1 Ch ng ươ 5 NHÓM VII 2 NHÓM VIIA HALOGEN 3 NHÓM VIIA (HALOGEN) Đặc điểm chung  Gồm các nguyên tố: flo(F), clo(Cl), brom(Br), iot(I) và atatin(At), được gọi chung là halogen. 4 NHÓM VIIA (HALOGEN) F Cl Br I At Số thứ tự 9 17 35 53 85 Electron hóa trị 2s 2 2p 5 3s 2 3p 5 4s 2 4p 5 5s 2 5p 5 6s 2 6p 5 Bán kính ngtử (Å) 0,64 0,99 1,14 1,33 1,40 N.lượng ion hóa I 1 (eV) 17,42 13,01 11,84 10,45 9,50 Ái lực electron (eV) 3,58 3,81 3,56 3,29 - Độ âm điện 3,98 3,16 2,96 2,66 2,20 Đặc điểm chung 5 NHÓM VIIA (HALOGEN) Đặc điểm chung  Cấu hình electron hóa trị: ns 2 np 5 ⇒ dễ nhận electron tạo thành ion X - hoặc dễ tạo 1 liên kết cộng hóa trị X.  Tính chất hóa học đặc trưng: oxi hóa  F chỉ có số oxi hóa duy nhất: -1  Cl, Br, I có các số oxi hóa: -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 6 ĐƠN CHẤT HALOGEN Tính chất vật lý  Điều kiện thường: F 2 – khí vàng nhạt; Cl 2 – khí vàng lục; Br 2 – lỏng đỏ nâu, dễ bay hơi; I 2 – rắn tím đen, có ánh kim, dễ thăng hoa. Phân tử 2 nguyên tử, mùi xốc, rất độc.  Độ hòa tan trong nước và dung môi khác nhau: F 2 tác dụng mạnh với nước; Cl 2 , Br 2 , I 2 có độ tan trong nước ở 20 0 C: 0,73%-3,6%-0,03%.  I 2 dễ tan trong I - : I 2 + I - = I 3 - (nâu)  X 2 dễ tan trong dung môi không phân cực: CS 2 , C 6 H 6 , ete, rượu hữu cơ …  I 2 nhuốm màu hồ tinh bột. 7 ĐƠN CHẤT HALOGEN Tính chất hóa học X 2 là những phi kim điển hình, có tính oxy hoá mạnh nhất so với các phi kim khác. Mức độ oxy hoá giảm dần từ F 2 đến I 2 , phù hợp với chiều giảm độ âm điện, thế lực cực chuẩn và năng lượng phân ly X 2 → 2X (độ âm điện lớn và năng lượng phân ly nhỏ thì hoạt động oxy hoá càng mạnh). • So sánh F 2 và Cl 2 : χ F = 3,98 > χ Cl = 3,16;E ply <E ply nên F 2 oxy hoá mạnh hơn Cl 2 • Với Cl 2 , Br 2 , I 2 thì độ âm điện quyết định chủ yếu tính oxy hoá nên tính oxy hoá giảm từ Cl 2 đến I 2 mặc dù năng lượng phân ly I 2 là nhỏ nhất. 2 F 2 Cl 8 ĐƠN CHẤT HALOGEN Tính chất hóa học Halogen tác dụng với kim loại: Các X 2 có khả năng phản ứng mãnh liệt với một số kim loại, đặc biệt là F 2 và Cl 2 , chúng oxi hoá kim loại đến số oxi hoá cao nhất. F 2 + 2Na = 2NaF  3Cl 2 + 2Fe 2FeCl 3  3I 2 + 2Al đun nóng 2AlI 3  → > C 0 250 9 ĐƠN CHẤT HALOGEN Tính chất hóa học Halogen tác dụng với phi kim: 3F 2 + N 2 phóng điện 2NF 3 3Cl 2 + 2P đỏ = 2PCl 3 3Br 2 + S + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 6HBr 5I 2 + 2P đỏ + 8H 2 O = 2H 3 PO 4 + 10HI 10 ĐƠN CHẤT HALOGEN Tính chất hóa học Halogen phản ứng với H 2 :  F 2 phản ứng mạnh liệt nhất với hiđro, phản ứng gây nổ và sinh nhiệt lớn ngay nhiệt độ thấp (-252 0 C) và trong tối. F 2 + H 2 = 2HF ∆ H s 0 = -128 kcal/mol.  