравляющее вещество, а сегодня он обеззараживает водопровод в каждом городе. Разобраться, как один и тот же элемент умудряется быть и ядом, и защитой, и что общего у «кусачего» запаха бассейна с зубной пастой, — задача этого урока.

Семь внешних электронов: галогены — окислители до мозга костей

Фтор, хлор, бром и йод стоят в VII(A) группе: у их атомов по семь электронов на внешнем уровне. До полного комплекта из восьми не хватает ровно одного, поэтому галогены жадно принимают чужой электрон — это сильные окислители. В соединениях с металлами и водородом они всегда со степенью окисления −1, а их летучие водородные соединения HF, HCl, HBr и HI в растворе — кислоты. При обычных условиях фтор и хлор — газы, бром — единственный жидкий неметалл в таблице (тяжёлая бурая жидкость), йод — фиолетово-чёрные кристаллы. Активность падает вниз по группе: фтор реагирует почти со всеми веществами, йод — лишь с самыми податливыми. Хлороводород в промышленности получают прямым синтезом:

H_{2} + C l_{2} \to 2 H C l

Синтез хлороводорода из водорода и хлора

Хлор и соляная кислота

Хлор — жёлто-зелёный газ, примерно в 2,5 раза тяжелее воздуха, ядовит: в лаборатории с ним работают только в вытяжном шкафу. Хлороводород — бесцветный газ с резким запахом, который «дымит» во влажном воздухе и растворяется в воде отлично: в одном объёме воды растворяется около 500 объёмов газа. Получается соляная кислота — типичная сильная кислота: лакмус краснеет, металлы до водорода растворяются с выделением $H_{2}$ ( $Z n + 2 H C l \to Z n C l_{2} + H_{2} ↑$ ), основные оксиды и основания превращаются в соли — хлориды, а мел и известняк шипят, отдавая углекислый газ. Качественная реакция на хлорид-ион: добавь раствор нитрата серебра — выпадет белый творожистый осадок $A g C l$ .

С кем соляная кислота реагирует, а с кем — нет

У соляной кислоты есть строгий «список контактов», и он повторяется в каждом задании. Металлы до водорода она растворяет, после водорода — нет: цинк и железо шипят и пузырятся, а медь и серебро лежат на дне пробирки спокойно. Основные оксиды и основания она переводит в хлориды, а карбонаты — мел, мрамор, сода — опознаёт мгновенно: при встрече они шипят и выделяют углекислый газ. Держи четыре типа реакций в голове — и половина вопросов по кислотам закрывается сама.

металлы до водорода: $Z n + 2 H C l \to Z n C l_{2} + H_{2} ↑$ — а медь, серебро и золото в этом списке не значатся;
основные оксиды: $C u O + 2 H C l \to C u C l_{2} + H_{2} O$ — чёрный порошок меди(II) даёт голубоватый раствор;
основания: $N a O H + H C l \to N a C l + H_{2} O$ — реакция нейтрализации, кислота гасит щёлочь;
карбонаты: $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$ — так шипит кусочек мела в пробирке.

Сколько соляной кислоты выйдет из 2 г водорода

Уравниваем реакцию: водорода и хлора расходуется по 1 моль, хлороводорода образуется вдвое больше.
$H_{2} + C l_{2} \to 2 H C l$
Переводим массу водорода в количество вещества: $M_{r} (H_{2}) = 2$ , значит 2 г — это 1 моль.
$n (H_{2}) = \frac{2}{2} = 1$
По уравнению HCl выходит вдвое больше — 2 моль, а это 2 умножить на 36,5.
$m (H C l) = 2 \cdot 36, 5 = 73$

Братья по группе ведут себя по-разному. Фтор — бледно-жёлтый газ, самый агрессивный неметалл: он реагирует почти со всеми веществами, даже вода в его атмосфере горит: $2 F_{2} + 2 H_{2} O \to 4 H F + O_{2}$ . Бром — бурая тяжёлая летучая жидкость, пары ядовиты, работать с ним можно только под тягой. Йод — фиолетово-чёрные кристаллы с металлическим блеском: при нагревании он возгоняется, превращаясь в фиолетовый пар, минуя жидкость. Спиртовой раствор йода — та самая аптечная настойка, а йод с крахмалом даёт синее окрашивание — известная проба на крахмал. Хлор при этом служит человечеству ежедневно: при хлорировании воды в неё добавляют микродозы хлора, $C l_{2} + H_{2} O \to H C l + H C l O$ , и хлорноватистая кислота разрушает оболочки микробов. Тот же хлор идёт на отбеливание тканей и бумаги, производство пластмасс (ПВХ) и соляной кислоты; фтор в составе фторидов защищает зубную эмаль и живёт в тефлоне; бромид серебра делал фотоплёнку светочувствительной.

