Согласно теории кислот, выдвинутой А. Л. Лавуазье, особые их свойства обусловлены присутствием не водорода, а кислорода. Лавуазье высказал гипотезу, что соляная кислота содержит вместе с кислородом (а возможно, и водородом) ещё и новый элемент, который он назвал мурием {от лат. muria — «рассол»). Сегодня известно, что этот элемент — хлор. Свободный хлор (от греч. «хлорос» — «жёлто-зелёный») впервые получен в 1774 г. К. В. Шееле действием соляной кислоты на минерал пиролюзит МnО2:
MnO2+4HCl=МnСl2+Сl2+2Н2О.
Но ещё долго хлор считали «окисленной соляной кислотой», оксидом элемента мурия, основываясь на свойстве этого газа взаимодействовать с растворами щелочей, подобно кислотным оксидам. В течение многих лет учёные безуспешно пытались восстановить «оксид мурия», пока наконец Г. Дэви в 1810 г. не высказал предположение, что это новое простое вещество. Дэви дал ему название «хлорин» (Chlorine). Оно до сих пор используется в английском языке. Слово «хлор» предложил в 1812 г. Ж. Л. Гей-Люссак. Тогда же была установлена формула соляной кислоты, а кислородную теорию кислот сменила водородная, согласно которой обязательной составной частью кислот является водород. Флюорит, или плавиковый шпат, CaF2 издревле использовали в качестве флюса — вещества, которое при выплавке металлов добавляют в руду, чтобы понизить её температуру плавления. Раствор, образующийся при воздействии на флюорит серной кислоты, содержит плавиковую кислоту HF. Уже в XVII в. он служил для вытравливания узоров на стеклянной посуде. В чистом виде эту кислоту в 1771 г. выделил Шееле, а её состав установил французский учёный Андре Мари Ампер в 1810 г. Он же предложил назвать содержащийся в этой кислоте элемент фтором (от греч. «фторос» — «гибель»).
Хлор, бром и иод в стеклянных сосудах.
Флюорит (плавиковый шпат).
Вид в просвет пятиметровой трубы, заполненной фтором.
Квасцы — гидратированные двойные сульфаты одно- и трёхвалентных металлов общей формулы
MIMIII(SO4)2•12H2O
(MI=Na, K, Rb, Cs, Tl;
МIII=Al, Cr, Ga, In, Ti, V, Mn, Fe, Co).
Они состоят из ионов (SO2-4)2.
.
Прибор А. Муассана для получения фтора. Платиновый электролизёр помещён в стеклянный сосуд с жидким метилхлоридом tкип=-24,2 °С). Выделяющийся на аноде фтор собирают в пробирку.
Анри Муассан.
Заветной мечтой многих поколений химиков было выделить фтор в свободном виде. Одним из первых такую попытку предпринял Дэви, однако проведённый им электролиз плавиковой кислоты не принёс результатов. Скорая смерть помешала учёному продолжить начатые исследования. Химики, посвятившие себя вслед за Дэви проблеме выделения свободного фтора, получили серьёзные отравления, так и не достигнув желаемого, ведь многие из них не представляли, насколько сильным окислителем является этот газ. Профессор Политехнической школы в Париже Эдмонд Фреми (1814—1894) даже наблюдал в 1854—1856 гг., как образуются отдельные пузырьки фтора при электролизе расплавленного флюорита, но не сумел его собрать. Впервые это удалось в 1886 г. французскому химику Анри Муассану (1852 — 1907). Он использовал U-образный платиновый электролизёр с безводной плавиковой кислотой и гидрофторидом калия KHF2. Прибор охлаждали до -25 °С. Выделявшийся на аноде фтор накапливался в медной трубке. В 1887 г. учёный выделил жидкий фтор. Незадолго до смерти Муассану присудили Нобелевскую премию за получение химически чистого фтора.
Бром открыт в 1826 г. молодым французским химиком Антуаном Жеромом Баларом (1802—1876). Это была его первая самостоятельная работа, и так случилось, что она увенчалась выдающимся результатом -обнаружением нового химического элемента. Пропуская хлор через соляной рассол полученный при упаривании морской воды, Балар заметил, что раствор окрашивается в бурый цвет. Современный химик без труда объяснит это явление: хлор вытесняет бром из бромидов, содержащихся в морской воде: 2КВr+Cl2=2КCl+Вr2.
По иронии судьбы знаменитый немецкий химик Юстус Либих (1803— 1873) за несколько лет до Балара фактически держал в руках водный раствор брома, но не обратил на него внимания, приняв за соединение хлора с иодом. Досадуя на свою самонадеянность, Либих впоследствии говорил: «Не Балар открыл бром, а бром открыл Балара».
Комиссия Парижской академии наук рекомендовала назвать новый элемент, исходя из свойств его соединений, аналогично названиям других галогенов. Таким отличительным свойством учёные сочли резкий неприятный запах этого вещества. Название элемента образовано от греческого слова «бромос», что означает «зловоние».
Позднее бром стали получать кипячением подкисленного рассола с
пиролюзитом MnO2:
MnO2+2NaBr+2H2SO4=MnSO4+Br2+Na2SO4+2H2O.
В 1811 г. французский химик Бернар Куртуа (1777—1836) из золы морских водорослей выделил иод (от греч. «иодес» — «фиолетовый», по цвету паров).
Существование самого тяжёлого из галогенов — астата было предсказано Д. И. Менделеевым, который назвал его экаиодом (от санскритского числительного «эка» — «один»), т. е. первым аналогом иода. Однако получен он был лишь в 1940 г. группой американских учёных из Калифорнийского университета при бомбардировке ядер висмута a-частицами. Все изотопы астата радиоактивны и имеют небольшой период полураспада -не более 8,1 часа. Отсюда и название элемента, образованное от греческого «астатос» — «неустойчивый»
Похожие статьи