PHAÂN NHOÙM CHÍNH

      NHOÙM VII – NHOÙM HALOGEN      

 

1. VÒ TRÍ CAÙC HALOGEN TRONG HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN

           

Goàm coù caùc nguyeân toá ₉F   ₁₇Cl   ₃₅Br   ₅₃I   ₈₅At. Phaân töû daïng X₂ nhö F₂ khí maøu luïc nhaït, Cl₂ khí maøu vaøng luïc, Br₂ loûng maøu naâu ñoû, I₂ tinh theå tím.

            Deã nhaän theâm moät electron ñeå ñaït caáu hình beàn vöõng cuûa khí hieám

                        X + 1e = X^- (X : F , Cl , Br , I )

            F coù ñoä aâm ñieän lôùn nhaát , chæ coù soá oxi hoaù –1. Caùc halogen coøn laïi ngoaøi soá oxi hoaù –1 coøn coù soá oxi hoaù döông nhö +1 , +3 , +5 , +7

Tính tan cuûa muoái baïc AgF       AgCl¯        AgBr¯        AgI¯

                                              tan nhieàu     traéng     vaøng luïc     vaøng ñaäm

 

2. CLO trong töï nhieân Clo coù 2 ñoàng vò Cl (75%)  vaø Cl (25%)  _Cl=35,5

            Cl₂ coù moät lieân keát coäng hoùa trò, deã daøng tham gia phaûn öùng, laø moät chaát oxihoùa maïnh.

            Cl₂ tham gia phaûn öùng vôùi H₂, kim loaïi taïo clorua vôùi soh-1.

TAÙC DUÏNG VÔÙI KIM LOAÏI (ña soá kim loaïi vaø coù t⁰ ñeå khôi maøu phaûn öùng) taïo muoái clorua

2Na + Cl₂ 2NaCl

2Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃

Cu + Cl₂ CuCl₂

            TAÙC DUÏNG VÔÙI HIDRO (caàn coù nhieät ñoä  hoaëc coù aùnh saùng)

            H₂ + Cl₂ 2HCl  

            Khí hidro clorua khoâng coù tính axit ( khoâng taùc vôùi Fe) , khi hoaø tan HCl vaøo nöôùc môùi taïo thaønh dung dòch axit.

            TAÙC DUÏNG MOÄT SOÁ HÔÏP CHAÁT COÙ TÍNH KHÖÛ

            FeCl₂ + ½ Cl₂ FeCl₃

            H₂S + Cl₂ 2HCl + S                                                                                                   

            Cl₂ coøn tham gia phaûn öùng vôùi vai troø vöøa laø chaát oâxihoùa, vöøa laø chaát khöû.

TAÙC DUÏNG VÔÙI NÖÔÙC khi hoaø tan vaøo nöôùc , moät phaàn Clo taùc duïng (Thuaän nghòch)

Cl + H₂O                       HCl+ HClO  ( Axit hipo clorô)

TAÙC DUÏNG VÔÙI NaOH  taïo nöôùc Javen

Cl₂ + 2NaOH NaCl + NaClO + H₂O

 

3. FLO laø chaát oxihoùa maïnh, tham gia phaûn öùng vôùi haàu heát caùc ñôn chaát vaø hôïp chaát taïo florua vôùi soh -1.

TAÙC DUÏNG KIM LOAÏI

Ca    +   F₂    CaF₂

2Ag   +   F₂  2AgF

TAÙC DUÏNG VÔÙI HIDRO phaûn öùng xaûy ra maïnh hôn caùc halogen khaùc ,  hoãn hôïp H₂ , F₂ noå maïnh trong boùng toái.

H₂ + F₂ 2HF

            Khí HF tan vaøo nöôùc taïo dung dòch HF. Dung dòch HF laø axit yeáu, ñaëc bieät laø hoøa tan ñöôïc SiO₂

4HF + SiO₂ 2H₂O + SiF₄ (söï aên moøn thuûy tinh ñöôïc öùng duïng trong kó thuaät khaéc treân kính nhö veõ tranh khaéc chöõ).

TAÙC DUÏNG NÖÔÙC khí flo qua nöôùc seõ laøm boác chaùy nöôùc (do giaûi phoùng O₂).

