Nhóm Halogen

4:09:00 PM Được đăng bởi Trang Anh Nam

Nhóm Halogen

Nhóm Halogen gồm có: F-Flo, Cl-Clo, Br-Brôm, I-Iốt, At-Atatin(chất phóng xạ).

Halogen là những phi kim điển hình, chúng là những chất oxi hóa mạnh. Khả năng oxi hóa giảm dần từ flo đến iot.

Trong các hợp chất, flo luôn luôn có số oxi hóa -1, các Halogen khác ngoài số oxi hóa -1 còn có các oxi hóa: +1,+3,+5+7.

Flo

tập trung trong các khoán vật là florit (CaF₂) và criolit (Na₃AlF₆ hay AlF₃.3NaF). Vì flo có tính oxi hóa mạnh nhất nên phương pháp duy nhất để điều chế flo là dùng dòng điện để oxi hóa F^- trong florua nóng chảy. Phương pháp hữu hiệu nhất là điện phân hỗn hợp KF+2HF, nhiệt độ nóng chảy chỉ 70⁰C.

1.Tính chất:

-ở điều kiện thường flo là chất khí màu lục nhạt, rất độc.

-nguyên tố flo có độ âm điện lớn nhất trong các nguyên tố hóa học (đến nay vẫn chưa phát hiện nguyên tố nào lớn hơn), vì vậy flo là phi kim mạnh nhất. Flo oxi hóa được tất cả các kim loại kể cả vàng và platin, nó tác dụng trực tiếp với hầu hết phi kim trừ oxi và nitơ.

H₂(k)+F₂(k)-->2HF(k); H=-577,2 (phản ứng tỏa nhiệt mạnh và gây nổ)

Flo không tan với nước mà nó oxi hóa nước(tác dụng với nước): 2F₂+2H₂O-->4HF+O₂.

- ứng dụng: flo được dùng làm chất oxi hóa cho nhiên liệu lỏng dùng cho tên lửa. Sản xuất teflo(-CF₂-CF₂-) có tính chất độc đáo: là chất dẻo chịu dược tác dụng của axit, kềm và các hóa chất khác, được dùng làm chảo chống dính.Freon(CFCl₃ và CF₂Cl₂)trước đây Được dùng trong các tủ lạnh và máy lạnh, nhưng do freon phá hủy tầng ozon nên đã bị cấm sử dụng.

-Hidro florua và axit flohidrit:

Hidroflorua là axit yếu. Phương pháp điều chế duy nhất là cho canxi florua tác dụng với axit sunfuric đặt ở 250⁰C: CaF₂+H₂SO₄-->CaSO₄+2HF.

Tính chất đặt biệt của axit flohidric là tác dụng với silic đioxit, nên được dùng để khắc thủy tinh: SiO₂+4HF-->SiF₄+2H₂O.

SiF₄: Silic tetraflorua.

Muối của axit flohdric là florua. AgF dể tan trong nước (khác với AgCl, AgBr, AgI kết tủa). Muối florua điều độc.

-Hợp chất của flo với oxi: vì độ âm điện của flo lớn hơn oxi nên electron liên kết bị hút về phía flo, nên trong OF₂ flo có số oxi hóa -1 còn oxi có số oxi hóa +2. Oxi florua (OF₂) được điều chế bằng cách cho flo qua dung dịch NaOH loảng (khoảng 2%) và làm lạnh: 2F₂+NaOH-->2NaF+H₂O+OF₂.

Clo

là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, nặng hơn không khí 2,5 lần…(khí clo rất độc)

*Tính chất hóa học:

Clo là phi kim hoạt động mạnh, nó có độ âm điện lớn chỉ đứng sau Flo và Oxi nên clo là chất oxi hóa mạnh. Clo có số oxi hóa: -1,+1,+3,+5,+7. Do đó clo cũng có tính khử.

1.tác dụng với kim loại:Clo oxi hóa hầu hết các kim loại, phản ứng xảy ra nhanh và tỏa nhiều nhiệt: 2Na+Cl₂-->2NaCl.

2Fe+3Cl-->2FeCl₃.

2.tác dụng với hidro: chỉ cần có ánh sáng hoặc hơ nóng clo phản ứng mạnh với Hidro và gây nổ mạnh: Cl₂+H₂-->HCl.

3.tác dụng với nước: clo phản ứng chậm với nước: Cl₂+H₂OHCl+HClO.

4. với dung dịch kềm Clo phản ứng dể hơn: Cl₂+2NaOH-->NaCl+NaClO+H₂O.(nước Javel). Ta thấy Cl tự oxi hóa-khử.

5.tác dụng với muối Halogen khác: về tính oxi hóa: F>Cl>Br>I, do đó Clo oxi hóa được Brom va iot.

Cl₂+2NaBr-->2NaCl+Br₂. Cl₂+2NaI-->2NaCl+I₂.

