Задача:
Иод, в отличие от хлора, не реагирует с:
- алюминием
- бромидом натрия
- железом
- фторидом натрия
Решение:
Для решения этой задачи нам нужно вспомнить химические свойства галогенов (фтора, хлора, брома, иода) и их положение в ряду активности.
1. Ряд активности галогенов:
Активность галогенов уменьшается сверху вниз по группе в Периодической системе элементов. То есть, фтор (F) > хлор (Cl) > бром (Br) > иод (I).
Это означает, что более активный галоген может вытеснять менее активный галоген из растворов его солей.
2. Рассмотрим варианты ответов:
а) Алюминий (Al):
Иод, как и хлор, реагирует с активными металлами, такими как алюминий, образуя соответствующие галогениды.
Реакция иода с алюминием:
\[2Al + 3I_2 \rightarrow 2AlI_3\]Эта реакция протекает, особенно при нагревании или в присутствии воды как катализатора.
б) Бромид натрия (NaBr):
Иод менее активен, чем бром. Поэтому иод не может вытеснить бром из раствора бромида натрия.
Реакция хлора с бромидом натрия (для сравнения):
\[Cl_2 + 2NaBr \rightarrow 2NaCl + Br_2\]Хлор более активен, чем бром, поэтому он вытесняет бром.
Реакция иода с бромидом натрия:
\[I_2 + NaBr \rightarrow \text{реакция не идет}\]Иод не может вытеснить бром, так как бром более активен.
в) Железо (Fe):
Иод, как и хлор, реагирует с железом, образуя иодид железа.
Реакция иода с железом:
\[Fe + I_2 \rightarrow FeI_2\]Эта реакция протекает, обычно при нагревании.
г) Фторид натрия (NaF):
Иод менее активен, чем фтор. Поэтому иод не может вытеснить фтор из раствора фторида натрия.
Реакция хлора с фторидом натрия (для сравнения):
\[Cl_2 + NaF \rightarrow \text{реакция не идет}\]Даже хлор не может вытеснить фтор, так как фтор является самым активным галогеном. Тем более иод не сможет.
Реакция иода с фторидом натрия:
\[I_2 + NaF \rightarrow \text{реакция не идет}\]3. Сравнение с хлором:
- Хлор реагирует с алюминием: \(2Al + 3Cl_2 \rightarrow 2AlCl_3\)
- Хлор реагирует с бромидом натрия: \(Cl_2 + 2NaBr \rightarrow 2NaCl + Br_2\)
- Хлор реагирует с железом: \(2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3\) (или \(Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_2\) при определенных условиях)
- Хлор не реагирует с фторидом натрия: \(Cl_2 + NaF \rightarrow \text{реакция не идет}\)
Вопрос спрашивает, с чем иод, в отличие от хлора, не реагирует. Это означает, что хлор с этим веществом реагирует, а иод нет.
Давайте пересмотрим:
- С алюминием реагируют и хлор, и иод.
- С железом реагируют и хлор, и иод.
- С фторидом натрия не реагируют ни хлор, ни иод (потому что фтор самый активный).
- С бромидом натрия хлор реагирует (вытесняет бром), а иод не реагирует (потому что иод менее активен, чем бром).
Таким образом, бромид натрия — это то вещество, с которым иод не реагирует, в отличие от хлора.
Вывод:
Иод не реагирует с бромидом натрия, потому что иод менее активен, чем бром, и не может вытеснить его из соли. Хлор же, будучи более активным, чем бром, реагирует с бромидом натрия.
Правильный ответ:
2. бромидом натрия