Lý thuyết về nhóm Halogen hoá 10

Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn

Chương 5: Nhóm Halogen
- Nhóm VIIA gọi là nhóm Halogen (phi kim điển hình) gồm 5 nguyên tố: 9F ; 17Cl ; 35Br ; 53I ; 85At (nguyên tố
phóng xạ).
- Phân tử dạng X2 như:
F2 khí (màu lục nhạt), Cl2 khí (màu vàng nhạt), Br2 lỏng (màu nâu đỏ), I2 tinh thể (màu tím).
- I2: là phân tử dể bị thăng hoa ( chuyển từ rắn sang khí )
- Cấu hình e ngoài cùng:……ns2np5. Dễ nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình khí hiếm.
X + 1e → XVd: Viết cấu hình e của
9F

:

17Cl

:

35Br
53I

:

:

- Tính chất hóa học đặc trưng:
tính oxi hóa mạnh (dễ nhận e) : F > Cl > Br > I
tính khử: I > Br > Cl > F
- Ở trạng thái cơ bản, có 1 e độc thân. Ở trạng thái kích thích; Cl, Br, I có thể có 3, 5, 7 e độc thân.

→ Số oxh luôn luôn của F là -1 ; số oxh của Cl, Br, I là -1, 0, +1, +3, +5, +7
- Tính tan của muối bạc
AgF

AgCl↓

AgBr↓

AgI↓

Muối tan

Trắng

Vàng lục

Vàng đậm

Bài 1. CLO
1.

Tính chất vật lý

- Clo là chất khí, màu vàng lục, mùi xốc, nặng hơn không khí 2,5 lần
- Khí clo tan vừa phải trong nước (ở 200C, 1 lit nước hoà tan 2,5 lit clo). Dung dịch clo trong nước có màu
vàng nhạt.
- Clo tan nhiều trong dung môi hữu cơ, nhất là hexan và cacbon tetraclorua.


Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn

- Khí clo rất độc, nó phá hoại niêm mạc đường hô hấp. Cần phải cẩn thận khi tiếp xúc với khí clo.
2.Tính chất hóa học: Tính oxi hóa và tính khử
a.

Tác dụng với kim loại: (đa số kim loại và có nhiệt độ để khơi mào phản ứng) tạo muối clorua (có hóa trị

cao nhất), phản ứng có ∆H < 0
Na + Cl2 →
Fe + Cl2 →
Cu + Cl2 →
b.

Tác dụng với phi kim (cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng)
H2 + Cl2 →
Cl2 + 2S

S2Cl2

t
Pthiếu + Cl2 
o

t
Pdư + Cl2 
o

Chú ý: Cl2 không tác dụng trực tiếp với O2.

c.

Tác dụng với dung dịch bazơ

- Ở t0 thường
Cl2 + 2NaOH(loãng)




Cl2 + 2KOH (loãng)




Cl2 + Ca(OH)2





 H2O + CaOCl2

Cl2 + Ca(OH)2
- Ở t0 cao

t
Cl2 + NaOH (đặc) 
0

Cl2 + KOH (đặc)

d.

t

0

Tác dụng với muối



Cl2

+

NaBr

Cl2

+


FeCl2 

Cl2

+



FeSO4 

Cl2

+

KI




Clorua vôi


Gia sư Thành Được

e.

www.daythem.edu.vn

Tác dụng với nước

- Khi tan vào nước, 1 phần clo tác dụng chậm với nước theo phản ứng thuận nghịch
Cl2 + H2O



HCl

Axit clohidric

+

HClO
Axit hipoclorô

- Axit hipoclorơ ( clo có số oxi hoá +1, kém bền) có tính oxi hoá mạnh, nên nước clo có tính diệt khuẩn và tẩy
màu Ngoài ra, axit hipoclorơ có khả năng phá huỷ các chất màu, vì thế clo ẩm có tính tẩy màu.
- Khi để lâu ngoài không khí thì khả năng tẩy màu bị mất
2Cl2 + H2O  2HCl + O2

f.

Tác dụng với một số hợp chất có tính khử
Cl2 + 2NaBr 
Cl2 + NaI 
Cl2 + HBr 
Cl2 + HI 
t
NH3 + Cl2 
0


FeCl2 + Cl2 

H2S

t
+ Cl2 


Cl2

+ H2S + H2O 

Cl2

+ SO2 + 2H2O 

0

SO2 làm mất màu nước Clo, brom
5Cl2

+ Br2

+ 6H2O  2HBrO3 +10HCl

Vậy: Cl2 còn tham gia phản ứng với vai trò vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.
3.

Điều chế: Nguyên tắc là khử các hợp chất Cl- tạo Cl0

a.

Trong phòng thí nghiệm: Cho HCl đậm đặc tác dụng với các chất oxi hóa mạnh
2KMnO4 + 16HCl →
MnO2 + 4HCl →
KClO3 + 6HCl →
KClO + 2HCl →

CaOCl2 + 2HCl →

b.

