- Lý thuyết:
- Khái quát về nhóm halogen ( nhóm VIIA)
-Gồm các nguyên tố Flo (F), Clo (Cl), Brom (Br), Iot (I) và Atatin (At). Atatin không gặp trong tự nhiên, được xếp vào nhóm các nguyên tố phóng xạ.
-Có 7e lớp ngoài cùng (\[n{{s}^{2}}n{{p}^{5}}\]), chỉ còn thiếu 1e là đạt đến cấu hình bền vững của khí hiếm nên ở trạng thái tự do 2 nguyên tử halogen góp chung 1 đôi electron để tạo ra phân tử có liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- Flo luôn có số oxi hóa -1.
Clo, Brom, Iot trong các hợp chất có nhiều số oxi hóa: -1,+1, +3,+5,+7
- Tính chất vật lý:
-Bán kính nguyên tử, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần: \[{{F}_{2}}\to C{{l}_{2}}\to B{{r}_{2}}\to {{I}_{2}}\]
|
Halogen |
\[{{F}_{2}}\] |
\[C{{l}_{2}}\] |
\[B{{r}_{2}}\] |
\[{{I}_{2}}\] |
|
Trạng thái |
khí |
khí |
lỏng |
rắn |
|
Màu sắc |
Lục nhạt |
Vàng lục |
Nâu đỏ |
Đen tím |
|
Mùi |
Mùi xốc |
Mùi xốc |
Mùi ngạt khó chịu |
Khi thăng hoa cho hơi màu tím, độc |
- Tính chất hóa học
|
$$ |
${{F}_{2}}$ |
$C{{l}_{2}}$ |
\[B{{r}_{2}}\] |
\[{{I}_{2}}\] |
|
Với kim loại |
Là chất oxi hóa cực mạnh, oxi hóa hầu hết các kim loại kể cả vàng, bạch kim |
$$Oxi hoá hầu hết các kim loại tạo muối clorua, phản ứng cần đun nóng |
Oxi hoá được nhiều kim loại tạo muối bromua, phản ứng cần đun nóng |
Oxi hoá được nhiều kim loại tạo muối iotua, phản ứng chỉ xảy ra khi đun nóng hoặc có chất xúc tác |
|
Với \[{{H}_{2}}\] |
${{F}_{2}}$ bốc cháy với \[{{H}_{2}}\]trong bóng tối $$ \[{{F}_{2}}+{{H}_{2}}\to 2HF\] |
Phản ứng khi được chiếu sáng $C{{l}_{2}}$+\[{{H}_{2}}\]\[\to \]2HCl
|
Phản ứng xảy ra khi được đun nóng ở nhiệt độ cao: \[B{{r}_{2}}+{{H}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}2HBr\] |
Phản ứng có tính thuận nghịch và phải được đun nóng: \[{{I}_{2}}+{{H}_{2}}2HI\] |
|
Với \[{{H}_{2}}O\] |
${{F}_{2}}$ giải phóng được \[{{O}_{2}}\] từ nước \[2{{F}_{2}}+2{{H}_{2}}O\to 4HF+{{O}_{2}}\] |
Pư thuận nghịch: \[C{{l}_{2}}+{{H}_{2}}O\underset{{}}{\overset{{}}{\longleftrightarrow}}HClO+HCl\]
|
Pư thuận nghịch: \[B{{r}_{2}}+{{H}_{2}}O\underset{{}}{\overset{{}}{\longleftrightarrow}}HBrO+HBr\] |
Không phản ứng với nước |
* Halogen mạnh đẩy halogen yếu ra khỏi muối
F2 + 2NaCl → 2NaF + Cl2 (Điều kiện: Flo tác dụng với NaCl khan, đun nóng).
2Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
2Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
4. Sự biến đổi tính chất hóa học của hợp chất
a. Sự biến đổi tính chất của HX
- Tính khử của HX: Tăng dần từ HF < HCl < HBr < HI.
- Tính axit của dung dịch HX: Tính axit tăng dần từ HF < HCl < HBr < HI.
b. Sự biến đổi tính chất của HXO4
- Tính axit giảm dần từ HClO4 > HBrO4 > HIO4.
c. Sự biến đổi tính chất của muối halogenua.
