無機化学・ハロゲン化水素

質問

ハロゲン（単体）と水素と反応について。

F2+H2→2HF　　　(低温・暗所で爆発的に反応する)
Cl2+H2→2HCL　（日光の直射で爆発的に反応する）
Br+H2→2HBr　　（日光の直射で徐々に反応する）
I2+H2→2HI　　　　(高温・加熱で一部反応する)

こうなるようですが、反応に温度が関係するというのは納得いくのですが、急に”直射日光”が出てきて混乱しています。

なぜ”太陽の光”じゃないといけないのでしょうか？電球の明かりじゃダメですか？光がなぜ反応に関係するのですか？フッ化水素の”暗所”というのも気になります。どうして暗くなきゃいけないのか・・・

お願いします。

回答No.1

windwald · ベストアンサー

あとの質問からですが、
>フッ化水素の”暗所”というのも気になります。どうして暗くなきゃいけないのか・・・
ちがいますよ。
　F2 + H2 → 2HF の反応は、低温・暗所で"も"爆発的に反応する。
です。たった一文字が足りないだけで大違いです。

>なぜ”太陽の光”じゃないといけないのでしょうか？電球の明かりじゃダメですか？
直射日光は非常に強い光です。白熱電球程度の弱々しい明かりではだめでしょう。
ハロゲンランプやマグネシウムの燃焼のフラッシュなどでは良いかも知れません。

※化学反応には開始させるためのエネルギーが必要です。
そのエネルギーを何らかの形で投入してやらなければなりません。
また、反応系によってどのくらいのエネルギーが必要かは変わります。
F2 + H2 → 2HF の開始に必要なエネルギーは非常に小さく、
また、激しい発熱反応で、発熱により開始のエネルギーを補給できるので冷暗所でも反応が始まり爆発的に反応します。
I2 + H2 → 2HI の開始に必要なエネルギーはそれよりも非常に大きく、
また、この反応の発熱量は開始に必要なエネルギーに達しないので、加熱によりようやく反応が起きます。

また、ハロゲンの単体は色を持ちますが、これは光を吸収していることに他なりません。
そして光によって X2→2X・ の反応が起き、これによって生じるハロゲン原子 X・ が
水素分子と反応することによってハロゲン化水素ができるのです。
このように、光というエネルギーは化学反応と十分濃密な関係を持っています。