skanuj003001 (2)

Jod jest jeszcze słabszym utleniaczem, a dodatnia zmiana energii swobodnej wskazuje, że utlenienie wody przez j«xl wymagałoby dostarczenia energii

W rzeczywistości przebiega leakcja odwrotna - tlen utlenia jony jodkowe do jodu

5.5.5. Reaktywność fluorowców

Fluor jest najbardziej reaktywnym pierwiastkiem układu okresowego (publikacje •46 i 47 wykazu literatury na końcu rozdziału). Reaguje z wszystkimi pierwiastkami z wyjątkiem gazów szlachetnych: Ile, Ne i Ai Reaktywność fluorowców maleje ze

Chlor i brom reagują z większością pierwiastków, jednak mniej energicznie, natomiast jod jest mniej reaktywny i nie łączy się z niektórymi pierwiastkami, np. siarką i selenem. Fluor i chlor często utleniają pierwiastki do wyższych stopni utlenienia niż brom i jod; jako przykłady można tu wymienić PRr_Jt PCI_$, SbF, i S.Rr.. SCI, i SF„.

Wielka reaktywność fluoru jest uwarunkowana małą energią wiązania F— F, niezwykle dużą zdolnością utleniania, małymi rozmiarami atomu i jonu oraz znaczną clckfroujcmnością fluoru. Małym rozmiarom jonu odpowiada duża

liczba koordynacyjna i duża energia sieciowa fluorków. Ze względu na znaczną clcktroujcmność fluor tworzy silne wiązania z większością pozostałych pierwiastków.

5.5.6. Oir/ymy wanic i zastosowanie fluorowców

Głównym źródłem fluoru jest minerał fluoryt, CaF₂. W wyniku działania na CaF, stężonym kwasem siarkowym i destylacji otrzymuje się zarówno bezwodny HF. jak i jego wodny roztwór Następnie otrzymuje się fluor przez elektrolizę mieszaniny KUF, i HF w temp. 100 Stosuje się taką mieszaninę, gdyż czysty IIF słabo przewodzi prąd elektryczny, natomiast KIIF, tworzy jony K ' i II- II l'J . Środowisko icakcji musi być całkowicie bezwodne, gdyż fluor utlenia wodę do tlenu. Stosuje się przegrodę zapobiegającą wybuchowej reakcji wydzielającego się na katodzie wodoru z wydzielającym się na anodzie fluorem.

Ze względu na reaktywność fluoru opisany proces przeprowadzano początkowo w aparaturze platynowej. Okazało się to niepotrzebne; odpowiednimi materiałami mogą być w tym przypadku także miedź lub metal Monela (stop Cu i Ni), które po krótkim czasie pokrywają się warstwą fluorku, chroniącą je przed dalszym atakiem fluoru. Stosuje się stalowe katody i węglowe anody, a izolacja elektryczna jest wykonana z teflonu. Początkowo stosowano anody grafitowe, były one jednak atakowane przez fluor tworzący warstwowy związek CF. Fluor powoduje rozsunięcie warstw grafitu i zwiększenie oporu elektrycznego; wzrasta zużycie energii elektrycznej, wydziela się więcej ciepła, może nawet dojść do eksplozji. W celu uniknięcia tego stosuje się anody z koksu nasyconego miedzią.

Produkcja fluoru nabrała znaczenia, gdy odkryto, że można rozdzielić izotopy uranu przez termodyfuzję gazowego UF₆, otrzymywanego w wyniku reakcji U lub UO, + HP -* UF*

UF₄ + F, - UF, lub UF₄ + CIF, - UF₄

Ponieważ wiązanie F—F jest słabe, a reakcje utleniania atomowym fluorem są silnie egzotermiczne, fluor może być stosowany w technice rakietowej.

Chlor wytwarza się w dużych ilościach przez elektrolizę wodnych roztworów NaCI (w procesie produkcji NaOH) i stopionego NaCl (w procesie otrzymywania Na). Przed 1960 r. chlor był produktem ubocznym tych procesów, jednak wraz ze wzrostem zużycia chloru przez przemysł tworzyw sztucznych (np. do otrzymywania chlorku winylu) stał się on produktem głównym

2N»a + 2H,0    2NaOH + Cl, ♦ 2H,

Niegdyś produkowano chlor metodą Deacona; wymagała ona jednak zastosowania wysokiej temperatury, równowaga reakcji była przesunięta w lewo, proces więc był nieekonomiczny i został zarzucony

HO jest jednak obecnie dostępny jako produkt uboczny (np. procesu pirolizy dichloroetanu do chlorku winylu) i znaleziono udoskonalone katalizatory aktywne już w temp. 200"C (katalizator CuClj/AICI, zawierający FeCI, jako aktywator), powrócono więc do zarzuconej już metody.

W Wielkiej Brytanii wytwarza się około pól miliona ton chloru rocznie. Przeszło trzy czwarte lej ilości zużywa się do produkcji związków organicznych, chlorków winylu, metylu i etylu; heksachloroetanu i dichloroetylcnu; dichloroetanu; mono-, di- i trichlorobenzenu, hcksachlorocyklohcksanu; DDT; chlorowanych fenoli i regulatorów wzrostu roślin, kwasów 2,4-diclilorofenoksyoctowego i 2,4,6-trichlorofcno-ksyoctowego. Chlor jest stosowany w dużych ilościach jako środek bielący, a także do odkażania wody (ze względu na działanie bakteriobójcze).

Niegdyś otrzymywano brom przez elektrolizę jego soli, obecnie otrzymuje się go z wody morskiej (151 wody morskiej zawiera ok. I kg bromu). W wyniku przepuszczania chloru przez wodę morską przy plI wynoszącym 3.5 następuje

265