Halogenovodíky sú dvojatómové anorganické zlúčeniny, ktoré fungujú ako Arrheniove kyseliny. Skladajú sa z atómu vodíka viazaného na atóm halogénu. Ich vzorec je HX, kde X je halogén (fluór, chlór, bróm, jód, astát alebo tenés).^[1] Všetky známe halogenovodíky sú pri štandarnej teplote a tlaku plyny.^[2] Vo vodnom roztoku z nich vznikajú halogenovodíkové kyseliny.

Zlúčenina	Chemický vzorec	Dĺžka väzby d(H−X) / pm (plynná fáza)	3D model	Dipólový moment μ / D	Príslušná kyselina	Hodnota pKa vo vodnom roztoku
fluorovodík	HF			1.86	kyselina fluorovodíková	3.1
chlorovodík	HCl			1.11	kyselina chlorovodíková	-3.9
bromovodík	HBr			0.788	kyselina bromovodíková	-5.8
jodovodík	HI			0.382	kyselina jodovodíková	-10.4 [3]
astatovodík	HAt			−0.06	kyselina astatovodíková	?
tenesovodík	HTs	predpokladaná 197 pm[4]		predpokladaný −0.24[4]	kyselina tenesovodíková	?

Halogenovodíkové kyseliny

V plynnom stave halogenovodíky zvyčajne neionizujú (i keď kvapalný fluorovodík je polárne rozpúšťadlo podobné vode). V chémii sa teda rozlišujú halogenovodíky od halogenovodíkových kyselín. Halogenovodíky sú plyny pri izbovej teplote, ktoré reagujú s vodou (respektíve sa v nej rozpúšťajú) za vzniku halogenovodíkových kyselín. Po vytvorení kyseliny sa diatómová molekula regeneruje len veľmi ťažko, bežnou destiláciou to nie je možné. Názvy a vzorce nie sú jasne rozlíšené a v bežnom použití (napr. v laboratóriu) sa pod HCl myslí kyselina chlorovodíková a nie plynný chlorovodík.

Výskyt

Chlorovodík je v podobe kyseliny chlorovodíkovej hlavnou zložkou žalúdočnej kyseliny.^[5]

Fluorovodík, chlorovodík a bromovodík sú súčasťou vulkanických plynov.^[6]

Syntéza

Fluorovodík a chlorovodík je možné pripraviť priamou reakciou vodíka s fluórom a chlórom. Tieto plyny sa však priemyselne vyrábajú pôsobením kyseliny sírovej na soli halogenidov. Bromovodík vzniká z vodíka a brómu pri vysokých teplotách v prítomnosti platinového katalyzátora. Najmenej stabilný halogenovodík, jodovodík, sa pripravuje nepriamo, a to reakciou jódu so sulfánom a hydrazínom.^[1]

Fyzické vlastnosti

Porovnanie bodu varu halogenovodíkov a chalkogenovodíkov. Fluorovodík a voda sa vymykajú trendu kvôli tvorbe vodíkových väzieb.

Halogenovodíky sú pri štandardných podmienkach bezfarebné plyny. Fluorovodík vrie pri 19 °C. Fluorovodík ako jediný halogenovodík tvorí vodíkové väzby medzi molekulami, takže má najvyššie teploty varu a topenia spomedzi halogenovodíkov. Bod varu rastie od HCl k HI.^[7] Tento trend sa pripisuje rastúcej sile intermolekulárnych van der Waalsových síl, ktoré korelujú s počtom elektrónov v molekulách. Koncentrované roztoky halogenovodíkových kyselín vypúšťajú viditeľné biele výpary.

Reakcie

Po rozpustení vo vode, čo je veľmi exotermická reakcia, vznikajú príslúšné halogenovodíkové kyseliny. Tieto kyseliny sú veľmi silné, čo odráža ich schopnosť ionizovať vo vodných roztokoch za vzniku hydrónia (H₃O⁺). S výnimkou kyseliny fluorovodíkovej sú to silné kyseliny, ktorých sila sa zvyšuje s rastúcim protónových číslom. Popis správania kyseliny fluorovodíkovej je zložitejší a závisí na jej koncentrácií, pretože dochádza k homoasociácii. V nevodných roztokoch, napríklad v acetonitrile, sú halogenovodíky len mierne silné kyseliny.

Halogenovodíky reagujú s amoniakom, čím vznikajú amónne halogenidy:

HX + NH₃ → NH₄X

Halogenovodíky reagujú aj s inými zásadami, čím dochádza k neutralizácii.

V organickej chémii sa používa hydrohalogenácia na prípravu ogranohalogenidov. Napríklad chlóretán sa pripravuje hydrochloráciou etylénu:^[8]

C₂H₄ + HCl → CH₃CH₂Cl

Referencie

Zdroj

Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Hydrogen halide na anglickej Wikipédii.