2F₂ + 2H₂O 4HF + O₂

Phaûn öùng naøy giaûi thích vì sao F₂ khoâng ñaåy Cl₂ , Br₂ , I₂ ra khoûi dung dòch muoái hoaëc axit trong khi flo coù tính oxihoùa maïnh hôn .

 

4. BROÂM VAØ IOÂT laø caùc chaát oâxihoùa yeáu hôn clo.

TAÙC DUÏNG VÔÙI KIM LOAÏI taïo muoái töông öùng

2Na + Br₂    2NaBr                 

2Na + I₂    2NaI

2Al  + 3Br₂   2AlBr₃                

2Al  + 3I₂  2AlI₃

TAÙC DUÏNG VÔÙI HIDRO

            H₂ + Br₂ 2HBr ­

            H₂ + I₂    2 HI phaûn öùng xaûy ra thuaän nghòch.

            Ñoä hoaït ñoäng giaûm daàn töø Cl ® Br ® I

            Caùc khí HBr, HI tan vaøo nöôùc taïo dung dich axit

      HBrddaxit HBr    HI dd axit HI.

Veà ñoä maïnh axit  thì laïi taêng daàn töø HCl < HBr < HI

 

5. AXIT CLOHIDRIC (HCl) dung dòch axit HCl coù ñaày ñuû tính chaát hoaù hoïc cuûa moät axit maïnh

            TAÙC DUÏNG CHAÁT CHÆ THÒ dung dòch HCl laøm quì tím hoaù ñoû (nhaän bieát axit)

            HCl      H⁺  +  Cl^-

TAÙC DUÏNG KIM LOAÏI   (ñöùng tröôùc H trong daõy Beâkeâtoâp) taïo muoái (vôùi hoùa trò thaáp cuûa kim loaïi) vaø giaûi phoùng khí hidroâ

Fe    +     2HCl   FeCl₂ +  H₂­

2 Al  +   6HCl  2AlCl₃ +  3H₂­

Cu    +     HClkhoâng coù phaûn öùng

TAÙC DUÏNG OXIT BAZÔ , BAZÔ taïo muoái vaø nöôùc

NaOH  + HCl NaCl + H₂O

CuO + 2HCl CuCl₂ + H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl 2FeCl₃ + 3H₂O

TAÙC DUÏNG MUOÁI  (theo ñieàu kieän phaûn öùng trao ñoåi)

CaCO₃ + 2HCl CaCl₂ + H₂O + CO₂

AgNO₃ + HCl  AgCl + HNO₃

            ( duøng ñeå nhaän bieát goác clorua )

            Ngoaøi tính chaát ñaëc tröng laø axit , dung dòch axit HCl ñaëc coøn theå hieän vai troø chaát khöû khi taùc duïng chaát oxi hoaù maïnh nhö KMnO₄ , MnO₂ ……

            4HCl^-  +  MnO₂  MnCl₂  + Cl+ 2H₂O

6. MUOÁI CLORUA chöùa ion aâm clorua (Cl^-) vaø caùc ion döông kim loaïi, NH nhö  NaCl      ZnCl₂     CuCl₂     AlCl₃

NaCl duøng ñeå aên, saûn xuaát Cl₂, NaOH, axit HCl

KCl phaân kali

ZnCl₂ taåy gæ khi haøn, choáng muïc goå

BaCl₂ chaát ñoäc

CaCl₂ chaát choáng aåm

AlCl₃ chaát xuùc taùc

7. NHAÄN BIEÁT duøng Ag⁺ (AgNO₃) ñeå nhaän bieát caùc goác halogenua.

            Ag⁺ + Cl^- AgCl ¯ (traéng)

(2AgCl 2Ag +  Cl₂)

Ag⁺  +  Br^- AgBr ¯ (vaøng nhaït)

Ag⁺  + I^-  AgI  ¯ (vaøng ñaäm)

            I₂  + hoà tinh boät  ®  xanh lam

8. HÔÏP CHAÁT CHÖÙA OÂXI CUÛA CLO

            Trong caùc hôïp chaát chöùa oâxi cuûa clo, clo coù soh döông, ñöôïc ñieàu cheá giaùn tieáp.

