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 | predpokladaná 197 pm[4] | predpokladaný −0.24[4] | kyselina tenesovodíková | ? |
Halogenovodíkové kyseliny upraviť
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
Chlorovodík je v podobe kyseliny chlorovodíkovej hlavnou zložkou žalúdočnej kyseliny.[5]
Fluorovodík, chlorovodík a bromovodík sú súčasťou vulkanických plynov.[6]
Syntéza upraviť
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
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
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
- ↑ 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
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Hydrogen halide na anglickej Wikipédii.