Trong công nghiệp: dùng phương pháp điện phân
2NaCl + 2H2O →

H2+2NaOH+Cl2↑


Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn

2NaCl →

2Na + Cl2↑

Ngoài ra còn có thể từ HCl và O2 có xúc tác là CuCl2 ở 400°C
4HCl + O2→

2Cl2 + 2H2O

2KCl + 2H2O

dpddcmn

 2KOH + Cl2 + H2

CaCl2 + 2H2O

dpddcmn

 2Ca(OH)2 + Cl2 + H2

2HCl

t
Cl2 + H2

o

as
2AgCl 
2Ag + Cl2

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bài 2. AXIT CLOHIĐRIC (HCl)
I.

Hóa Tính

Dung dịch axit HCl có đầy đủ tính chất hóa học của một axit mạnh.
1.

Làm quì tím hóa đỏ
+
 H + Cl
HCl 

2.

Tác dụng với oxit bazo, bazo

+ HCl 

NaOH


Cu(OH)2 + 2HCl 

3.

CuO


+ 2HCl 

Fe2O3


+ 6HCl 

Fe3O4


+ HCl 

FeO


+ HCl 

Tác dụng với muối (sản phẩm phải có  hay chất khí )
CaCO3

+


HCl 

AgNO3

+


HCl 

NaClO

+


HCl 

FeS

+


HCl 

FeS2

+


HCl 

Na2SO3

+


HCl 

NaHCO3

+


HCl 

NaHSO3

+


HCl 

Gia sư Thành Được

4.

www.daythem.edu.vn

Tác dụng với kim loại: đứng trước H
K Na Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
Fe +

2HCl 



2 Al + 6HCl 

Cu

+

HCl 


5. Tác dụng với một số chất oxi hóa mạnh: KMnO4 , MnO2 ……
t
4HCl + MnO2 

0

2KMnO4 + 16HCl 

II. Điều chế
t cao
2NaCltt + H2SO4 
 Na2SO4 + 2HCl 
0

t thaá p
NaCltt + H2SO4 
 NaHSO4 + HCl 
0

as
H2 + Cl2 
 2HCl↑ ( hidro clorua )

III.MUỐI CLORUA
Chứa ion âm clorua (Cl-) và các ion dương kim loại,

như: NaCl, ZnCl2, CuCl2, AlCl3, NH4Cl….

NaCl: dùng để ăn, sản xuất Cl2, NaOH, axit HCl
KCl: phân Kali
ZnCl2 tẩy gỉ khi hàn, chống mục gỗ.
BaCl2: chất độc
CaCl2: chất chống ẩm
AlCl3: chất xúc tác

Bài 3: HỢP CHẤT CHỨA OXI CỦA CLO
Trong các hợp chất chứa oxi của Clo, Clo có só oxh dương, được điều chế gián tiếp.
Cl2O

Clo (I) oxit

Cl2O7

Clo (VII) oxit


Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn

HClO

Axit hipoclorơ

NaClO

Natri hipoclorit

HClO2

Axit clorơ

NaClO2

Natri clorit

HClO3

Axit cloric

KClO3

Kiali clorat

HClO4

Axit pecloric

KClO4

Kali peclorat

Tất cả hợp chất chứa oxi của clo đều là chất oxi hóa mạnh.

Chiều tăng tính bền và tính axit

HClO

HClO2

HClO3

HClO4

Chiều tăng tính oxi hóa

1.

Nước JAVEN

- là hỗn hợp của NaCl, NaClO , H2O

Cl2 + NaOHloãng 

hay Cl2 + KOHloãng 

- Nước javen còn được điều chế bằng phương pháp điện phân dd không có ngăn xốp
2NaCl + 2H2O dpdd



Cl2 + NaOH 

- Nước javen có tính sát trùng, tẩy trắng....
as
NaClO 
NaCl + O

 Na2CO3 + HClO
NaClO + CO2 + H2O 

2.

KALI CLORAT

- là chất rắn màu trắng, dùng để điều chế oxi trong ptn

MnO t
KClO3 
2

0

t
KClO3 

0

0

100
Cl2 + KOHđặc 


- hh KClO3, lưu huỳnh, bột than tạo hh nổ mạnh, làm thuốc cháy trên đầu que diêm
6P + 5KClO3  3P2O5 + 5KCl
3.