Dùng AgNO3 làm thuốc thử:
NaF + AgNO3 → không tác dụng
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3
màu trắng
NaBr + AgNO3 → AgBr ↓ + NaNO3
màu vàng nhạt
NaI + AgNO3 → AgI↓ + NaNO3
màu vàng
5, Ứng dụng:
a.Flo:
Làm chất oxi hóa cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa.
- Dùng trong công nghiệp sản xuất nhiên liệu hạt nhân để làm giàu 235U.
- Ứng dụng quan trọng của flo là ở dạng dẫn xuất:
+ Dẫn xuất halogen của flo có nhiều ứng dụng: teflon (-CF2-CF2-)n là chất dẻo chịu được axit, kiềm và nhiều hóa chất khác; Freon (chủ yếu là CFCl3 và CF2Cl2) đường
dùng trong các tủ lạnh và máy lạnh...
+ NaF được dùng làm thuốc chống sâu răng.
b. Clo:
- Dùng làm chất sát trùng trong hệ thống cung cấp nước sạch, khi xử lí nước thải.
- Tẩy trắng vải, sợi, giấy.
- Là nguyên liệu để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
c. Brom:
- Chế tạo dược phẩm, phẩm nhuộm...
- Dùng để chế tạo AgBr là chất nhạy cảm với ánh sáng để tráng lên phim ảnh.
d. Iot:
- Dùng chủ yếu ở dạng cồn iot làm chất sát trùng.
- Có trong thành phần của nhiêu dược phẩm.
- Trộn KI và KIO3 vào muối ăn tạo ra muối iot.
6. Điều chế
+ Phương pháp sunfat (trong phòng thí nghiệm): (HBr và HI không dùng được cách này do có tính khử)
NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl (≤ 2500C)
2NaCl rắn + H2SO4 đặc → Na2SO4 + 2HCl (≥ 4000C)
+ Phương pháp tổng hợp (trong công nghiệp):
H2 + Cl2 → 2HCl (ánh sáng, nhiệt độ cao)
HF được điều chế nhờ phản ứng:
CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF ở 2500C
HBr, HI được điều chế nhờ phản ứng thủy phân PBr3, PI3.
PBr3 + 3H2O → H3PO3 + 3HBr
B. Bài tập:
I.BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN CHI TIẾT:
Câu 1: Đặc điểm nào dưới đây là đặc điểm chung của các đơn chất halogen (F2, Cl2, Br2, I2)? A. Có tính oxi hóa mạnh. B. Vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử
C. Ở điều kiện thường là chất khí. D. Tác dụng mạnh với nước
HD: Do lớp e ngoài cùng đã có 7e nên halogen là những phi kim điển hình dễ nhận thêm 1e thể hiện tính oxi hóa mạnh.
Câu 2:Chất nào sau đây thường được dùng để diệt khuẩn và tẩy màu? A. O2. B. Cl2. .
C. N2. D. CO2
HD: Ở nhiệt độ thường Cl2 tác dụng với nước tạo ra HClO là 1 chất oxi hóa mạnh nên có khả năng diệt khuẩn và tẩy màu
Cl2 + H2O\[\to \] HClO+ HCl
Câu 3:Nhận định nào không đúng?
A. Axit clohiđric là một axit mạnh, mạnh hơn axit bromhiđric. B. Dung dịch HBr không màu, để lâu trong không khí có màu vàng nâu vì bị oxi hoá bởi oxi.
C. Tính bền, tính oxi hoá, tính axit của HBrO đều kém hơn HClO. D. Brom có tính oxi hoá yếu hơn clo và mạnh hơn iot.
HD: A, Sai vì tính axit tăng dần theo thứ tự: \[HF\to HCl\to HBr\to HI\]
B, Đúng vì \[2HBr+{{O}_{2}}\to 2{{H}_{2}}O+2B{{r}_{2}}\] ( dung dịch Br2 tạo ra có màu vàng nâu)
C, Đúng
D, Đúng
Câu 4: A, B là hai nguyên tố halogen thuộc hai chu kỳ liên tiếp trong hệ thống tuần hoàn. Hỗn hợp A có chứa 2 muối của X, Y với natri. Để kết tủa hoàn toàn 2,2g hỗn hợp A phải dùng 150ml dung dịch AgNO3 0,2M. A, B có thể là 2 trong các cặp nguyên tố nào sau đây?
