Halogenovodík
Halogenovodíky sú dvojatómové anorganické zlúčeniny, ktoré fungujú ako Arrheniove kyseliny. Skladajú sa z atómu vodíka viazaného na atóm halogénu. Ich vzorec je HX, kde X je halogén (fluór, chlór, bróm, jód, astát alebo tenés).[1] Všetky známe halogenovodíky sú pri štandarnej teplote a tlaku plyny.[2] Vo vodnom roztoku z nich vznikajú halogenovodíkové kyseliny.
| Zlúčenina | Chemický vzorec | Dĺžka väzby
d(H−X) / pm (plynná fáza) |
3D model | Dipólový moment | Príslušná kyselina | Hodnota pKa vo vodnom roztoku |
|---|---|---|---|---|---|---|
| fluorovodík | HF | 1,86 | kyselina fluorovodíková | 3,1 | ||
| chlorovodík | HCl | 1,11 | kyselina chlorovodíková | -3,9 | ||
| bromovodík | HBr | 0,788 | kyselina bromovodíková | -5,8 | ||
| jodovodík | HI | 0,382 | kyselina jodovodíková | -10,4[3] | ||
| astatovodík | HAt | −0,06 | kyselina astatovodíková | ? | ||
| tenesovodík | HTs | predpokladaný −0,24[4] | kyselina tenesovodíková | ? |
Halogenovodíkové kyseliny
[upraviť | upraviť zdroj]V plynnom stave halogenovodíky zvyčajne neionizujú (i keď kvapalný fluorovodík je polárne rozpúšťadlo podobné vode). V chémii sa teda rozlišujú halogenovodíky od halogenovodíkových kyselín. Halogenovodíky sú plyny pri izbovej teplote, ktoré reagujú s vodou (respektíve sa v nej rozpúšťajú) za vzniku halogenovodíkových kyselín. Po vytvorení kyseliny sa diatómová molekula regeneruje len veľmi ťažko, bežnou destiláciou to nie je možné. Názvy a vzorce nie sú jasne rozlíšené a v bežnom použití (napr. v laboratóriu) sa pod HCl myslí kyselina chlorovodíková a nie plynný chlorovodík.
Výskyt
[upraviť | upraviť zdroj]Chlorovodík je v podobe kyseliny chlorovodíkovej hlavnou zložkou žalúdočnej kyseliny.[5]
Fluorovodík, chlorovodík a bromovodík sú súčasťou vulkanických plynov.[6]
Syntéza
[upraviť | upraviť zdroj]Fluorovodík a chlorovodík je možné pripraviť priamou reakciou vodíka s fluórom a chlórom. Tieto plyny sa však priemyselne vyrábajú pôsobením kyseliny sírovej na soli halogenidov. Bromovodík vzniká z vodíka a brómu pri vysokých teplotách v prítomnosti platinového katalyzátora. Najmenej stabilný halogenovodík, jodovodík, sa pripravuje nepriamo, a to reakciou jódu so sulfánom a hydrazínom.[1]
Fyzické vlastnosti
[upraviť | upraviť zdroj]Halogenovodíky sú pri štandardných podmienkach bezfarebné plyny. Fluorovodík vrie pri 19 °C. Fluorovodík ako jediný halogenovodík tvorí vodíkové väzby medzi molekulami, takže má najvyššie teploty varu a topenia spomedzi halogenovodíkov. Bod varu rastie od HCl k HI.[7] Tento trend sa pripisuje rastúcej sile intermolekulárnych van der Waalsových síl, ktoré korelujú s počtom elektrónov v molekulách. Koncentrované roztoky halogenovodíkových kyselín vypúšťajú viditeľné biele výpary.
Reakcie
[upraviť | upraviť zdroj]Po rozpustení vo vode, čo je veľmi exotermická reakcia, vznikajú príslúšné halogenovodíkové kyseliny. Tieto kyseliny sú veľmi silné, čo odráža ich schopnosť ionizovať vo vodných roztokoch za vzniku hydrónia (H3O+). S výnimkou kyseliny fluorovodíkovej sú to silné kyseliny, ktorých sila sa zvyšuje s rastúcim protónových číslom. Popis správania kyseliny fluorovodíkovej je zložitejší a závisí na jej koncentrácií, pretože dochádza k homoasociácii. V nevodných roztokoch, napríklad v acetonitrile, sú halogenovodíky len mierne silné kyseliny.
Halogenovodíky reagujú s amoniakom, čím vznikajú amónne halogenidy:
- HX + NH3 → NH4X
Halogenovodíky reagujú aj s inými zásadami, čím dochádza k neutralizácii.
V organickej chémii sa používa hydrohalogenácia na prípravu ogranohalogenidov. Napríklad chlóretán sa pripravuje hydrochloráciou etylénu:[8]
- C2H4 + HCl → CH3CH2Cl
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ a b GREENWOOD, Norman N.; EARNSHAW, Alan. Chemistry of the Elements. 2. vyd. [s.l.] : Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ The Acidity of the Hydrogen Halides. (2020, August 21). Retrieved May 5, 2021, from https://chem.libretexts.org/@go/page/3699
- ↑ J. Chem. Educ. 2001, 78, 1, 116 Publication Date:January 1, 2001 https://doi.org/10.1021/ed078p116
- ↑ a b Estimation of some physical properties for tennessine and tennessine hydride (TsH). Chemical Physics Letters, January 2017, s. 1–3. DOI: 10.1016/j.cplett.2016.11.023.
- ↑ The Role of HCL In Gastric Function And Health | Clinical Education [online]. [Cit. 2022-07-19]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ Volcanic gases can be harmful to health, vegetation and infrastructure | U.S. Geological Survey [online]. www.usgs.gov, [cit. 2022-07-19]. Dostupné online.
- ↑ The Chemistry of the Halogens - 3 [online]. wwwchem.uwimona.edu.jm, [cit. 2022-07-19]. Dostupné online.
- ↑ ROSSBERG, Manfred; LENDLE, Wilhelm; PFLEIDERER, Gerhard. Chlorinated Hydrocarbons. Weinheim, Germany : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2006-07-15. DOI: 10.1002/14356007.a06_233.pub2. Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI:10.1002/14356007.a06_233.pub2 S. a06_233.pub2. (po anglicky)
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Hydrogen halide na anglickej Wikipédii.