Лабораторная работа №8 «Галогены» Студент группы с-22-261-1 Тепляков К. А. Проверил: к т. н., доцент Васильченко Ю. М

Лабораторная работа № 8

Выполнил:

Ижевск, 2023 г.

1. 
   Примерный билет программированного контроля:
   

1. 
   В каких из указанных реакций может выделяться бром?
   

2. 
   Какие вещества получаются при взаимодействии фтора с водой?
   

3. 
   В каких из указанных реакций можно получить йод?
   

4. 
   В каких случаях хлор окисляется?
   

5. 
   Действием какого реактива можно разделить AgCl и AgI, находящиеся в смеси?
   

2. 
   Практическое применение галогенов:
   

1. 
   Фтор:
   

• 
  Для фторирования воды, зубных паст и даже молока для детей.
  
• 
  В фармацевтике используется во многих лекарственных средствах для лечения щитовидной железы, сахарного диабета, рака, глаукомы, ревматизма, заболеваний бронхов, малярии, стрепто- и стафиллококковых инфекций, психических заболеваний (галоперидол, флуоксетин). А также в обезболивающих препаратах, средствах для наркоза. Различные формы фторида натрия применяются для восполнения недостатка фтора в организме, для лечения и профилактики кариеса. Фторуглеводороды используются как кровезаменители.
  
• 
  В сельском хозяйстве — входит в состав средств для борьбы с грызунами и другими вредителями.
  
• 
  Для резки металла во фтористоводородных горелках (t горения фтора в водороде +3700 °С), а также в горелках, использующих соединения хлора и фтора; трехфтористого фтора, азота и водорода.
  
• 
  В высоковольтной электротехнике применяется шестифтористая сера SF6 в качестве газообразного изолятора.
  
• 
  Шестифтористый уран UF6 — крайне востребованное соединение для выделения урана-235 для атомных станций и военной промышленности.
  
• 
  В металлургии гексафторалюминат натрия Na3[AlF6] используется как электролит при получении алюминия.
  
• 
  Из фторида магния изготавливают линзы и призмы для специализированных оптических приборов.
  
• 
  Фторопласты являются производными фторорганических соединений. Очень востребованы в металлургии, машино- и авиастроении, радиоэлектронике, электротехнике, медицине, текстильпроме, строительстве, в космической и военной отраслях. Фтор
  
• 
  Используются при изготовлении антипригарной посуды, химически стойкой посуды и многого другого.
  
• 
  Фреоны 14 и 12 используются в качестве хладагентов в холодильниках и кондиционерах. Их применяют для тушения пожаров, в качестве смазочных материалов, инертных растворителей, как сырье для производства полимеров.
  
• 
  Соединения фтора с кислородом или галогенами применяются как составная часть ракетного топлива.
  
• 
  Фтор является жизненно необходимым для организма элементом. В организме человека фтор, в основном, содержится в эмали зубов в составе фторапатита — Ca5F(PO4)3. При недостаточном (менее 0,5 мг/литр питьевой воды) или избыточном (более 1 мг/литр) потреблении фтора организмом могут развиваться заболевания зубов: кариеса и флюорозу (крапчатости эмали) и остеосаркомы, соответственно. Малое содержание фтора разрушает эмаль за счет вымывания фтора из фторапатита с образованием гидроксоапатита, и наоборот.
  

2. 
   Хлор:
   

• 
  В производстве поливинилхлорида, пластикатов, синтетического каучука, из которых изготавливают: изоляцию для проводов, оконный профиль, упаковочные материалы, одежду и обувь, линолеум и грампластинки, лаки, аппаратуру и пенопласты, игрушки, детали приборов, строительные материалы.
  
• 
  Отбеливающие свойства хлора известны с давних времен, хотя не сам хлор «отбеливает», а атомарный кислород, который образуется при распаде хлорноватистой кислоты: Cl₂ + H₂O → HCl + HClO → 2HCl + O•.
  
• 
  Производство хлорорганических инсектицидов — веществ, убивающих вредных для посевов насекомых, но безопасные для растений. Один из самых важных инсектицидов — гексахлорциклогексан (часто называемый гексахлораном).
  