A. F và Cl B. Br và I
C. Cl và Br D. I và At
HD: \[{{n}_{AgNO3}}=0,03mol\]
Đặt CT chung của 2 muối halogen là XNa :
NaX + AgNO3 \[\to \] AgX \[\downarrow \] + NaNO3
0,03\[\leftarrow \]0,03 mol
- \[{{M}_{NaX}}\] = \[\frac{2,2}{0,03}\] =73,(3)
- \[{{M}_{X}}\] = 73,(3)-23= 50,(3)
- 2 halogen liên tiếp thỏa mãn là Clo và Brom.
- Đáp án C
Câu 5: Hòa tan 5,85 gam NaCl vào nước để được 500 ml dung dịch NaCl. Dung dịch này có nồng độ là:
A. 0,02M. B. 0,2M.
C. 0,1M. D. Kết quả khác.
HD: \[{{n}_{NaCl}}\] = 0,1 mol
- \[{{C}_{M(NaCl)}}\] = \[\frac{0,1}{0,5}\] =0,2 M
- Đáp án B
II) BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
Câu 1:Đặc điểm nào dưới đây không phải là chung đặc điểm của các nguyên tố halogen (F, Cl, Br, I)?
A. Có số oxi hóa –1 trong mọi hợp chất.
B. Nguyên tử chỉ có khả năng thu thêm 1 electron.
C. Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử có 7 electron. D. Tạo ra hợp chất có liên kết cộng hóa trị có cực với hiđro.
Câu 2: Cho hai khí với thể tích là 1:1 ra ngoài ánh sang mặt trời thì có hiện tượng nổ, hai khí đó là :
A. Cl2 và H2. B. N2 và H2.
C. H2S và Cl2. D. H2 và O2.
Câu 3: Nguồn chủ yếu để điều chế iot trong công công nghiệp là:
A. nước biển. B. rong biển.
C. muối ăn. D. nguồn khác
Câu 4: Nhận định nào không đúng?
A. Tính axit của axit HF yếu nhất trong các axit halogen hiđric.
B. Tính khử của axit HF mạnh nhất trong các axit halogen hiđric.
C. Flo phản ứng với tất cả các kim loại.
D. Axit HF có tính chất hoá học đặc trưng là ăn mòn thuỷ tinh.
Câu 5: Đổ dung dịch chứa 1g HBr vào dd chứa 1g NaOH. Dung dịch thu được làm cho quỳ tím chuyển sang màu nào sau đây?
A. Màu đỏ B. Màu xanh
C. Không đổi màu D. Không xác định được
Câu 6: Có 185,40 gam dung dịch axit HCl 10%. Cần hoà thêm vào dung dịch đó bao nhiêu lít khí hiđroclorua( đktc) để thu được dung dịch axit HCl 16,57% ?
A. 8,96 lít. B. 4,48 lít.
C. 6,72 lít. D. 5,60 lít.
Câu 7: Phân tử XY3 có tổng số proton, nơtron, electron bằng 196 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện 60. Trong phân tử XY3, số hạt mang điện của ion X3+ ít hơn số hạt mang điện của ion Y- là 82. Phân tử XY3 là:
A. FeCl3 B. AlBr3
C. AlCl3 D. FeBr3
Câu 8: (ĐH B 2009) Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là
A. 58,2%. B. 41,8%.
C. 52,8%. D. 47,2%.
Câu 9: Có 16 ml dung dịch axit HCl nồng độ x mol/l. Người ta thêm nước vào dung dịch axit trên cho đến khi được 200 ml dung dịch mới có nồng độ 0,1mol/l. x là giá trị nào sau đây?
A. 1,25M B. 1,2M
C. 1,21M D. Tất cả đều sai.
Câu 10: Cho các phát biểu sau:
- Trong các phản ứng hóa học flo chỉ thể hiện tính oxi hóa
- Axit flohidric là axit yếu
- Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống sâu răng
- Trong hợp chất, các halogen ( F,Br,Cl,I) đều có số oxi hóa -1,+1,+3,+5 và +7
- Cho dung dịch AgNO3 vào các lọ đựng từng dung dịch loãng NaF, NaCl, NaBr, NaI đều thấy có kết tủa tách ra
Trong các phát biểu trên số phát biểu đúng là:
- 5 B. 4 C. 3 D. 2
ĐÁP ÁN
- A 2.A 3, B 4. B 5.B
6. A 7,C 8.B 9. A 10.C ( 1,2,3 ĐÚNG)
