Bài Luyện tập Nhóm halogen hệ thống lại kiến thức, giúp các em học sinh nắm vững cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các halogen; cấu tạo phân tử của nhóm halogen. Sự biến thiên tính chất của đơn chất, hợp chất của nhóm halogen khi đi từ Iot đến Flo; Nguyên tắc chung điều chế nhóm halogen.
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Cấu tạo nguyên tử và phân tử của các halogen
- Bán kính nguyên tử tăng từ flo đến iot
- Lớp ngoài cùng có 7 e
- Phân tử gồm 2 nguyên tử: X2 ; Liên kết CHT không cực
| Nguyên tố halogen | F | Cl | Br | I |
| Cấu hình electron lớp ngoài cùng | 2s22p5 | 3s23p5 | 4s24p5 | 5s25p5 |
| Cấu tạo phân tử (liên kết cộng hóa trị không cực) | F:F (F2) | Cl:Cl (Cl2) | Br:Br (Br2) | I:I (I2) |
1.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất halogen
- Tính oxi hóa: Oxi hóa được hầu hết kim loại, nhiều phi kim và hợp chất.
- Tính oxi hóa của halogen:
| Nguyên tố Halogen | F | Cl | Br | I |
| Độ âm điện | 3,98 | 3,16 | 2,96 | 2,66 |
| Tính oxi hóa | Từ F đến I tính oxi hóa giảm dần | |||
- Tính chất hóa học:
| F2 | Cl2 | Br2 | I2 | |
| Với kim loại | OXH được tất cả các KL tạo ra muối florua | OXH được hầu hết các KL tạo ra muối clorua, phản ứng cần đun nóng. | OXH được nhiều KL tạo ra muối bromua, pư cần đun nóng | Oxi hóa được nhiều KL tạo ra muối florua. Pư chỉ xảy ra khi đun nóng hoặc có chất xúc tác |
| Với khí hidro | Trong bóng tối,ở to rất thấp(-252oC) và nổ mạnh: F2 + H2 → 2 HF | Cần chiếu sáng, phản ứng nổ: Cl2 + H2 → 2HCl | Cần nhiệt độ cao: Br2 + H2 → 2HBr (to cao) | Cần nhiệt độ cao hơn: I2 + H2 → 2HI (to cao hơn) |
| Với nước | Phân hủy mãnh liệt H2O ngay ở to thường 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 | Ở to thường: Cl2 + H2O ⇔ HCl + HClO | Ở to thường, chậm hơn so với Cl2 Br2 + H2O ⇔ HBr + HBrO | Hầu như không tác dụng |
1.3. Tính chất hợp chất halogen
1.3.1. Axit halogenhidric
HF; HCl ; HBr ; HI
Tính axit tăng dần
1.3.2. Hợp chất có oxi
Nước Gia-ven và clorua vôi có tính tẩy màu và sát trùng do: NaClO, CaOCl2 là các chất oxi hóa mạnh
1.4. Phương pháp điều chế các đơn chất halogen
| F2 | Điện phân hỗn hợp KF và HF(lỏng không có nước): 2HF → (điện phân) H2 + F2 |
| Cl2 | Cho axit HCl đặc + chất oxi hóa mạnh(MnO2,KMnO4)
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 2KMnO4 +16 HCl→ 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 |
| Br2 | (NaBr có trong nước biển) Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 |
| I2 | (NaI có trong rong biển) Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2 |
1.5. Phân biệt các ion F- , Cl-, Br- , I-
| Chất | Thuốc thử AgNO3 |
| F2 | Không hiện tượng |
| Cl2 | Kết tủa trắng AgCl |
| Br2 | Kết tủa vàng AgBr |
| I2 | Kết tủa vàng đậm AgI |
NaF + AgNO3 → không phản ứng
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
(trắng)
NaBr + AgNO3 → AgBr + NaNO3
(vàng nhạt)
NaI + AgNO3 → AgI + NaNO3
(vàng đậm)