Вытеснительный ряд: активность падает вниз

Активность галогенов убывает вниз по группе: фтор — самый жадный до электрона, йод — самый сдержанный. Из этого правила вырастает вытеснительный ряд: более активный галоген вытесняет менее активный из раствора его соли. Хлор отбирает бром у бромидов и йод у йодидов, бром — йод у йодидов. А в обратную сторону ни за что: йод бессилен против раствора бромида калия, он просто слабее конкурента. Именно так на заводах получают бром и йод: природные рассолы, в которых растворены их соли, обрабатывают хлором — и освобождённые галогены выдувают из раствора.

Ряд активности галогенов от фтора к йоду со стрелкой ослабевания, три сосуда при нормальных условиях: жёлто-зелёный газ хлор, красно-бурая жидкость бром, фиолетово-чёрные кристаллы йода, опыт вытеснения: раствор йодида калия желтеет после хлора с выпавшим йодом, панель про семь внешних электронов и ловушка про хлор, хлороводород и соляную кислоту — Галогены — окислители до мозга костей: на внешнем слое семь электронов, до пары не хватает одного. Активность слабеет вниз по группе: фтор отбирает электрон у всего, йод — с трудом. Хлор вытесняет йод из раствора йодида калия, и раствор желтеет от выделившегося йода.

C l_{2} + 2 K B r \to 2 K C l + B r_{2}

Хлор вытесняет бром из раствора бромида калия

Вытеснение видно глазами. Добавь хлорную воду к бесцветному раствору йодида калия — раствор пожелтеет: йод освободился, и капля крахмального отвара тут же окрасится в фирменный синий. С бромидом калия раствор станет бурым — это вышел бром. Фтор в этом ряду не работает вовсе: он так активен, что первым делом разлагает воду, поэтому его добывают только электролизом. Итог для контрольной: в любой реакции замены активный галоген переходит в соединение, а слабый — в свободное состояние.

ClХлор

Элемент №: 17

Атомная масса: 35.45

Период: 3

Группа: 17

Семейство: Галогены

Щелочные металлыЩелочноземельные металлыПереходные металлыПостпереходные металлыМеталлоидыНеметаллыГалогеныИнертные газыЛантаноидыАктиноиды

Найди хлор в таблице

Клик по клетке покажет данные: номер 17, семь внешних электронов.

Утверждение 1 из 5

Бром при обычных условиях — жидкость.

Верно или нет?

Галоген	При обычных условиях	Где служит человеку
Фтор $F_{2}$	бледно-жёлтый газ, самый агрессивный	фториды в зубной пасте, тефлон
Хлор $C l_{2}$	жёлто-зелёный газ, ядовит	обеззараживание воды, отбеливание, пластмассы
Бром $B r_{2}$	бурая тяжёлая летучая жидкость	бромид серебра на фотоплёнке
Йод $I_{2}$	фиолетово-чёрные кристаллы, возгоняется	аптечная настойка, проба на крахмал

Разбор типовой задачи

Хлор вытеснил йод: сколько хлора ушло в реакцию

Через раствор йодида калия пропустили хлор и получили 25,4 г йода. Пишем уравнение: хлор вытесняет йод из соли.
$C l_{2} + 2 K I \to 2 K C l + I_{2}$
Переводим массу йода в количество вещества: молярная масса $I_{2}$ равна 254 г/моль.
$n (I_{2}) = \frac{25 , 4}{254} = 0, 1$
По уравнению хлор и йод расходуются поровну: коэффициенты 1 и 1.
$n (C l_{2}) = n (I_{2}) = 0, 1$
Переводим количество хлора в объём при нормальных условиях: 1 моль любого газа занимает 22,4 л.
$V (C l_{2}) = 0, 1 \cdot 22, 4 = 2, 24$
Ответ: израсходовано 0,1 моль хлора, то есть 2,24 л газа. Проверка по коэффициентам надёжна: на каждый моль йода всегда приходится 1 моль хлора.

