鹵素的製備

鹵素的製備

1.製氟:

電解熔鹽中氟化氫.2HF(KF熔鹽) H2 + F2。

2.製Cl2

Br2,I2:可用電解法或利用氧化劑將X–氧化。

(a) 實驗室:4HX + MnO2 MnX2 + X2 + 2H2O

16HX + 2KMnO4 2KX + 2MnX2 + 5X2 + 8H2O

(b) 工業法:2NaX + MnO2 + 2H2SO4 → Na2SO4 + MnSO4 + X2 + 2H2O

 製Cl2:NaCl(l) 2Na + Cl2

製Br2:Cl2 + 2Br–(海水苦滷) → Br2 + 2Cl–

製I2:2IO  + 5HSO  → I2 + 5SO + 3H+ +H2O

                   HSO 之源:NaHSO3,H2SO3,Na2SO5

鹵素的用途:

1.Cl2可當漂白劑(∵在水中產生HOCl具氧化力)

氧化劑、自來水的殺菌劑及製造漂白粉、氯乙烯。

2.Br2可製汽油添加劑C2H4Br2(二溴乙烷)

農藥,感光劑(AgBr)。

3.I2可製醫藥

感光劑(AgI)及NaI(食鹽中添加物)。

4. F2,可製冷媒(氟利昂,此物為C,H,F之化合物,會破壞臭氧層)

特夫綸(四氟乙烯之聚合物)及自來水的添加物。(NaF,Na2SiF6,H2SiF6,Na2PO3F)。

在自來水中添加1ppm的F–,可以大幅度降低齲齒的罹患。

氯的含氧酸:

1.次氯酸(HOCl)

(a) 通氯於冷水中,可反應生成次氯酸。

       Cl2(g) + H2O  HOCl + HCl

(b) 通氯於鹼溶液中,可得次氯酸鹽。

   Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2O

(c) HOCl為弱酸,是很強的氧化劑,具漂白作用。

2.亞氯酸(HClO2)

HClO2是不安定化合物,亞氯酸鹽卻是安定化合物,通二氧化氯於鹼性溶液中,則分解產生ClO 或通ClO2於Na2O2或NaOH與H2O2溶液獲得,具漂白作用。2ClO2 + 2OH–  → ClO + ClO +H2O

3.氯酸(HClO3)

(a) 濃度高於40%的氯酸溶液是不安定的。

(b) 次氯酸根在鹼性溶液中加熱,即可分解產生氯酸根。

       3ClO– ClO + 2Cl–

(c) 電解熱濃氯化鈉水溶液或將氯與濃熱的氫氧化鈉反應而製得

       3Cl2 + 6OH– → ClO +5Cl– + 3H2O

       註:Cl2與冷NaOH的反應為Cl2 + 2OH– → Cl– + ClO– + H2O

(d) 氯酸根與氯酸鹽都是強氧化劑,氯酸鉀可用於製造炸藥。

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