6. tác dụng với các chất khử khác:Clo oxi hóa được nhiều chất: Cl₂+2H₂O+SO₂-->2HCl+H₂SO₄.

Cl₂+2FeCl₂-->2FeCl₃.

Trong tự nhiên Clo có trong NaCl, KCl và trong các khoán vật cacnalit KCl.MgCl₂.6H₂O và xinvinit NaCl.KCl.

** Điều Chế: nguyên tắt điều chế Clo là oxi hóa ion Cl^- thanh Cl₂.

-trong phòng thí nghiệm: Mn+4HClMnCl₂+2H₂O+Cl₂.

2KMnO₄+16HCl-->KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂; kClO₃+6HCl-->KCl+3H₂O+3Cl₂.

-trong công nghiệp: NaCl+2H₂OH₂+Cl₂+2NaOH.

Hidro Clorua – axit clohidric (HCl): là chất khí không màu, mùi xốc nặng hơn không khí 1,26%. Và tan nhiều trong nước tao thành axit.

-tính chất hóa học: khí HCl khô không tác dụng với CaCO₃ tạo thành CO₂. Không làm quỳ hóa đỏ, tác dụng khó khăn với kim loại.

nhưng dung dịch HCl là 1 axit mạnh: Mg(OH)₂+2HCl-->MgCl₂+2H₂O;

Cu+2HCl -->CuCl+H₂O

CaCO₃+2HCl -->CaCl+H₂O+CO₂

Fe+2HCl -->FeCl₂+H₂.

Thể hiện tính khử: KCr₂O₇+14HCl-->3Cl₂+2KCl+2CrCl₃+7H₂O

MnO₂+4HCl-->Cl₂+MnCl₂+2H₂O

-Điều chế: trong phòng thí nghiệm: NaCl_rắn+H₂SO_{4 đặc}NaHSO₄+HCl

2NaCl_rắn+H₂SO_{4 đặc}Na₂SO₄+2HCl

Trong công nghiệp: phương pháp sunfat: NaCl+H₂SO₄ như trên.

Tổng hợp từ hidro và clo: H₂+Cl₂-->2HCl

Hợp chất có Oxi của clo: HClO : Axit hipoclorơ

HClO₂: Axit clorơ

HClO₃: Axit Cloric

HClO₄: Axit pecloric

HClO HClO₂ HClO₃ HClO₄

-nước gia-ven: 2NaOH+Cl-->NaCl+NaClO+H₂O. chủ yếu dùng làm chất tẩy.

NaClO+CO₂+H₂O-->NaHCO₃+HCl.

-Clorua vôi: Ca(OH)₂+Cl₂-->CaOCl₂+H₂O. do có công thức Cl-Ca-OCl nên nó là muối kim loại với 2 gốc a xit. Cũng được dùng để làm chất tẩy. và có tính oxi hóa mạnh hơn gia-ven.

-muối Clorat: 3Cl₂+5HCl5KCl+KClO₃+3H₂O. được dùng chế tạo thuố nổ.

Brom

là chất lỏng màu đỏ nâu, dể bay hơi và rất độc.

Khi đung nống brom phản ứng với hidro (không gây nổ như Clo): H₂+Br₂2HBr

Brom oxi hóa được ion I^-:Br₂+NaI-->2NaBr+I₂.

Brom tác dụng với nước tương tự clo nhưng khó khăn hơn: Br₂+H₂OHBr+HbrO

Brom thể hiện tính khí khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh: Br₂+5Cl-->HbrO₃+10HCl.

ứng dụng: AgBr dùng để tráng lên phim ảnh: 2AgBr2Ag+Br₂.

Một số hợp chất của Brom:

-hidro bromua và axit bromhidric (HBr): điều chế: PBr₃+H₂O-->H₃PO₃+3HBr.

HBr là một axit mạnh, mạnh hơn HCl. Khử được H₂SO₄ đặt thành SO₂: 2HBr+H₂SO₄-->Br₂+SO₂+2H₂O.

Dung dịch HBr không màu, để lâu trong không khí trở thành vàng nâu vì: 4HBr+O₂-->2H₂O+2Br₂.

Hơp chất chứa oxi của brom:

Axit hipobromơ (HBrO): Br₂+H₂O-->HBr+HbrO

Axit bromic (HBrO₃) và axit pebromic(HBrO₄) được điều chế bằng cách cho nước clo oxi hóa brom.

Các hợp chất chứa oxi của brom yếu hơn các hợp chất chứa oxi của clo.

Iot là tinh thể mào đen tím có vẻ sáng im loại. khi đung nóng iot ở áp xuất khí quyển iot không hóa lỏng mà biến thành hơi, , khi làm lạnh lại chuyển thành tinh thể, không qua trang thái lỏng. hiện tượng này gọi là sự thăng hoa.

Iot là chất có tính oxi hóa mạnh, nhưng kém hơn Brom: 2Al+2I2AlI₃. H₂+I₂_2HI