Tiêu đề DẠY THÊM HÓA 10 -Chương 5 - Nhóm halogen có đáp án.doc ✅

1 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 : 9 F (flo), 17 Cl (clo), 35 Br (brom), 53 I (iot), 85 At (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 ns 2 np 5 (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 X 2 , trong phân tử X 2 , hai nguyên tử X liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị không cực. d. Tính chất F 2 là chất khí màu lục nhạt, Cl 2 là chất khí khí màu vàng lục, Br 2 là chất lỏng màu nâu đỏ, I 2 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 35 17 Cl (75%) và 37 17 Cl (25%)  ClM = 35,5 Phân tử Cl 2 có một liên kết cộng hóa trị kém bền, nên Cl 2 dễ dàng tham gia phản ứng, Cl 2 là một chất oxi hóa mạnh. Cl 2 + 2e  2Cl - a. Tác dụng với kim loại Clo tác dụng được với hầu hết các kim loại (có t o để khơi màu phản ứng) tạo muối clorua. Cl 2 + 2Na ot 2NaCl 3Cl 2 + 2Fe ot 2FeCl 3 Cl 2 + Cu ot CuCl 2 b. Tác dụng với hiđro (cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng)
1 H 2 + Cl 2 as 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 Cl 2 + 2FeCl 2 ot 2FeCl 3 Cl 2  + H 2 S  ot 2HCl + S 4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O  8HCl + H 2 SO 4 Cl 2 + SO 2 + 2H 2 O  2HCl + H 2 SO 4 Cl 2 + 2NaBr  2NaCl + Br 2 (HBr) Cl 2 + 2NaI  2NaCl + I 2 (HI) 5Cl 2 + Br 2 + 6H 2 O  2HBrO 3 + 10HCl d. Tác dụng với nước Khi hoà tan vào nước, một phần clo tác dụng với nước : Cl 2 + H 2 O ⇄ HCl + HClO (Axit hipoclorơ) Nước clo có tính tẩy trắng và diệt khuẩn do có chất oxi hóa mạnh là 1 HClO  e. Tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, KOH...) tạo nước Gia-ven Cl 2 + 2NaOH otthöôøng NaCl + NaClO + H 2 O Dung dịch chứa đồng thời NaCl và NaClO gọi là nước Gia-ven Nhận xét : - Khi tham tham gia phản ứng với H 2 , 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 H 2 O 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 F 2 + Ca  CaF 2 F 2 + 2Ag  2AgF b. Tác dụng với hiđro Phản ứng xảy ra mạnh hơn các halogen khác, hỗn hợp H 2 và F 2 nổ mạnh ngay trong bóng tối ở nhiệt độ –252 o C. F 2 + H 2  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 SiO 2 (SiO 2 có trong thành phần của thủy tinh) 4HF + SiO 2 ot 2H 2 O + SiF 4 (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
1 Khí flo qua nước nóng sẽ làm nước bốc cháy 2F 2 + 2H 2 O  4HF + O 2 Phản ứng này giải thích vì sao F 2 không đẩy Cl 2 , Br 2 , I 2 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 Br 2 + 2Na ot 2NaBr 3Br 2 + 2Al ot 2AlBr 3 3Br 2 + 2Fe ot 2FeBr 3 I 2 + 2Na ot 2NaI 3I 2 + 2Al o2HO,t 2AlI 3 I 2 + Fe ot FeI 2 ● Lưu ý : Sắt tác dụng với iot chỉ tạo ra hợp chất sắt (II) iotua. b. Tác dụng với hiđro H 2 + Br 2 ot 2HBr  H 2 + I 2 o t   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 với chất oxi hóa mạnh. c. Tác dụng với nước Br 2 + H 2 O ⇄ HBr + HBrO Iot hầu như không phản ứng với nước. d. Tác dụng với các hợp chất có tính khử Br 2 + 2FeBr 2 ot 2FeBr 3 Br 2 + H 2 S ot 2HBr + S 4Br 2 + H 2 S + 4H 2 O  8HBr + H 2 SO 4 Br 2 + SO 2 + 2H 2 O  2HBr + H 2 SO 4 Br 2 + 2NaI  2NaBr + I 2 Iot không có các phản ứng trên. 5. Axit HCl, HBr, HI ● Dung dịch axit HCl, HBr, HI có đầy đủ tính chất hoá học của một axit mạnh : Làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước H giải phóng H 2 , tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước, tác dụng với một số muối. a. Tác dụng với kim loại Dung dịch HCl, HBr, HI tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy Bêkêtôp tạo muối (trong đó kim loại có hóa trị thấp) và giải phóng khí hiđro