Cl 2 phản ứng gây nổ khi được chiếu ánh sáng giàu tia tử ngoại ở nhiệt độ thường, hoặc khi đun nóng. Cl 2 + H 2 = 2HCl ∆H s 0 = - 44,0 kcal/mol  Br 2 phản ứng với H 2 ở nhiệt độ 350 0 C, không gây nổ Br 2 + H 2 = 2HBr ∆H s 0 = - 24 kcal/mol  I 2 chỉ phản ứng với H 2 khi đun nóng mạnh đến 500 0 C với xúc tác Pt: I 2 + H 2  2HI ∆H s 0 = 12,0 kcal/mol [...]... 34 NHÓM VIIB Mn – Tc - Re 35 ĐƠN CHẤT Mn – Tc - Re Đặc điểm Mn Tc Re 25 43 75 3d54s2 4d55s2 5d56s2 Bán kính ngtử R (Å) 1,3 1,36 1, 37 N.lượng ion hóaI1(eV) 7, 43 7, 28 7, 79 Thế điên cực chuẩn E0 (eV) -1,18 + 0,4 + 0,3 (Mn2+/Mn) (Tc2+/Tc) Số oxi hóa đặc trưng +2, +4, +7 Số thứ tự Cấu hình e- hóa trị +4, +7 36 (Re3+/Re) +2, +4, +5, +7 ... là 35Cl (75 ,53%), 37Cl(24, 47% ), có 5 đồng vị nhân tạo là 33Cl, 34Cl, 36Cl, 38Cl, 39Cl  Brom trong thiên nhiên có 2 đồng vị bền là 79 Br(50,56%), 82Br(49,44%)  Iot trong thiên nhiên chỉ có một đồng vị bền là 127I, còn đồng 16 vị nhân tạo thì khá nhiều ĐƠN CHẤT HALOGEN Điều chế - Ứng dụng Flo: được điều chế bằng điện phân muối nóng chảy Thường dùng hỗn hợp ơtecti của 3KH + KF nóng chảy ở 70 0C Điện... CHẤT HALOGEN Clorua vôi CaCl(OCl) là chất bột màu trắng, có mùi xốc gần như mùi clo, được xem là muối canxi hỗn hợp của HCl và HClO Clorua vôi được điều chế từ khí Cl2 và huyền phù đặc của Ca(OH)2 đun nóng nhẹ: Cl2 + Ca(OH)2 = CaOCl2 + H2O  CaOCl2 không bền, dễ phân huỷ + Trong không khí ẩm : 2CaCl(OCl) + CO2 + H2O = CaCO3 + CaCl2 + 2HClO + Tác dụng với HCl: CaOCl2 + 2HCl = CaCl2 + Cl2 + H2O + Bị ánh... clorat KClO3  Trong công nghiệp, KClO3 được điều chế từ Cl2, huyền phù Ca(OH)2 và KCl, gồm 2 giai đoạn: GĐ1: 5Cl2 + 6Ca(OH)2 = Ca(ClO3)2 + 5CaCl2 + 6H2O GĐ1: Ca(ClO3)2 + KCl = KClO3 + CaCl2 Để nguội thì chỉ KClO3 kết tinh  Phương pháp điện phân dung dịch KCl 25% ở 70 -75 0C không màng ngăn Anôt : 2Cl- - 2e- = Cl2 Catôt : 2H2O + 2e- = H2 + 2OH⇒ 3Cl2 + 6OH- đp ClO3- + 5Cl- + 3H2O 33 HỢP CHẤT HALOGEN HClO... HF HCl HBr HI Nhiệt độ nóng chảy (0C) - 83,0 - 114,2 - 88,0 - 50,8 Nhiệt độ sôi (0C) 19,5 - 84,9 - 66 ,7 - 35,8 N.Lượng lk H – X (kJ/mol) 565 431 364 2 97 Độ dài lk H – X (Å) 0,92 1, 27 1,41 1,60 Độ phân ly α(200C;0,1N;%) 9,0 92,6 93,5 95,0 Độ phân cực µ (D) Độ tan (00C; lit khí/lit H2O) 1,91 1,03 0 ,79 042 Vô hạn 500 600 425 chưa 0,014 0,50 33,00 Phân hủy (10000C;%) 22 HỢP