• 
  Использовался как боевое отравляющее вещество, а также для производства других боевых отравляющих веществ: иприт, фосген.
  
• 
  Для обеззараживания воды — «хлорирования».
  
• 
  В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E925.
  
• 
  В химическом производстве соляной кислоты, хлорной извести, бертолетовой соли, хлоридов металлов, ядов, лекарств, удобрений.
  
• 
  В металлургии для производства чистых металлов: титана, олова, тантала, ниобия.
  
• 
  Как индикатор солнечных нейтрино в хлор-аргонных детекторах.
  
• 
  У животных и человека, ионы хлора участвуют в поддержании осмотического равновесия, хлорид-ион имеет оптимальный радиус для проникновения через мембрану клеток.
  

3. 
   Бром:
   

• 
  В химической промышленности бром используют для получения органических и неорганических соединений, таких как бромистый калий и натрий, бромоводородная кислота, дибромэтан и многие другие.
  
• 
  Бром востребован для получения резины высокого качества.
  
• 
  Для аналитических целей используют бром, бромную воду, калий бромистый, натрий бромистый.
  
• 
  Бромид серебра применяется в качестве светочувствительного материала в фотографии.
  
• 
  Почти половина производимого брома идет на получение 1,2 - дибромэтана, который входит в состав топлива как антидетонационная присадка, применяется для защиты древесины от повреждения насекомыми, в органическом синтезе.
  
• 
  Бром широко используют для получения антипиренов — специальных добавок и пропиток, придающих краскам, пластмассам, древесине, текстильным материалам противопожарные свойства.
  
• 
  Бромхлорметан применяется для наполнения огнетушителей.
  
• 
  Пентафторид брома применяется в ракетном топливе.
  
• 
  В сельском хозяйстве соединения брома используются для борьбы с вредителями растений.
  
• 
  Растворы бромидов применяются в нефтедобыче, на горно-обогатительных комбинатах.
  
• 
  В медицине растворы KBr и NaBr входят в состав успокаивающих средств, например, в состав «корвалола».
  
• 
  Бром может использоваться в качестве дезинфицирующего агента для замены хлора в бассейнах, на станциях водоподготовки.
  

4. 
   Йод:
   

• 
  5-процентный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения.
  
• 
  При большом количестве внутримышечных инъекций на их месте пациенту делается йодная сетка — йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции. Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.
  
• 
  В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.
  
• 
  Иод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы йода (¹²⁵I, ¹³²I), применяется в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Изотоп широко применяется при лечении диффузно-токсического зоба (болезни Грейвса), некоторых опухолей.
  
• 
  В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях.
  
• 
  В технике: рафинирование металлов
  
• 
  Йод используется в источниках света: галогеновых лампах — в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё, металлогалогеновых дуговых лампах — в качестве газовой среды разряда используются галогениды ряда металлов, использование различных смесей которых позволяет получать лампы с большим разнообразием спектральных характеристик.
  
• 
  Йод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей.
  
• 
  Некоторые йодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбуждённых атомах йода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза).
  
• 
  Идёт для пищевых потребностей человека как микроэлемент (добавка в поваренную соль и отдельные пищевые добавки), а ещё — для производства поливинилпиролидона-иода, стабилизирующей добавки к пиву и осветлителя для вина.
  
• 
  Йод используется для производства поляризационных плёнок жидкокристаллических дисплеев.
  
• 
  Йод идёт на производство биоцидов, добавляемые в краски для подавления роста плесневых грибков на окрашиваемой поверхности.
  

5. 
   Астат:
   

• 
  Весьма перспективным является ²¹¹At для лечения заболеваний щитовидной железы. Имеются сведения, что радиобиологическое действие α-частиц астата на щитовидную железу в 2,8 раза сильнее β-частиц йода. При этом следует учесть, что с помощью иона роданида можно надежно вывести астат из организма.
  
• 
  При попадании в организм концентрируется в печени. Как и йод, астат способен накапливаться в щитовидной железе. α-излучение астата поражает близлежащие ткани, приводит к нарушению их функции и в перспективе — к образованию опухолей. Кроме того, частичное накопление астата наблюдается в молочных железах.