Физические свойства. При обычных условиях хлор — газ желто-зеленого цвета с резким запахом, ядовит. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. В 1 объеме воды при 20 °С растворяется около 2 объемов хлора. Такой раствор называется хлорной водой. При атмосферном давлении хлор при -34 °С переходит в жидкое состояние, а при -101 °С затвердевает. При комнатной температуре он переходит в жидкое состоянии только при давлении 600 кПа (6 атм). Хлор хорошо растворим во многих органических растворителях, особенно в тетрахлориде углерода, с которым не взаимодействует.
Химические свойства. На внешнем электронном уровне атома хлора находятся 7 электронов (s2p5), поэтому он легко присоединяет электрон, образуя анион Сl- . Благодаря наличию незаполненного d-уровня в атоме хлора могут появляться 1, 3, 5 и 7 неспаренных электронов, поэтому в кислородсодержащих соединениях он может иметь степень окисления +1, +3, +5 и +7.
В отсутствие влаги хлор довольно инертен, но в присутствии даже следов влаги активность его резко возрастает. 0н хорошо взаимодействует с металлами:
2 Fе + 3 С12 = 2 FеС13 (хлорид железа (III)
Cu + С12 = СuС12 (хлорид меди (II)
и многими неметаллами:
Н2 + С12 = 2 НСl (хлороводород)
2 S + С12 = S2Cl2 (хлорид серы (1))
Si + 2 С12 = SiС14 (хлорид кремния. (IV))
2 Р + 5 С12 = 2 РС15 (хлорид фосфора (V))
С кислородом, углеродом и азотом хлор в непосредственное взаимодействие не вступает.
При растворении хлора в воде образуется две кислоты: хлороводородная, или соляная, и хлорноватистая:
С12 + Н2О = НСl + НСlO
При взаимодействии хлора с холодными растворами щелочей образуются соответствующие соли этих кислот:
С12 + 2 NaOН = NaС1 + NaClО + Н2О
Полученные растворы называются жавелевой водой, которая, как и хлорная вода, обладает сильными окислительными свойствами благодаря наличию иона ClO- и применяется для отбеливания тканей и бумаги. С горячими растворами щелочей хлор образует соответствующие соли соляной и хлорноватой кислот:
3 С12 + 6 NаОН = 5 NаСl + NаС1O3 + 3 Н2О
3 С12 + 6 КОН = 5 КСl + КС1O3 + 3 Н2О
Образовавшийся хлорат калия называется бертолетовой солью.
При нагревании хлор легко взаимодействует со многими органическими веществами. В предельных и ароматических углеводородах он замещает водород, образуя хлорорганическое соединение и хлороводород, а к непредельным присоединяется по месту двойной или тройной связи. При очень высокой температуре хлор полностью отбирает водород у углерода. При этом образуются хлороводород и сажа. Поэтому высокотемпературное хлорирование углеводородов всегда сопровождается сажеобразованием.
Хлор — сильный окислитель, поэтому легко взаимодействует со сложными веществами, в состав которых входят элементы окисляться до более высокого валентного состояния.