CHẤT HALOGEN Hiđro halogenua... tính khử khi tác dụng với những chất oxy hoá mạnh, HBr và nhất là HI có tính khử mạnh  14HClđ + K2Cr2O7 = 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O 2HBr + H2SO4 đặc = Br2 + SO2 + 2H2O  2HI + 2FeCl3 = I2 + 2FeCl2 + 2HCl Từ HCl đến HI tính khử tăng do ϕ0oxh/k của chúng giảm: 0 0 0 ϕ Cl / 2Cl = 1,36V ; ϕ Br / 2 Br = 1,07V; ϕ I / 2 I = 0,54V  Do tính khử cao mà trong không khí, dung dịch HBr và HI bị oxi không khí oxi... như: khí F2 đẩy được clo ra khỏi muối rắn; khí Cl2 đẩy được brôm và Br2 đẩy được iot ra khỏi muối của nó Cl2 + KBr = KCl + Br2 Tính chất này hoàn to n phù hợp với thế điện cực chuẩn của chúng: 0 0 0 0 ϕ F / 2 F = 2,87V; ϕ Cl / 2Cl 1,36V; ϕ Br / 2 Br= 1,07V; ϕ I / 2 I = 0,54V = 2 − 2 − 2 − 2 12 − ĐƠN CHẤT HALOGEN Tính chất hóa học Phản ứng của halogen với NH3:  Cl2, Br2 oxi hoá mãnh liệt NH3 ở trạng... chảy Thường dùng hỗn hợp ơtecti của 3KH + KF nóng chảy ở 70 0C Điện phân hỗn hợp này với cực âm bằng niken, điện cực dương bằng grafit, có màng ngăn để tránh nổ Anot (+) : 2F- - 2e- = F2 Catot (-) : H+ + 2e- = H2 17 ĐƠN CHẤT HALOGEN Điều chế - Ứng dụng  Flo được ứng dụng để điều chế frêon là chất làm lạnh cho máy lạnh (frêon là CFCl3, CF2Cl2), tuy nhiên frêon thoát ra môi trường khí quyển thì phá thủng... quan trọng của clo là muối ăn NaCl, cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xivin KCl Brom có trong hồ nước mặn, nước biển Iot có trong nước lỗ khoan dầu khí  Trong vỏ Quả đất, flo, clo dạng hợp chất chiếm 0,02% tổng số nguyên tử, dạng hợp chất của brom chiếm 3.10-5 %, iot chiếm 4.10-6 % tổng số nguyên tử  Flo có một đồng vị trong thiên nhiên là 19F, còn đồng vị nhân tạo là 16F, 17F, 18F, 20F, 21F  Clo trong thiên... được dùng làm chất oxy hoá nhiên liệu tên lửa 18 ĐƠN CHẤT HALOGEN Điều chế - Ứng dụng Clo: Trong công nghiệp, Cl2 được điều chế bằng điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn Anot (+) : 2Cl- - 2e- = Cl2 Catot (-) : 2H2O + 2e- = H2 + 2OH Trong phòng thí nghiệm, Cl2 được điều chế bằng tác dụng của axit HCl với những chất oxy hoá mạnh như KMnO4, MnO2, CaOCl2 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O MnO2 . còn đồng vị nhân tạo là 16 F, 17 F, 18 F, 20 F, 21 F.  Clo trong thiên nhiên có 2 đồng vị bền là 35 Cl (75 ,53%), 37 Cl(24, 47% ), có 5 đồng vị nhân tạo là. + KBr = KCl + Br 2 Tính chất này hoàn to n phù hợp với thế điện cực chuẩn của chúng: ϕ = 2,87V; ϕ = 1,36V; ϕ = 1,07V; ϕ = 0,54V. 0 2/ 2 − FF 0 2/ 2 − ClCl