Tiêu đề CHƯƠNG 7. NHÓM HALOGEN (BẢN GV - FORM 2025).pdf ✅

–2– 1.3. Trắc nghiệm trả lời ngắn (6 câu)..................................................................................................64
–3– CHƯƠNG 7. NGUYÊN TỐ NHÓM HALOGEN A. PHẦN LÍ THUYẾT BÀI 21. NHÓM HALOGEN (ĐƠN CHẤT) 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM 1. Vị trí, cấu hình electron nguyên tử và đặc điểm cấu tạo phân tử Một số đặc điểm của các nguyên tố nhóm VIIA (nhóm halogen) Nguyên tố Số hiệu nguyên tử Cấu hình electron nguyên tử Độ âm điện Nguyên tử khối Fluorine (F) 9 [He]2s2 2p5 3,98 19 Chlorine (Cl) 17 [Ne]3s2 3p5 3,16 35,5 Bromine (Br) 35 [Ar]3d104s2 4p5 2,96 80 Iodine (I) 53 [Kr]4d105s2 5p5 2,66 127 Astatine (At) 85 [Xe]4f145d 106s2 6p5 2,20 210 Tennessine (Ts) 117 [Rn]5f146d107s2 7p5 – 294 - Mỗi nguyên tử nguyên tố nhóm VIIA đều có 7 electron lớp ngoài cùng dạng ns2 np5 . Vì vậy, chúng là các phi kim. - Do có 7 electron ở lớp ngoài cùng, chưa đạt cấu hình bền vững như khí hiếm, nên ở trạng thái tự do, hai nguyên tử halogen góp chung một cặp electron để hình thành phân tử. X X X X CTCT: X X; CTPT: X2 : . + . : : : : ⎯⎯→ ⎯⎯→ − 2. Tính chất vật lí Một số tính chất vật lí của đơn chất halogen Đơn chất Trạng thái Màu sắc tnc (°C) ts (°C) Độ tan trong nước (mol/L) (ở °C) F2 Khí Vàng nhạt –219,6 –188,1 – Cl2 Khí Vàng lục –101,0 –34,1 0,091 Br2 Lỏng Nâu đỏ –7,3 59,2 0,21 I2 Rắn Tím đen 113,6 185,5 0,0013 - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của đơn chất halogen bị ảnh hưởng bởi tương tác van der Walls giữa các phân tử. từ fluorine đến iodine, khối lượng phân tử và bán kính nguyên tử tăng, làm tăng tương tác van der Walls, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng. 3. Tính chất hóa học - Halogen có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2 np5 , nên nguyên tử có xu hướng nhận thêm 1 electron hoặc dùng chung electron với nguyên tử khác để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm tương ứng. Sơ đồ tổng quát: X + 1e ⎯⎯→ X – - Halogen là các phi kim điển hình, có tính oxi hóa mạnh, tính oxi hóa giảm dần từ fluorine đến iodine. a. Tác dụng với kim loại Các halogen phản ứng trực tiếp với nhiều kim loại, tạo muối halide thể hiện ở các mức độ khác nhau: - Fluorine tác dụng được với tất cả kim loại. Ví dụ: 2Ag + F2 ⎯⎯→ 2AgF - Chlorine tác dụng hầu hết kim loại (từ Au và Pt). Ví dụ: 2Fe + Cl2 ⎯⎯→ 2FeCl3
–4– - Bromine phản ứng với nhiều kim loại, nhưng khả năng phản ứng yếu hơn so với fluorine và chlorine. Ví dụ: 2Na + Br2 ⎯⎯→ 2NaBr - Iodine phản ứng với kim loại yếu hơn so với bromine, chlorine và fluorine. Ví dụ trong phản ứng với aluminium, bromine phản ứng mạnh ở điều kiện thường, iodine cần nước làm chất xúc tác để phản ứng xảy ra: 2Al + 3I2 ⎯⎯⎯→H O2 2AlI3 b. Tác dụng với hydrogen Các halogen phản ứng với hydrogen, tạo thành hydrogen halide. Phản ứng tạo H–X Điều kiện và mức độ phản ứng Đặc điểm phản ứng Năng lượng liên kết H–X (kJ/mol) H2 + F2 ⎯⎯→ 2HF Phản ứng ngay ở nhiệt độ phòng và trong bóng tối Nổ mạnh 565 H2 + Cl2 ⎯⎯→ 2HCl Ánh sáng hoặc t0 Gây nổ 431 H2 + Br2 ⎯⎯→ 2HBr ≈ 200 °C, xúc tác Pt Không gây nổ 364 H2 + I2 2HI ≈ 300 °C, xúc tác Pt Thuận nghịch 297 - Mức độ phản ứng của các halogen với hydrogen giảm dần khi đi từ fluorine đến iodine, phù hợp với tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ F2 đến I2. - Các phản ứng đều tạo phân tử HX. Giá trị năng lượng liên kết H–X giảm dần làm cho độ bền nhiệt của các phân tử giảm dần từ HF đến HI. Trong đó, phân tử HI có độ bền nhiệt thấp, dễ bị phân hủy một phần để tái tạo lại iodine và hydrogen. c. Tác dụng với nước - Fluorine phản ứng mạnh với nước, bốc cháy trong hơi nước nóng: 2F2 + 2H2O ⎯⎯→ 4HF + O2 - Chlorine và bromine tác dụng chậm với nước, tạo thành hydrohalic acid và hypohalous acid, khả năng phản ứng với nước của bromine khó khăn hơn. Iodine phản ứng rất chậm với nước tạo iodic acid: 2 2 (hydrochloric acid) hypochlorous acid Cl + H O HCl + HClO Hypochlorous acid có tính oxi hóa mạnh nên chlorine trong nước có khả năng diệt khuẩn, tẩy màu và được ứng dụng trong khử trùng nước sinh hoạt. 2 2 (hydrobromic acid) hypobromous acid Br + H O HBr + HBrO 2 2 3 (hydroiodic acid) iodic acid I + H O HI + HIO d. Tác dụng với dung dịch kiềm - Chlorine phản ứng với dung dịch kiềm ở điều kiện thường, tạo thành nước Javel. Cl2 + 2NaOH ⎯⎯→ NaCl + NaClO + H2O Nước Javel (chứa NaClO, NaCl và một phần NaOH dư) được dùng làm chất tẩy rửa, khử trùng. - Khi đun nóng, Cl2 phản ứng với dung dịch kiềm tạo thành muối chlorate: 3Cl2 + 6KOH 0 ⎯⎯→t 5KCl + KClO3 + 3H2O Potassium chlorate là chất oxi hóa mạnh, được sử dụng chế tạo thuốc nổ, hỗn hợp đầu que diêm,... 3. Tác dụng với dung dịch muối halide Ống nghiệm 1 2