2 FеС12 + С12 = 2 FеС13
Н2SO3 + С12 + Н2О = Н2SО4 + 2 НСl
2CH4=[t,p]=C2H2+3H2
C2H2 + H2O=[Hg²⁺]= CH3-CHO
3CH3-CHO+2KMnO4+H2SO4=3CH3-COOH+K2SO4+MnO2+H2O
H3C-COOH+Cl2=[hv]= Cl-CH2-COOH+HCl
2H2O=[ток]=2H2+O2
N2+3H2=[кат,t]=2NH3
Cl-CH2-COOH+2NH3=H2N-CH2-COOH+NH4Cl
#2
1)
2H2O=[ток]=2H2+O2
2СН4+O2=[PbO/Al2O3]=C2H4+2H2O
C2H4+H2O=C2H5OH
2)
2H2O=[ток]=2H2+O2
2СH4=C2H2+3H2
C2H2+H2O=[Hg²⁺]=CH3-CHO
CH3-CHO+H2=CH3-CH2-OH
3) не могу придумать
#3
СH4+2O2=CO2+2H2O
6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
C6H12O6=2CH3CH(OH)COOH
#4
а)CH4+Cl2=[hv]=CH3Cl+HCl
2CH3Cl+2Na=2NaCl+CH3-CH3
С2H6=[t,p]= CH2=CH2
2CH4+5O2=2CO+4H2O
H2O+CO=H2+CO2
CH2=CH2+H2O+CO2=CH3CH2CHO
б)CH4+Cl2=[hv]=CH3Cl+HCl
2CH3Cl+2Na=2NaCl+CH3-CH3
C2H6+Cl2=[hv]=C2H5Cl+HCl
3C2H5Cl+6Na+3CH3Cl=C4H10+C2H6+C3H8+6NaCl
С3H8=[t,p]= CH3-CH=CH2
CH3-CH=CH2+H2O=CH3-CH(OH)-CH3
CH3-CH(OH)-CH3=CH3-C(O)-CH3+H2
#5
а)CH4+Cl2=[hv]=CH3Cl+HCl
2CH3Cl+2Na=2NaCl+CH3-CH3
С2H6=[t,p]= CH2=CH2
2CH4+5O2=2CO+4H2O
H2O+CO=H2+CO2
CH2=CH2+H2O+CO2=CH3CH2CHO
CH3CH2CHO+H2=CH3CH2CH2(OH)
б)CH4+Cl2=[hv]=CH3Cl+HCl
2CH3Cl+2Na=2NaCl+CH3-CH3
C2H6+Cl2=[hv]=C2H5Cl+HCl
3C2H5Cl+6Na+3CH3Cl=C4H10+C2H6+C3H8+6NaCl
С3H8=[t,p]= CH3-CH=CH2
CH3-CH=CH2+H2O=CH3-CH(OH)-CH3
в)CH4+Cl2=[hv]=CH3Cl+HCl
2CH3Cl+2Na=2NaCl+CH3-CH3
C2H6+Cl2=[hv]=C2H5Cl+HCl
3C2H5Cl+6Na+3CH3Cl=C4H10+C2H6+C3H8+6NaCl
С3H8=[t,p]= CH3-CH=CH2
2Na+2H2O=2NaOH+H2
CH3-CH2Cl-CH2Cl+2NaOH=[H2O]=2NaCl+CH3-CH2(OH)-CH2(OH)
#6
2CH4+5O2=2CO+4H2O
H2O+CO=H2+CO2
СO+2H2=CH3OH
2CH4=[t,p]=C2H2+3H2
C2H2+Cl2=CH2Cl-CH2Cl
2Na+2H2O=2NaOH+H2
CH2Cl-CH2Cl+2NaOH=[H2O]=CH2(OH)-CH2(OH)+2NaCl
CH2(OH)-CH2(OH)+2O2=[t]=2H2O+HOOC-COOH
HOOC-COOH+2CH3OH=[H2SO4]=2H2O+CH3OOC-COOCH3
#7
2CH4=[t,p]=C2H2+3H2
3C2H2=[Cакт]=C6H6
C6H6+Cl2=C6H5Cl+HCl
2Na+2H2O=2NaOH+H2
C6H5Cl+NaOH=NaCl+C6H5OH
2CH4+5O2=2CO+4H2O
H2O+CO=H2+CO2
СO+2H2=CH3OH
C6H5OH+CH3OH=[t]=C6H5-O-CH3+H2O
#8
2CH4+5O2=2CO+4H2O
H2O+CO=H2+CO2
СO+2H2=CH3OH
CH4+Cl2=[hv]=CH3Cl+HCl
2CH3Cl+2Na=2NaCl+C2H6
C2H6=[t,p]=CH2=CH2+H2
CH2=CH2+H2O=C2H5OH
C2H5OH+CH3OH=H2O+C2H5-O-CH3
#9
2CH4=[t,p]=C2H2+3H2
C2H2+Cl2=CH2Cl-CH2Cl
2Na+2H2O=2NaOH+H2
CH2Cl-CH2Cl+2NaOH=[H2O]=CH2(OH)-CH2(OH)+2NaCl
CH2(OH)-CH2(OH)+2O2=[t]=2H2O+HOOC-COOH
HOOC-COOH+2PCl5=ClOC-COCl+2HCl+2POCl3
#10
2СН4+3О2=2НСООН+2Н2О
2СН4+O2=[PbO/Al2O3]=C2H4+2H2O
C2H4+H2O=C2H5OH
HCOOH+C2H5OH=[H2SO4]=HCOOC2H5+H2O
в [] написаны условия