Penyesaran halogen

Halogen yang lebih reaktif menyesarkan halogen yang kurang reaktif daripada larutan halidanya. Kereaktifan menurun menuruni Kumpulan 17, jadi klorin boleh menyesarkan bromin dan iodin, dan bromin boleh menyesarkan iodin, tetapi iodin tidak boleh menyesarkan mana-mana yang lain. Kerana elektron dipindahkan, penyesaran ialah tindak balas redoks, dan ia demonstrasi piawai bagi urutan kereaktifan halogen dalam bab Redoks 4541.

Persamaan seimbang

Corak am ialah: halogen lebih reaktif + halida halogen kurang reaktif → halida halogen lebih reaktif + halogen kurang reaktif. Dengan formula dan simbol keadaan yang betul:

Cl₂(aq) + 2KBr(aq) → 2KCl(aq) + Br₂(aq)

Cl₂(aq) + 2KI(aq) → 2KCl(aq) + I₂(aq)

Br₂(aq) + 2KI(aq) → 2KBr(aq) + I₂(aq)

Persamaan ion membuang ion kalium penonton dan menunjukkan perubahan sebenar, molekul halogen mengambil elektron daripada ion halida:

Cl₂(aq) + 2Br−(aq) → 2Cl−(aq) + Br₂(aq)

Dua setengah persamaan menjadikan redoks itu jelas. Klorin diturunkan (ia menerima elektron) dan ion bromida dioksidakan (ia kehilangan elektron):

Cl₂(aq) + 2e− → 2Cl−(aq)

2Br−(aq) → Br₂(aq) + 2e−

Keadaan yang diperlukan

Tiada pemanasan atau mangkin diperlukan. Halogen yang dilarutkan dalam air, air klorin atau air bromin, hanya ditambah kepada larutan garam halida pada suhu bilik. Halogen yang ditambah mesti lebih tinggi dalam kumpulan (lebih reaktif) daripada halogen dalam garam itu, jika tidak tiada tindak balas berlaku. Pelarut organik seperti 1,1,1-trikloroetana sering ditambah selepas itu untuk menjadikan warna halogen yang tersesar lebih mudah dilihat.

Apa yang anda perhatikan

Apabila air klorin tidak berwarna ditambah kepada larutan kalium bromida tidak berwarna, larutan bertukar kuning ke perang apabila bromin dibebaskan. Apabila air klorin ditambah kepada larutan kalium iodida, ia bertukar perang dan pepejal gelap iodin mungkin muncul; dengan kanji, campuran bertukar biru kehitaman. Jika pelarut organik digoncang masuk, bromin memberi lapisan jingga perang dan iodin lapisan ungu, mengesahkan halogen mana yang tersesar. Tiada perubahan warna bermakna halogen yang ditambah kurang reaktif daripada yang dalam garam.

Di mana ia muncul dalam peperiksaan SPM

Dalam 4541/1 anda meramalkan sama ada penyesaran berlaku daripada urutan kereaktifan halogen atau mengenal pasti perubahan warna. Dalam 4541/2 anda menulis persamaan seimbang, persamaan ion dan dua setengah persamaan, mengenal pasti agen pengoksidaan dan agen penurunan, dan menerangkan aliran kereaktifan menuruni Kumpulan 17. Warna lapisan pelarut organik dan ujian kanji untuk iodin juga soalan pemerhatian yang lazim dalam kertas amali.

Cara kami mengajarnya

Guru kami memastikan anda memberi peranan redoks dengan tepat: halogen yang lebih reaktif ialah agen pengoksidaan dan diturunkan, manakala ion halida yang kurang reaktif ialah agen penurunan dan dioksidakan. Pelajar paling kerap hilang markah dengan meramalkan tindak balas yang mustahil, dengan terlupa ion penonton dalam persamaan ion, atau dengan memerihal warna tanpa mengaitkannya dengan halogen yang dibebaskan. Menambat setiap jawapan pada “kereaktifan menurun menuruni kumpulan” dan “agen pengoksidaan diturunkan” memastikan seluruh topik koheren.

Ringkasan pantas

Halogen yang lebih reaktif menyesarkan halogen yang kurang reaktif daripada larutan halidanya dalam tindak balas redoks, dengan kereaktifan menurun dari klorin ke iodin. Kuasai persamaan seimbang, persamaan ion dan setengah persamaan, perubahan warna dan lapisan pelarut organik, serta aliran kereaktifan, maka topik redoks yang boleh diharap ini terangkum sepenuhnya. Ingat juga bahawa penyesaran halogen ialah bukti terus bahawa halogen di atas kumpulan ialah agen pengoksidaan yang lebih kuat, satu idea yang menghubungkan tajuk ini dengan siri kereaktifan halogen yang anda pelajari dalam Tingkatan 4.