Đặc điểm nào dưới đây là đặc điểm chung của các đơn chất halogen?

Đặc điểm nào dưới đây là đặc điểm chung của các đơn chất halogen? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Đặc điểm nào dưới đây là đặc điểm chung của các đơn chất halogen?

1. Ở điều kiện thường là chất khí
2. Tác dụng mạnh với nước
3. Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử
4. Có tính oxi hoá mạnh

Lời giải:

Đáp án đúng: B. Tác dụng mạnh với nước

Giải thích:

1. sai. Vì Br₂ là chất lỏng; I₂là chất rắn
2. đúng
3. sai. Vì F₂chỉ có tính oxi hóa
4. sai. Ngoại trừ F₂ thì Cl₂, Br₂ và I₂ tác dụng kém với nước

1. Halogen là gì?

- Halogen là những nguyên tố thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn hóa học, thông thường gọi là nhóm halogen hay các nguyên tố halogen.

- Nhóm này gồm các nguyên tố hóa học như: Flo (F), Clo (Cl), Brôm (Br), Iốt (I), Astatin (At là nguyên tố phóng xạ, hiếm gặp tự nhiên trong lớp vỏ Trái Đất), Tennessine (Ts là nguyên tố mới được phát hiện).

2. Cấu tạo phân tử của nhóm halogen

- Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen đều có 7 electron, được phân thành hai phân lớp (phân lớp s có 2 electron, phân lớp p có 5 electron).

- Do có 7 electron ở lớp ngoài cùng, chỉ còn thiếu 1 electron là đạt được cấu hình electron bền như khí hiếm, nên ở trạng thái tự do, hai nguyên tử halogen góp chung một đôi electron để tạo ra phân tử có liên kết cộng hoá trị không cực.

- Liên kết của phân tử (X_{2}) không bền lắm, chúng dễ bị tách thành hai nguyên tử X. Trong phản ứng hoá học, các nguyên tử này dễ thu thêm 1 electron, do đó tính chất hoá học cơ bản của các halogen là tính oxi hoá mạnh.

3. Những tính chất vật lý của halogen

- Trạng thái và màu sắc

Chuyển từ khí sang lỏng và rắn với màu sắc đậm dần như sau: Flo ở dạng khí và có màu lục nhạt, Clo trạng thái khí có màu vàng lục, Brom dạng lỏng với màu đỏ nâu và Iốt ở trạng thái rắn có màu đen tím cùng dễ thăng hoa.

- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi

Tăng dần từ flo đến iốt.

- Đặc điểm tan trong nước

Ngoài flo không tan trong nước, các chất còn lại tan tương đối ít và chủ yếu tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ.

- Trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất

Clo chủ yếu ở dạng muối clorua, Flo thường ở trong khoáng vật florit và criolit, Brom chủ yếu trong muối bromua của kali, natri và magie, iốt có trong mô một số loại rong biển và tuyến giáp con người...

4. Tính chất hóa học của nhóm Halogen

- Bởi vì lớp e ngoài cùng đã có 7e, vì thế halogen là những phi kim điển hình, nó dễ nhận thêm 1e để thể hiện tính oxi hóa mạnh.

- Tính oxi hóa của nhóm halogen sẽ giảm dần khi đi từ F₂ đến I₂.

- Trong các hợp chất thì F chỉ có mức oxi hóa -1; bên cạnh đó, các halogen khác ngoài mức oxi hóa -1 còn có mức +1; +3; +5; +7.

5. Một số phản ứng minh họa tính chất của halogen

Tác dụng với kim loại

- Các halogen phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt (riêng F₂ phản ứng được với tất cả các kim loại) → muối halogenua. Các phản ứng thường xảy ra ở nhiệt độ cao.

2M + nX₂ → 2MXn

- Muối thu được thường ứng với mức hóa trị cao nhất của kim loại. Riêng phản ứng của Fe với I₂ chỉ tạo sản phẩm là FeI₂.

- Phản ứng với hiđro

- Halogen phản ứng với hidro tạo thành hidro halogenua

H₂ + X₂ → 2HX

Với điều kiện:

F₂: Phản ứng được ngay cả trong bóng tối.

Cl₂: Chỉ phản ứng khi được chiếu sáng.

Br₂: Phản ứng xảy ra khi được đun nóng ở nhiệt độ cao.

I₂: Là phản ứng có tính thuận nghịch và phải được đun nóng.

Tác dụng với nước

- F₂ tác dụng mãnh liệt với nước qua phương trình sau:

2H₂O + 2F₂ → 4HF + O₂

- Br₂ và Cl₂ có phản ứng thuận nghịch với nước:

H₂O + X₂ ↔ HX + HXO (axit halogen hiđric và axit hipohalogenơ)

H₂O + Cl₂ ↔ HCl + HClO

- I₂ không phản ứng với nước.

Phản ứng với dung dịch kiềm

- Dung dịch kiềm loãng nguội:

X₂ + 2NaOH → NaX + NaXO + H₂O

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

2Cl₂ + 2Ca(OH)2 dung dịch → CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O

Cl₂ + Ca(OH)₂ bột → CaOCl₂ + H2O

- Riêng F2:

2F₂ + 2NaOH → 2NaF + H₂O + OF₂

- Dung dịch kiềm đặc nóng:

3X₂ + 6KOH → 5KX + KXO₃ + 3H₂O

3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O (100⁰C)

Tác dụng với dung dịch muối halogenua

X2 + 2NaX’ → 2NaX + X’2

(Trong đó X’ là halogen có tính oxi hóa yếu hơn tính oxi hóa của halogen X. F₂ không có phản ứng này).

6. Những ứng dụng quan trọng của nhóm halogen

Ứng dụng của 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.

Ứng dụng của 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.

Ứng dụng của brom

- Chế tạo dược phẩm, phẩm nhuộm...

- Dùng để chế tạo AgBr là chất nhạy cảm với ánh sáng để tráng lên phim ảnh.

Ứng dụng của iot

- Dùng chủ yếu ở dạng cồn iot làm chất sát trùng.

- Có trong thành phần của nhiều dược phẩm.

- Trộn KI và KIO₃ vào muối ăn tạo ra muối iot

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Đặc điểm nào dưới đây là đặc điểm chung của các đơn chất halogen?. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.