Tài liệu lý thuyết và bài tập Chương 5 Nhóm halogen 2017 2018 File word có lời giải chi tiết và đáp án là tài liệu môn Hóa Học trong chương trình Lớp 10 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
CHUYÊN ĐỀ 5 : NHÓM HALOGEN
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Vị trí, cấu tạo, tính chất của nhóm halogen
a. Vị trí trong bảng tuần hoàn
Nhóm halogen gồm có các nguyên tố : 9F (flo), 17Cl (clo), 35Br (brom), 53I (iot), 85At (atatin là nguyên tố phóng xạ) thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn.
b. Cấu tạo nguyên tử
● Giống nhau :
Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các halogen có 7 electron và có cấu hình ns2np5 (n là số thứ tự của chu kì), trong đó có 1 electron độc thân, do đó chúng có xu hướng nhận thêm 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững như khí hiếm.
● Khác nhau :
Từ flo đến iot, bán kính nguyên tử tăng dần, lực hút của hạt nhân với các electron ở lớp ngoài cùng giảm dần, do đó tính phi kim giảm dần.
Ở flo lớp electron ngoài cùng không có phân lớp d nên không có trạng thái kích thích, do đó flo chỉ có mức oxi hóa –1. Ở các halogen khác (Cl, Br, I) có phân lớp d còn trống nên có các trạng thái kích thích : Các electron ở phân lớp np và ns có thể “nhảy” sang phân lớp nd để tạo ra các cấu hình electron có 3, 5 hoặc 7 electron độc thân. Vì vậy ngoài số oxi hóa –1 như flo, các halogen khác còn có các số oxi hóa +1, +3, + 5, +7 (Trong các hợp chất với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn).
c. Cấu tạo phân tử
Phân tử các halogen có dạng X2, trong phân tử X2, hai nguyên tử X liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị không cực.
d. Tính chất
F2 là chất khí màu lục nhạt, Cl2 là chất khí khí màu vàng lục, Br2 là chất lỏng màu nâu đỏ, I2 là tinh thể màu đen tím.
Các halogen là các phi kim điển hình, chúng có tính oxi hóa mạnh (giảm dần từ F đến I). X + 1e X- (X : F , Cl , Br , I )
Tính tan của muối bạc : AgF AgCl AgBr AgI
tan nhiều trắng vàng nhạt vàng đậm
2. Clo
Trong tự nhiên Clo có 2 đồng vị Cl (75%) và Cl (25%) = 35,5
Phân tử Cl2 có một liên kết cộng hóa trị kém bền, nên Cl2 dễ dàng tham gia phản ứng, Cl2 là một chất oxi hóa mạnh.
Cl2 + 2e 2Cl-
a. Tác dụng với kim loại
Clo tác dụng được với hầu hết các kim loại (có to để khơi màu phản ứng) tạo muối clorua.
Cl2 + 2Na 2NaCl
3Cl2 + 2Fe 2FeCl3
Cl2 + Cu CuCl2
b. Tác dụng với hiđro (cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng)
H2 + Cl2 2HCl
Khí hiđro clorua không có tính axit (không làm đổi màu quỳ tím khô), khi hoà tan khí HCl vào nước sẽ tạo thành dung dịch axit.
c. Tác dụng với một số hợp chất có tính khử
Cl2 + 2FeCl2 2FeCl3
Cl2 + H2S 2HCl + S
4Cl2 + H2S + 4H2O 8HCl + H2SO4
Cl2 + SO2 + 2H2O 2HCl + H2SO4
Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2
(HBr)
Cl2 + 2NaI 2NaCl + I2
(HI)
5Cl2 + Br2 + 6H2O 2HBrO3 + 10HCl
d. Tác dụng với nước
Khi hoà tan vào nước, một phần clo tác dụng với nước :
Cl2 + H2O HCl + HClO (Axit hipoclorơ)
Nước clo có tính tẩy trắng và diệt khuẩn do có chất oxi hóa mạnh là
e. Tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, KOH...) tạo nước Gia-ven
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
Dung dịch chứa đồng thời NaCl và NaClO gọi là nước Gia-ven
Nhận xét :
- Khi tham tham gia phản ứng với H2, kim loại và các chất khử, clo đóng vai trò là chất oxi hóa tạo hợp chất clorua (Cl-).
- Khi tham tham gia phản ứng với H2O và dung dịch kiềm, clo đóng vai trò vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
3. Flo
Là chất oxi hóa rất mạnh, tham gia phản ứng với hầu hết các đơn chất và hợp chất tạo hợp chất florua (F-).
a. Tác dụng với kim loại
F2 + Ca CaF2
F2 + 2Ag 2AgF
b. Tác dụng với hiđro
Phản ứng xảy ra mạnh hơn các halogen khác, hỗn hợp H2 và F2 nổ mạnh ngay trong bóng tối ở nhiệt độ –252oC.
F2 + H2 2HF
Khí HF tan vào nước tạo dung dịch HF. Dung dịch HF là axit yếu, nhưng có tính chất đặc biệt là hòa tan được SiO2 (SiO2 có trong thành phần của thủy tinh)
4HF + SiO2 2H2O + SiF4 (Sự ăn mòn thủy tinh của dung dịch HF được ứng dụng trong kĩ thuật khắc trên kính như vẽ tranh, khắc chữ).
c. Tác dụng với nước
Khí flo qua nước nóng sẽ làm nước bốc cháy
2F2 + 2H2O 4HF + O2
Phản ứng này giải thích vì sao F2 không đẩy Cl2, Br2, I2 ra khỏi dung dịch muối hoặc axit trong khi flo có tính oxi hóa mạnh hơn.
4. Brom và Iot
Là các chất oxi hóa yếu hơn clo.
a. Tác dụng với kim loại
Br2 + 2Na 2NaBr
3Br2 + 2Al 2AlBr3
3Br2 + 2Fe 2FeBr3
I2 + 2Na 2NaI
3I2 + 2Al 2AlI3
I2 + Fe FeI2
● Lưu ý : Sắt tác dụng với iot chỉ tạo ra hợp chất sắt (II) iotua.
b. Tác dụng với hiđro
H2 + Br2 2HBr
H2 + I2 2HI
Độ hoạt động giảm dần từ Cl Br I
Các khí HBr, HI tan vào nước tạo dung dịch axit, độ mạnh axit tăng dần từ :
HF < HCl < HBr < HI (HF là axit yếu, axit còn lại là axit mạnh).
Từ HF đến HI tính khử tăng dần, chỉ có thể oxi hóa F- bằng dòng điện, trong khi đó các ion âm khác như Cl-, Br-, I- đều bị oxi hóa khi tác dụng
