Question

Nêu tính chất hoá học của hiđro halogenua và so sánh

Answer 1

Tính chất hóa học của HX :

1. Cấu tạo nguyên tử

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng của X là ns²np⁵. Dễ dàng thực hiện quá trình :

X₂ + 2e → 2X^‑

Thể hiện tính oxi hoá mạnh. - Số oxi hoá: Flo chỉ có số oxi hoá -1, các halogen khác có các số oxi hoá -1, +1, +3, +5 và +7. - Từ F₂ → I₂: tính oxi hóa giảm, tính khử tăng, độ âm điện giảm. 2. Cấu tạo phân tử - 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.

III. SỰ BIỂN ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA HALOGEN VÀ HỢP CHẤT

1. Sự biến đổi tính chất vật lí của các đơn chất

Đi từ flo đến iot ta thấy :

– Trạng thái tập hợp : Từ thể khí chuyển sang thể lỏng và thể rắn.

– Màu sắc : Đậm dần.

– Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: Tăng dần.

Nguyên tố Tính chất	Flo	Clo	Brom	lot
Số hiệu nguyên tử	9	17	35	53
Bán kính nguyên tử (nm)	0,064	0,099	0,114	0,133
Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử	2s22p5	3s23p5	4s24p5	5s25p5
Nguyên tử khối	19	35,5	80	127
Trạng thái tập hợp của đơn chất ở 20°C	khí	khí	lỏng	rắn
Màu sắc	lục nhạt	vàng lục	nâu đỏ	đen tím
Nhiệt độ nóng chảy (tnc,°C)	–219,6	–101,0	–7,3	113,6
Nhiệt độ sôi (ts,oC)	–188,1	–34,1	59,2	185,5
Độ âm điện	3,98	3,16	2,96	2,66

2. Sự biến đổi độ âm điện

– Độ âm điện tương đối lớn.

– Đi từ flo đến iot độ âm điện giảm dần.

– Flo có độ âm điện lớn nhất nên trong tất cả các hợp chất chỉ có số oxi hoá –1. Các nguyên tố halogen khác, ngoài số oxi hoá –1 còn có các số oxi hoá +1, +3, +5, +7.

3. Sự biến đổi tính chất hoá học của các đơn chất

- Tính chất hóa học đặc trưng của các halogen là tính oxi hóa mạnh và giảm dần từ F₂ → I₂.

a. Phản ứng với hiđro

H₂ + F_­2­ → 2HF (phản ứng xảy ra ngay trong bóng tối, ở đk thường và gây nổ).

H₂ + Cl_­2­ → 2HCl (phản ứng xảy ra khi chiếu sáng hoặc có đun nóng và gây nổ (nếu tỉ lệ thể tích 1:1)).

H₂ + Br_­2­ → 2HBr (phản ứng xảy ra khi đun nóng)

H₂ + I_­2­ 2HI (phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao, phản ứng xảy ra không hoàn toàn (phản ứng thuận nghịch)).

* Kết luận: Tính oxi hóa mạnh và giảm dần từ F₂ → I₂.

b. Phản ứng mạnh với kim loại

2M + nX₂ → 2MCl_n (muối halogenua) - Flo tác dụng được với tất cả các kim loại, kể cả vàng (Au) và bạch kim (Pt) - Clo tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) - Brom phản ứng trực tiếp với nhiều kim loại, có trường hợp cần đun nóng, có trường hợp xảy ra ở ngay nhiệt độ thường. Ví dụ: 2Fe + 3Br₂ → 2FeBr₃ - Iot phản ứng trực tiếp với nhiều kim loại, có trường hợp cần đun nóng, có trường hợp xảy ra ở ngay nhiệt độ thường. Ví dụ: Fe + I₂ → FeI₂ * Kết luận: Tính oxi hóa mạnh và giảm dần từ F₂ → I₂.

c. Phản ứng với H₂O: Khi cho halogen tan vào nước thì:

- Flo bốc cháy trong nước nóng.

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

- Clo tan trong nước một phần tạo thành hỗn hợp 2 axit: Cl₂ + H₂O HCl + HClO - Brom cho phản ứng với nước tương tự clo nhưng tan kém clo. Br₂ + H₂O HBr + HBrO - Iot tan rất ít trong nước, hầu như không phản ứng với nước. d. Halogen mạnh đẩy halogen yếu ra khỏi muối

F₂ + 2NaCl → 2NaF + Cl₂ (Điều kiện: Flo tác dụng với NaCl khan, đun nóng).

2Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

2Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂

* Kết luận: Tính oxi hóa mạnh và giảm dần từ F₂ → I₂.

4. Sự biến đổi tính chất hóa học của hợp chất

a. Sự biến đổi tính chất của HX

- Tính khử của HX: Tăng dần từ HF < HCl < HBr < HI.

- Tính axit của dung dịch HX: Tính axit tăng dần từ HF < HCl < HBr < HI.

b. Sự biến đổi tính chất của HXO₄

- Tính axit giảm dần từ HClO_{4 >} HBrO_{4 >} HIO_4.

c. Sự biến đổi tính chất của muối halogenua.

Dùng AgNO₃ làm thuốc thử:

NaF + AgNO₃ → không tác dụng

NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃

màu trắng

NaBr + AgNO₃ → AgBr ↓ + NaNO₃

màu vàng nhạt

NaI + AgNO₃ → AgI↓ + NaNO₃

màu vàng