Cl₂O  Clo (I) oxit                     Cl₂O₇  Clo(VII) oxit

HClO  Axit hipo clorô             NaClO  Natri hipoclorit

HClO₂ Axit clorô                     NaClO₂ Natri clorit

HClO₃ Axit cloric                    KClO₃   kali clorat

HClO₄ Axit pe cloric               KClO₄   kali pe clorat

Taát caû hôïp chaát chöùa oxi cuûa clo ñieàu laø chaát oâxihoùa maïnh.

NÖÔÙC ZAVEN laø hoãn hôïp goàm NaCl, NaClO vaø H₂O coù tính oâxi hoùa maïnh,  ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch daãn khí Clo vaøo dung dòch NaOH (KOH)

Cl₂  +  2NaOH  NaCl  +  NaClO  +  H₂O

(Cl₂  +  2KOH  KCl  +  KClO  +  H₂O)

(NaClO + H₂O + CO₂ NaHCO₃ + HClO)

KALI CLORAT coâng thöùc phaân töû KClO₃ laø chaát oâxihoùa maïnh thöôøng duøng ñieàu cheá O₂ trong phoøng thí nghieäm

2KClO₃ 2KCl  +  O₂

KClO₃ ñöôïc ñieàu cheá khi daãn khí clo vaøo dung dòch kieàm ñaëc ñaõ ñöôïc ñun noùng ñeán 100⁰c

3Cl₂  +  6KOH  5KCl  +  KClO₃  +  3H₂O

CLORUA VOÂI coâng thöùc phaân töû CaOCl₂ laø chaát oâxihoùa maïnh, ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch daãn clo vaøo dung dòch Ca(OH)₂ ñaëc

Cl₂  +  Ca(OH)₂  CaOCl₂  +  H₂O

Neáu Ca(OH)₂ loaõng 2Ca(OH)₂  + 2Cl₂ CaCl₂ + Ca(OCl)₂  + 2H₂O

(2CaOCl₂ + CO₂ + H₂O CaCO₃ + CaCl₂ + 2HClO)

(2CaOCl₂ 2CaCl₂ + O₂)

9. ÑIEÀU CHEÁ CLO nguyeân taéc laø khöû caùc hôïp chaát Cl^- taïo Cl⁰

TRONG PHOØNG THÍ NGHIEÄM cho HCl ñaäm ñaëc taùc duïng vôùi caùc chaát oâxihoùa maïnh

2KMnO₄ + 16HCl  2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

MnO₂ + 4HCl MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

TRONG COÂNG NGHIEÄP duøng phöông phaùp ñieän phaân

2NaCl + 2H₂OH₂ + 2NaOH + Cl₂

2NaCl 2Na+ Cl₂

10. ÑIEÀU CHEÁ HCl

            PHÖÔNG PHAÙP SUNFAT cho NaCl tinh theå vaøo dung dòch H₂SO₄ ñaäm ñaëc

2NaCl_tt  +  H₂SO₄    Na₂SO₄ + 2HCl

NaCl_tt   +   H₂SO₄    NaHSO₄ + HCl

PHÖÔNG PHAÙP TOÅNG HÔÏP ñoát hoãn hôïp khí hidro vaø khí clo

H₂ + Cl₂ 2HCl    hidro clorua

11. ÑIEÀU CHEÁ HF baèng phöông phaùp sunfat

            CaF_2(tt) + H₂SO₄(ññ) CaSO₄ + 2HF ­

 

BAØI TAÄP LUYEÄN TAÄP

1.2 . CAÙC HALOGEN . CLO

1)      Neâu ñieåm gioáng vaø khaùc nhau giöõa caùc Halogen veà caáu taïo vaø hoùa tính.

2)      Töø caáu taïo cuûa nguyeân töû clo, haõy neâu tính chaát hoùa hoïc ñaëc tröng vaø vieát caùc phaûn öùng minh hoïa.

3)      Vì sao clo aåm coù tính taåy traéng coøn clo khoâ thì khoâng?

4)      Vieát 3 phöông trình phaûn öùng chöùng toû clo coù tính oxi hoùa, 2 phöông trình phaûn öùng chöùng toû clo coù tính khöû.

