Bài 21: Khái quát về nhóm Halogen

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (3)

Kim loại nào sau đây tác dụng với dung dịch HCl loãng và tác dụng với khí Cl2 cho cùng loại muối clorua kim loại ?

A. Fe B. Zn C. Cu D.Ag

Hướng dẫn giải:

- Kim loại Zn tác dụng với dung dịch HCl loãng và với khi clo cho cùng loại muối clorua kim loại.

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Zn + Cl2 t∘→→t∘ ZnCl2

- Kim loại sắt tác dụng với dung dịch HCl loãng và khí clo cho hai loại muối clorua khác nhau là FeCl2 và FeCl3.

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

2Fe + 3Cl2 t∘→→t∘ 2FeCl3

Ag, Cu không tác dụng với dung dịch HCl



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

Đặc điểm nào dưới đây không phải là đặc điểm chung của các nguyên tố halogen (F, Cl, Br, I)?

A. Nguyên tử có khả năng thu thêm 1e.

B. Tạo ra hợp chất liên kết cộng hóa trị có cực với hidro.

C. Có số oxi hóa -1 trong mọi trường hợp.

D. Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử có 7 electron.

Hướng dẫn giải:

Chọn C



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

Đặc điểm nào dưới đây không phải là đặc điểm chung của các đơn chất halogen (F2, Cl2, Br2, I2)?

A. Ở điều kiện thường là các chất khí.

B. Có tính oxi hóa mạnh .

C. Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

D. Tác dụng mạnh với nước.

Hướng dẫn giải:

Chọn B



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

a) Cấu tạo nguyên tử và cấu tạo phân tử.

- Giống nhau

+ Sô e ngoài cùng có 7 e. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử halogen đều có 1 electron độc thân.

+ Phân tử 2 nguyên tử, liên kết cộng hóa trị không cực.

+ Cấu hình e lớp ngoài cùng ns2 np5

- Khác nhau:

+ Bán kính nguyên tử tăng dần từ flo đến iot.

+ Số lớp e tăng dần từ flo đến iot.

+ Lớp ngoài cùng của nguyên tố flo là lớp thứ 2 nên không cvaó phân lớp d. Nguyên tử clo, brom và iot có phân lớp d còn trống.

+ Ở trạng thái kích thích, nguyên tử clo, brom hoặc iot có thể có 3,5 hoặc 7 e độc thân.

+ Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.

b) Tính chất vật lí

Trong nhóm halogen, tính chất vật lí biến đổi có quy luật:

Trạng thái tập hợp, màu sắc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, …

Từ flo đến iot ta nhận thấy

- Trạng thái tập hợp: từ thể khí chuyển sang thể lỏng và thể khí.

- Màu sắc: đậm dần.

- Nhiệt độ nóng chảy, và nhiệt độ sôi: tăng dần.

- Flo không tan trong nước vì nó phân hủy nước rất mạnh, các halogen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ.

c) Tính chất hóa học.

Giống nhau:

- Vì lớp e lớp ngoài cùng có cấu tao tương tự nhau nên các halogen rất giống nhau về tính chất hóa học của đơn chất cũng như về thành phần và tính chất của các hợp chất.

- Halogen có ái lực với e lớn. Nguyên tử halogen X với 7 e lớp ngoài cùng dễ dàng thu thêm 1 e để trở thành ion âm

X + 1e \(\rightarrow\) X-

- Oxi hóa được hầu hết các kim loại tạo muối halogenua.

Khác nhau:

- Khả năng oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot

- Phản ứng với kim loại , với hidro, với nước của các halogen cũng có khác nhau.

- Flo không thể hiện tính khử không có số oxi hóa dương , còn các halogen khác có tính khử và tính khử tăng dần từ flo đến iot.



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

Quy luật của sự biến đổi tính chất vật lí và độ âm điện của các halogen là:

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần.

- Màu sắc đậm dần.

- Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Tính chất hóa học cơ bản của các halogen là tính oxi hóa mạnh, các nguyên tử này rất hoạt động vì chúng dễ thu thêm 1 electron, tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot. Sở dĩ tính oxi hóa giảm dần từ flo đến iot là do:

- Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.

- Từ flo qua clo đến brom và iot, lớp electron ngoài cùng càng xa hạt nhân hơn, bán kính nguyên tử tăng dần, lực hút của hạt nhân với electron ngoài cùng càng yếu hớn, làm cho khả năng nhận electron của halogen giảm dần.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (3)

Các nguyên tố halogen không có ở trạng thái tự do trong tự nhiên do nguyên tử của các nguyên tố này hoạt động hóa học rất mạnh.



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

a) Phương trình hóa học của phản ứng: Gọi X là kí hiệu nguyên tử khối của halogen.

2Al + 3X2 \(\rightarrow\) 2AlX3.

nAlX3 = 17,8/(27+3X).

nX2 = 3.17,8/ 2(27+3X). (1)

Mg + X2 \(\rightarrow\)MgX2

nMgX2 = 19 /(24 + 2X).

nX2 = 19/ (24+ 2X) (2).

Cho (1) = (2). Giải ta rút ra X = 35,5 (Cl)

b) mCl2 = 14,2g.