Chuyên đề về Halogen

I. Cấu tạo nguyên tử
- Cấu hỡnh electron lớp ngoài cựng của X là ns2 np6. Dễ dàng thực hiện quỏ trỡnh :
Thể hiện tớnh oxi hoỏ mạnh.
- Số oxi hoỏ: Flo chỉ cú số oxi hoỏ -1, cỏc X khỏc cú cỏc số oxi hoỏ -1, +1, +3, +4, +5 và +7.
- Tớnh phi kim giảm từ F2 đ I2.
II. Tính chất vật lí
F2, Cl2 là chất khớ, Br2 là chất lỏng, I2 là chất rắn. Khớ flo màu lục nhạt, khớ clo màu vàng lục, chất lỏng brom màu đỏ nõu, tinh thể iot màu tớm đen. Cỏc halogen đều rất độc.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng với H2O: Khớ cho halogen tan vào nước thỡ.
- Flo phõn huỷ nước:
- Clo tạo thành hỗn hợp 2 axit:
- Brom cho phản ứng tương tự nhưng tan kộm clo.
- Iot tan rất ớt.
2. Phản ứng với hiđro: Xảy ra với mức độ khỏc nhau:
3. Phản ứng mạnh với kim loại
Phản ứng tạo thành hợp chất ở đú kim loại cú số oxi hoỏ cao (nếu kim loại cú nhiều số oxi hoỏ như Fe, Sn)
4. Phản ứng với phi kim
Cl2, Br2, I2 khụng phản ứng trực tiếp với oxi.
5. Phản ứng với dung dịch kiềm.
- Clo tỏc dụng với dung dịch kiềm loóng và nguội tạo thành nước Javen:
- Clo tỏc dụng với dung dịch kiềm đặc và núng tạo thành muối clorat:
- Clo tỏc dụng với vụi tụi tạo thành clorua vụi:
Nước Javen, clorua vụi là những chất oxi hoỏ mạnh do Cl+ trong phõn tử gõy ra. Chỳng được dựng làm chất tẩy màu, sỏt trựng.
6. Halogen mạnh đẩy halogen yếu khỏi muối.
IV. ứng dụng và điều chế
- Clo được dựng để:
+ Diệt trựng trong nước sinh hoạt ở cỏc thành phố.
+ Tẩy trắng vải sợi, giấy.
+ Sản xuất nước Javen, clorua vụi, axit HCl
+ Sản xuất cỏc hoỏ chất trong cụng nghiệp dược phẩm, cụng nghiệp dệt
- Trong phũng thớ nghiệm, clo được điều chế từ axit HCl:
- Trong cụng nghiệp: clo được điều chế bằng cỏch điện phõn dung dịch muối clorua kim loại kiềm. Khi đú clo thoỏt ra ở anụt theo phương trỡnh.
V. Hợp chất
1. Hiđro halogenua (HX)
- Đều là chất khớ, tan nhiều trong H2O thành những axit mạnh (trừ HF là axit yếu vỡ giữa cỏc phõn tử cú tạo liờn kết hiđro), điện li hoàn toàn trong dung dịch:
- Phần lớn cỏc muối clorua tan nhiều trong H2O, trừ một số ớt tan như AgCl, PbCl2, Hg2Cl2, Cu2Cl2,
- Tớnh tan của cỏc muối bromua và iođua tương tự muối clorua.
- Cỏch nhận biết ion Cl- (Br-, I-): Bằng phản ứng tạo muối clorua (bromua) kết tủa trắng.
2. Axit hipoclorơ (HClO)
- Là axit yếu, kộm bền, chỉ tồn tại trong dung dịch.
- Axit HClO và muối của nú là hipoclorit (như NaClO) đều cú tớnh oxi hoỏ mạnh vỡ cú chứa Cl+ :
3. Axit cloric (HClO3)
- Là axit khỏ mạnh, tan nhiều trong H2O.
- Axit HClO3 và muối clorat (KClO3) cú tớnh oxi hoỏ mạnh.
4. Axit pecloric (HClO4)
Là axit mạnh, tan nhiều trong H2O, HClO4 cú tớnh oxi hoỏ mạnh.