Словарь урока

Галоген#: элемент VII(A) группы: фтор, хлор, бром, йод; семь внешних электронов и жажда чужого электрона
Галогеноводород#: летучее соединение галогена с водородом: HF, HCl, HBr, HI; в водном растворе — кислоты
Вытеснительный ряд#: порядок активности галогенов: более активный вытесняет менее активный из его соли
Возгонка#: переход йода при нагревании из твёрдого состояния прямо в фиолетовый пар, минуя жидкость
Хлорирование воды#: обеззараживание микродозами хлора: работает хлорноватистая кислота, разрушающая микробов
Качественная реакция#: способ опознать ион по внешнему эффекту: на хлорид-ион — белый осадок AgCl с нитратом серебра

Как это спрашивают на контрольной и ОГЭ

почему железо с хлором даёт $F e C l_{3}$ , а с соляной кислотой — только $F e C l_{2}$ : хлор — сильный окислитель, ионы водорода — нет;
что увидишь, если опустить медную пластинку в соляную кислоту: ничего — медь стоит после водорода в ряду активности;
какой галоген активнее всех и почему его не бывает в реакциях замены в растворе: фтор разлагает воду;
как отличить воду от раствора соли и от соляной кислоты одним реактивом: лакмус, а затем нитрат серебра;
по каким приметам узнают хлор среди газов: жёлто-зелёный цвет, тяжелее воздуха, отбеливает влажную лакмусовую бумажку.

В расчётных задачах держи порядок: сначала уравнение, потом коэффициенты, и только затем пропорция. Массу переводят в количество по молярной массе, а количество газа — в объём по 22,4 л/моль. Не путай молярную массу хлороводорода 36,5 г/моль и хлора 71 г/моль: это разные вещества, и в задачах они дают разные ответы.

pH = 7 — нейтральная среда. Ближайшее вещество: вода (pH 7).

Уровень pH7

Поставь pH соляной кислоте

Сильная кислота — кислотность сильно меньше 7. Сдвинь ползунок к красной зоне и сравни с уксусом.

Проверь себя

Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»

Хлор — бесцветный газ.

Сколько электронов на внешнем уровне у атома галогена?

Что образуется при реакции железа с хлором?

С чем реагирует соляная кислота?

Сопоставь галоген и его «визитную карточку».

Нажми на элемент слева, затем на его пару справа. Повторное нажатие отменяет связь.

Разложи по группам: простое вещество или соединение.

Разложи элементы по категориям: нажми на элемент, потом на категорию.

Вставь пропуски.

Выбери подходящее слово в каждом пропуске.

При хлорировании воды микробы разрушает кислота . А качественная реакция на хлорид-ион даёт белый осадок .

Расставь галогены по убыванию активности.

Было понятно? Скажи — так мы видим, какие темы переписать.

Частые вопросы

Чем хлор отличается от соляной кислоты?

Хлор Cl2 — жёлто-зелёный ядовитый газ, простое вещество. Соляная кислота — раствор газа хлороводорода HCl в воде, сложное вещество с обычными свойствами кислоты.

Почему вода в бассейне пахнет хлором и опасно ли это?

Запах дают продукты реакции хлора с примесями воды, а доза хлора в бассейне — миллиграммы на литр: она убивает микробы, но для купающихся безопасна. Опасен только концентрированный хлорный газ в закрытом помещении.

Как проверить, есть ли крахмал в продукте?

Капни йодную настойку: крахмал с йодом даёт синее окрашивание. На картофеле или хлебе пятно синеет почти сразу.

Почему фтор добавляют в зубную пасту?

Фториды укрепляют зубную эмаль, превращая её поверхностный слой в менее растворимое соединение с фтором. Отсюда фторирование паст и питьевой воды в регионах с дефицитом фтора.