Опыт 1. Получение галогенов В три сухие пробирки внести по одному микрошпателю KCl, KBr и KI (или NaCl, NaBr, NaI) и по одному микрошпателю любого окислителя: KMnO4, MnO2 или K2Cr2O7. Вещества в пробирках перемешать встряхиванием. Во все пробирки добавить по 2–3 капли концентрированной серной кислоты и наблюдать выделение газообразного хлора, брома и йода, отличающихся окраской. Галогены являются ядовитыми веществами, поэтому опыт следует проводить в вытяжном шкафу.
Убедившись в протекании реакции, в пробирки внести по 5–6 капель тиосульфата натрия, который подавляет выделение галогенов, восстанавливая их до безвредных галогенидов.
В отчете описать опыт, написать уравнения реакций и указать окраску галогенов. Все реакции уравнять методом полуреакций.

Опыт 2. Получение галогеноводородов и изучение их свойств

Получение хлороводорода. В сухую пробирку внести один микрошпатель кристаллического хлорида натрия и добавить 4–5 капель концентрированной серной кислоты. Вспучивание хлорида натрия и выделение газа свидетельствуют о протекании реакции. Поднести к пробирке смоченную водой универсальную индикаторную бумагу и наблюдать изменение её окраски. В отчете описать опыт, написать уравнение реакции и объяснить изменение окраски индикатора. Объяснить, почему в опыте используется твердый хлорид натрия и концентрированная кислота, а не раствор соли и не разбавленная кислота.

2. Восстановительные свойства галогенидов. а) Сравнить восстановительную ионов Br– и I– по значениям стандартных окислительно-восстановительных потенциалов. Убедится в различной восстановительной галогенид-ионов по взаимодействию их с концентрированным раствором серной кислоты. Для этого в две пробирки поместите по 1 микрошпателю кристаллов бромида калия КВr и иодида калия КI и добавить несколько капель концентрированного раствора H2SO4. О ходе реакции судить по изменению окраски растворов и по запаху выделяющихся газов (сернистого газа и сероводорода). Написать уравнения реакций и сделать вывод об изменении восстановительной активности галогенид-ионов.

б) В три пробирки внести по 4–5 капель раствора FeCl3 и по 2–3 капли разбавленного (одномолярного) раствора серной кислоты. Добавить по 3–4 капли растворов KI (первая пробирка), KBr (вторая) и KCl (третья пробирка). По изменению окраски раствора определить, в какой пробирке произошло восстановление FeCl3 до FeCl2 и окисление галогенид-иона. Написать уравнение реакции, сравнивая окислительно-восстановительные потенциалы галогенид-ионов с потенциалом полуреакции

Fe3+ + ē = Fe2+, φ0 = 0,77 B,
Объяснить результаты опыта

Опыт 1: Получение галогенов

1. Вначале необходимо взять три сухие пробирки и внести в каждую из них по одному микрошпателю безводных солей галогенов и окислителя. Варианты солей галогенов могут быть KCl, KBr и KI или NaCl, NaBr и NaI. Варианты окислителей могут быть KMnO4, MnO2 или K2Cr2O7.

2. После того, как соли галогенов и окислители добавлены в пробирки, необходимо перемешать вещества в пробирках встряхиванием.

3. Затем в каждую пробирку добавить по 2-3 капли концентрированной серной кислоты.

4. При добавлении серной кислоты будет наблюдаться выделение газообразного хлора, брома и йода. Галогены будут отличаться по окраске: хлор - желто-зеленый газ, бром - красноватый газ, йод - фиолетовый газ.

5. Для проведения опыта безопасно, рекомендуется проводить его в вытяжном шкафу, так как галогены являются ядовитыми веществами.

6. После убедительного протекания реакции, в пробирки добавить по 5-6 капель тиосульфата натрия. Тиосульфат натрия подавляет выделение галогенов, восстанавливая их до безвредных галогенидов.

7. В отчете необходимо описать проведенный опыт, написать уравнения всех реакций и указать окраску галогенов. При написании уравнений реакций использовать метод полуреакций для уравнивания.

Опыт 2: Получение галогеноводородов и изучение их свойств

1. Получение хлороводорода:

- В сухую пробирку внести один микрошпатель кристаллического хлорида натрия.
- Добавить 4-5 капель концентрированной серной кислоты.
- Если реакция протекает, будет наблюдаться вспучивание хлорида натрия и выделение газа.
- Поднести к пробирке смоченную водой универсальную индикаторную бумагу и наблюдать изменение окраски.
- В отчете описать проведенный опыт, написать уравнение реакции и объяснить изменение окраски индикатора.
- Объяснить, почему в опыте используется твердый хлорид натрия и концентрированная кислота, а не раствор соли и разбавленная кислота.

2. Восстановительные свойства галогенидов:

а) Сравнить восстановительную активность ионов бромида и иода по значениям стандартных окислительно-восстановительных потенциалов.

- В две пробирки поместите по 1 микрошпателю кристаллов бромида калия и иодида калия.
- Добавьте несколько капель концентрированного раствора серной кислоты.
- Наблюдайте изменение окраски растворов и запах выделяющихся газов: сернистый газ и сероводород.
- Напишите уравнения реакций и сделайте вывод об изменении восстановительной активности галогенид-ионов.

б) В три пробирки внести по 4-5 капель раствора FeCl3 и по 2-3 капли разбавленного (одномолярного) раствора серной кислоты. Добавить по 3-4 капли растворов KI (первая пробирка), KBr (вторая пробирка) и KCl (третья пробирка).

- Изменение окраски раствора позволит определить, в какой пробирке произошло восстановление FeCl3 до FeCl2 и окисление галогенид-иона.
- Напишите уравнение реакции, сравнивая окислительно-восстановительные потенциалы галогенид-ионов с потенциалом полуреакции Fe3+ -> Fe2+.
- Объясните результаты опыта.

Все указанные опыты важны для изучения свойств галогенов и галогенидов, помогают понять их взаимодействия и реактивность. В результате этих опытов можно составить полный отчет с описанием проведенных экспериментов, уравнениями реакций и выводами о свойствах и восстановительной активности галогенов и галогенид-ионов.