Sổ tay hóa học trung học - Phần II

Cấu tạo nguyên tử − Cấu hình electron lớp ngoài cùng của X là ns2np5. Dễ dàng thực hiện quá trình : X2 + 2e - 2XThể 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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sổ tay hóa học trung học - Phần IIHóa học các hợp chất vô cơ Phần II HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ Chương 1 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIA Nhóm Halogen1. 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, +5và +7. − Từ F2 → I2: tính oxi hóa giảm, tính khử tăng, độ âm điện giảm.2. Tính chất vật lý F2, Cl2 là chất khí, Br2 là chất lỏng, I2 là chất rắn. Khí flo màu lục nhạt, khí clo màu vànglục, chất lỏng brom màu đỏ nâu, tinh thể iot màu tím đen. Các halogen đều rất độc. F2 không tan trong nước vì nó phân hủy nước rất mạnh; Các halogen khác tan tương đốiít trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như: C6H6, CCl4,….3. Tính chất hoá học Tính chất hóa học đặc trưng của các halogen là tính oxi hóa mạnh a. Phản ứng với hiđro: Xảy ra với mức độ khác nhau: H2 + F2 -> 2HF phản ứng xảy ra ngay trong bóng tối, ở đk thường, nổ H2 + Cl2 -> 2Cl phản ứng xảy ra khi chiếu sáng hoặc có đốt nóng, nổ H2 + Br2 -> 2HBr phản ứng xảy ra khi đốt nóng H2 + I2 2HI phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao, thuận nghịch b. Phản ứng mạnh với kim loại 2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3 Phản ứng tạo thành hợp chất ở đó kim loại có số oxi hoá cao (nếu kim loại có nhiều số oxihoá như Fe, Sn…) c. Phản ứng với H2O: Khi cho halogen tan vào nước thì: − Flo phân huỷ nước: F2 + H2O -> 2HF + 1/2O2 − Clo tạo thành hỗn hợp 2 axit: Cl2 + H2O HCl + HClO − Brom cho phản ứng tương tự nhưng tan kém clo. − Iot tan rất ít. d. Phản ứng với phi kim khác 2P + 3Cl2 -> 2PCl3 2P + 5Cl2 -> 2PCl5 Cl2, Br2, I2 không phản ứng trực tiếp với oxi. e. Phản ứng với dung dịch kiềm − Clo tác dụng với dung dịch kiềm loãng và nguội tạo thành nước Javen: −1 +1 0 Cl 2 + NaOH → Na Cl + Na Cl O + H2O − Clo tác dụng với dung dịch kiềm đặc và nóng tạo thành muối clorat: −1 +5 0 0 Cl 2 + NaOH ⎯t ⎯→ Na Cl + Na Cl O3 + H2O − Clo tác dụng với vôi tôi tạo thành clorua vôi: 0 Cl 2 + Ca(OH)2 bột ẩm, huyền phù → CaOCl 2 + 2H2OĐồng Đức Thiện Trường THPT Sơn Động số 3 30Hóa học các hợp chất vô cơ Nước Javen, clorua vôi là những chất oxi hoá mạnh do Cl+ trong phân tử gây ra. Chúngđược dùng làm chất tẩy màu, sát trùng. f. Halogen mạnh đẩy halogen yếu ra khỏi hợp chất: 2Cl2 + NaBr -> 2NaCl + Br2 g. Oxi hóa các hợp chất có tính khử: Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3 Br2 + SO2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI4. Ứng dụng và điều chế clo − Clo được dùng để: + Diệt trùng trong nước sinh hoạt ở các thành phố + Tẩy trắng vải sợi, giấy + Sản xuất nước Javen, clorua vôi, axit HCl + Sản xuất các hoá chất trong công nghiệp dược phẩm, công nghiệp dệt… − Trong phòng thí nghiệm, clo được điều chế từ axit HCl: 0 4HCl + MnO2 ⎯t → ⎯ MnCl2 + Cl2 + 2H2 O 16HCl + 2KMnO4 ⎯ → ⎯ 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2 O − Trong công nghiệp: clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch muối clorua kimloại kiềm. Khi đó clo thoát ra ở anôt theo phương trình. 2NaCl + 2H2O ⎯dpdd⎯ → 2NaOH + H2 + Cl2 ⎯ ,⎯mn5. Trạng thái tự nhiên Trong lớp vỏ trái đất, clo đứng thứ 11 trong tất cả các nguyên tố hóa học và đứng thứ 35nhất trong các halogen. Clo tự nhiên tồn tại ở hai dạng đồng vị: 17 Cl (75,77%)và 17 Cl (24,23%). Do hoạt động hóa học mạnh, clo chỉ tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, 37chủ yếu là muối clorua (trong nước biển, mỏ muối, khoáng vật: cacnalit KCl. MgCl2.6H2Ovà xinvinit NaCl. KCl).6. Hợp chất a. Hiđro halogenua_ axit halogenhiđric (HX) − Đều là chất khí, tan nhiều trong H2O thành những axit mạnh (trừ HF là axit yếu vì giữacác phân tử có tạo liên kết hiđro), điện li hoàn toàn trong dung dịch: HX + H2O -> H3O+ + X- HCl là chất khí không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí (d = 1,26). Trong không khí ẩmnó tạo thành các hạt nhỏ như sương mù. Nồng độ cho phép trong không khí là: 0,005mg/l. − Axit halogenhiđric có ...