5)      Clo coù theå taùc duïng vôùi chaát naøo sau ñaây? Vieát phöông trình phaûn öùng xaûy ra: Al (t^o) ; Fe (t^o) ; H₂O ; KOH ; KBr; Au (t^O) ; NaI ; dung dòch SO₂

6)      Hoaøn thaønh chuoãi phaûn öùng sau:

a)MnO₂ ® Cl₂ ® HCl ® Cl₂ ® CaCl₂ ® Ca(OH)₂ ®Clorua voâi

b)  KMnO₄ ® Cl₂ ® KCl ® Cl₂ ® axit hipoclorô

                                       ® NaClO ® NaCl ® Cl₂ ® FeCl₃

                        ® HClO ® HCl ® NaCl

c)  Cl₂ ® Br₂ ® I₂

                        ® HCl ®  FeCl₂ ® Fe(OH)₂  

7)      Caân baèng caùc phaûn öùng oxi hoùa – khöû sau:

            a)  KMnO₄ +  HCl  ®  KCl  +  MnCl₂  +  Cl₂  +  H₂O

            b)  KClO₃ +  HCl  ®  KCl  +  Cl₂  +  H₂O     

            c)  KOH +  Cl₂  ®  KCl  +  KClO₃  +  H₂O

            d)  Cl₂  + SO₂ +  H₂O ®  HCl  +  H₂SO₄ 

            e)  Fe₃O₄  +  HCl  ®  FeCl₂  +  FeCl₃  +  H₂O

            f)   CrO₃ +  HCl  ®  CrCl₃  +  Cl₂  +  H₂O

            g)  Cl₂ +  Ca(OH)₂  ®  CaCl₂  +  Ca(OCl)₂  +  H₂O

8)      a) Töø MnO₂, HCl ñaëc, Fe haõy vieát caùc phöông trình phaûn öùng ñieàu cheá Cl₂, FeCl₂ vaø FeCl₃.                 

b)  Töø muoái aên, nöôùc vaø caùc thieát bò caàn thieát, haõy vieát caùc phöông trình phaûn öùng ñieàu cheá Cl₂ , HCl vaø nöôùc Javel .

9)      Ñoát nhoâm trong bình ñöïng khí clo thì thu ñöôïc 26,7 (g) muoái. Tìm khoái löôïng clo vaø nhoâm ñaõ tham gia phaûn öùng?

ÑS: 21,3 (g) ; 5,4 (g)

10)  Tính theå tích clo thu ñöôïc (ñkc) khi cho 15,8 (g) kali pemanganat (KMnO₄) taùc duïng axit clohiñric ñaäm ñaëc.

ÑS: 5,6 (l)

11)  Ñieàu cheá moät dung dòch axit clohiñric baèng caùch hoøa tan 2 (mol) hiñro clorua vaøo nöôùc. Ñun axit thu ñöôïc vôùi mangan ñioxit coù dö. Hoûi khí clo thu ñöôïc sau phaûn öùng coù ñuû taùc duïng vôùi 28 (g) saét hay khoâng?

ÑS: Khoâng

12)  Gaây noå hoãn hôïp ba khí A, B, C trong bình kín. Khí A ñieàu cheá baèng caùch cho axit HCl dö taùc duïng 21,45 (g) Zn. Khí B thu ñöôïc khi phaân huûy 25,5 (g) natri nitrat (2NaNO₃ NaNO₂  +  O₂). Khí C thu ñöôïc do axit HCl dö taùc duïng 2,61 (g) mangan ñioxit. Tính noàng ñoä phaàn traêm cuûa chaát trong dung dòch thu ñöôïc sau khi gaây noå.

ÑS: 28,85%

13)  Cho 3,9 (g) kali taùc duïng hoaøn toaøn vôùi clo. Saûn phaåm thu ñöôïc hoøa tan vaøo nöôùc thaønh 250 (g) dung dòch.

            a)  Tính theå tích clo ñaõ phaûn öùng (ñkc).

            b)  Tính noàng ñoä phaàn traêm dung dòch thu ñöôïc.

ÑS: a) 1,12 (l) ; b) 2,98%

14)  Cho 10,44 (g) MnO₂ taùc duïng axit HCl ñaëc. Khí sinh ra (ñkc) cho taùc duïng vöøa ñuû vôùi dung dòch NaOH 2 (M).

            a)  Tính theå tích khí sinh ra (ñkc).

            b) Tính theå tích dung dòch NaOH ñaõ phaûn öùng vaø noàng ñoä (mol/l) caùc chaát trong dung dòch thu ñöôïc.

            ÑS: a) 2,688 (l) ; b) 0,12 (l) ; 1 (M) ; 1 (M)