还原性

通式 2HX—2e-→X2+2H+

卤素氢化物还原性的大小,决定于卤离子释放电子的能力,F-→I-释放电子能力递增,这可从卤素的电负性大小,卤离子的半径大小来进行进一步阐明。对氟来讲,电负性最大,F-离子的半径又小,由于核拉电子的能力强, 释放电子能力必弱。其还原性就差,碘则相反。由于 HBr、HI 在空气中极易被氧化,所以氢溴酸、氢碘酸试剂用棕色瓶来贮存。它们的还原性顺序是:

HF<<HCl<HBr<HI

事实又是怎样呢?当萤石(CaF2)或氯化钠与浓硫酸反应,利用高沸点酸置换低沸点酸制卤化氢。

CaF2+H2SO4—→CaSO4+2HF

NaCl+H2SO4—→NaHSO4+HCl

当溴化钠或碘化钠与浓硫酸反应,发生下列反应: 2NaBr+3H2SO4—→2NaHSO4+Br2+SO2↑+2H2O

8NaI+9H2SO4—→8NaHSO4+4I2+H2S↑+4H2O

以上事实告诉我们不能用浓硫酸与 NaBr 或 NaI 反应来制得相应的 HBr 或HI。工业上经常用浓磷酸来代替浓硫酸制备 HBr 或 HI,这是因为浓磷酸没有氧化性。但它又是高沸点酸。F-离子最难释放电子,所以欲制取氟必须借助于电解。(详见 1.1.3.4)实验室制备氯是利用氟离子的还原性,一般可用 MnO2、KMnO4、PbO2 等氧化剂,氧化浓盐酸制氯。

还原性 - 图1还原性 - 图2MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓) +2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O