Способы получения. Промышленные способы получения водорода:

Промышленные способы получения водорода:

1) каталитическое взаимодействие с водяным паром метана СН₄ и угарного газа СО, а также неполное окисление углеводородов из природных и коксового газов, продуктов газификации топлива:

СН₄ + Н₂О СО + 3Н₂;

СО + Н₂О СО₂ + Н₂;

2СН₄ + О₂ 2СО + 4Н₂;

2) выделение из газовых смесей с большим содержанием Н₂ путем глубокого охлаждения;

3) электролиз водных растворов щелочей.

Лабораторные способы получения водорода: восстановление металлами различных водородсодержащих соединений: воды, кислот, щелочей. Чаще используется взаимодействие разбавленных кислот (соляной, серной) с цинком:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂.

Почти все способы получения галогенов основаны на окислении галогенид-ионов.

Фтор. Промышленным и основным лабораторным методом получения фтора является электролиз расплавов КНF₂ (KF·HF; t_пл = 239°С) или КН₂F₃ (KF·2HF; t_пл = 70°С), т. к. безводный жидкий фтороводород тока не проводит:

Катод (Ni) (–): 2HF + 2e → H₂↑ + 2F^–;

Анод (С) (+): 2F^– – 2e → F₂↑ (с примесью 5–15% НF).

Хлор в промышленности получают электролизом водных растворов хлорида натрия:

К (Fe) (–): 2Н₂О + 2е → Н₂↑ + 2ОН^–;

А (графит) (+): 2Cl^– – 2e → Cl₂↑.

В лаборатории:

MnO_2(к) + 4HCl_(конц.) MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O;

K₂Cr₂O_7(к) + 14HCl_(конц.) → 2CrCl₃ + 2KCl + 3Cl₂ + 7H₂O;

2KMnO_4(к) + 16HCl_(конц.) → 2MnCl₂ + 2KCl + 5Cl₂ + 8H₂O;

KClO_3(к) + 6HCl_(конц.) → 3Cl₂ + KCl + 3H₂O.

Бром и иод – из подземных рассолов и буровых вод путем обработки хлоро-воздушной смесью:

2NaI + Cl₂ → I₂ + 2NaCl; 2NaBr + Cl₂ → Br₂ + 2NaCl.

В лаборатории:

2NaBr(I) + MnO₂ + 2H₂SO₄ → Br₂(I₂) + MnSO₄ + Na₂SO₄ + 2H₂O.