CLORUA VÔI

- là chất oxi hóa mạnh


Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn

Cl2 + Ca(OH)2 


Cl2 + Ca(OH)2 

4. Axit hipoclorơ: HClO
- Là một axit yếu, yếu hơn cả axit cacnonic. Nhưng nó có tính oxi hóa mạnh.
 NaHCO3 + HClO
CO2 + H2O + NaClO 
 HCl + O
HClO 

4HClO + PbS 
 4HCl + PbSO4
5.Axit clorơ: HClO2
- Là một axit yếu nhưng mạnh hơn hipoclorơ và có tính oxi hóa mạnh được điều chế theo phương trình:
Ba(ClO2)2 + H2SO4 BaSO4 + 2HClO2
6.Axit Cloric: HClO3
- Là một axit mạnh tương tự như axit HCl, HNO3 và có tính oxi hóa
- Muối clorat có tính oxy hóa, không bị thủy phân.
7.Axit pecloric: HClO4
- Axit pecloric là axit mạnh nhất trong tất cả các axit. Nó có tính oxi hóa, dễ bị nhiệt phân
2HClO4 → H2O + Cl2O7

Bài 4: FLO, BROM, IOT
Tính axit: HF < HCl < HBr < HI
I. FLO (F)
- là chất khí màu vàng lục nhạt, là chất oxi hóa mạnh, tham gia phản ứng với hầu hết các đơn chất và hợp chất
florua với số oxi hóa -1. (kể cả vàng)
1. Tính chất hóa học:

a. Tác dụng với kim loại: tất cả
2Au

 2AuF3
+ 3F2 


Ca + F2 


2Ag + F2 

b.

Tác dụng với H2 :

- Xảy ra trong bóng tối:

 2HF
H2 + F2 

- Khí HF tan vào trong nước tạo dd axit HF. dd HF là axit yếu, được nhận biết bằng SiO2 (ăn mòn thủy tinh)
t
4HF + SiO2 
 2H2O + SiF4
0


Gia sư Thành Được

c.

www.daythem.edu.vn

Tác dụng với nước

- khí flo qua nước sẽ bốc cháy, giải phóng O2
2F2 + 2H2O 
 4HF + O2
 Phản ứng này chứng minh tính oxh mạnh của flo, mạnh hon clo, brom, iot
d.

Tác dụng với phi kim

- Flo tác dụng hầu hết các phi kim trừ O, N
3F2 + S  SF6
5F2 + I2  2IF5
2F2 + SiO2  SiF4 + O2
 Chú ý
2F2 + 2NaOH  2NaF + H2O + OF2
OF2 + H2O  2HF + O2
OF2 là chất khí không màu, mùi đặc biệt, rất độc, có tính oxh mạnh
2.

Điều chế HF
t
CaF2(tt) + H2SO4(ññ) 
 CaSO4 + 2HF 
0

II. BROM
- Là chất lỏng màu nâu, tan trong nước
1. Hóa tính
Na + Br2
Fe + 3Br2

t


0

t


0

FeBr3

t
Al + Br2 

0

t
H2 + Br2 
 2HBr 
0

H2O + Br2  HBr + HBrO
Br2 + NaOH  NaBr + NaBrO + H2O

Br2

+ SO2 + H2O H2SO4 + HBr

H2S + Br2  HBr
Br2 + KI 
Br2 + 2HI 
2.

Điều chế
Cl2 + HBr 
Cl2 + NaBr 

+ S


Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn


HBr + H2SO4

SO2

+ Br2 +

2H2O

KBr + H2SO4 

KMnO4 + HBr 
KClO3

+ HBr 

MnO2

+ 4HBr 

4HBr

+ O2

 2H2O

+ 2Br2

as
2AgBr 
2Ag + Br2

III. IOT
- Là chất rắn màu tím, ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ
a. Hóa tính
Na +
Al

t



0

I2

t
+ 3I2 

0

Fe +

t


0

I2

4AlI3 + O2
H2
I2
I2

+



2Al2O3 + 6I2

cao


 2HI 
I2 t
0

 NaI

+ 2NaOH

+

NaIO + H2O

+ SO2 + 2H2O  H2SO4 + 2HI

H2S

+ I2

 2HI

+ S

2Na2S2O3 + I2

 2NaI +

AgNO3

 AgI + INO3

+ I2

Na2S4O6

I2 + dd hồ tinh bột  dd xanh lam
b. Điều chế
2HI + H2SO4



SO2

+ I2

KBrO3

+ 6HI  3I2

2FeCl3

+ 2HI  2FeCl2 + 2HCl

2CuSO4 + 4HI  2CuI

+ KI

+

2H2O

+ 3H2O
+ I2

+ 2H2SO4 + I2

Cl2 + 2NaI  2NaCl + I2
Cl2 + 2HI  2HCl
2NaI + 2H2SO4 

+ I2
Na2SO4 + SO2 + I2 +

2H2O


Gia sư Thành Được

www.daythem.edu.vn

IV. NHẬN BIẾT GỐC HALOGENUA:
Dùng Ag+(AgNO3) để nhận biết các gốc halogenua
AgNO3+ HCl 
 AgCl  + HNO3
AgNO3+ NaCl 
 AgCl  + NaNO3
(trằng)
 AgBr  + HNO3
AgNO3+ HBr 

 AgBr  + NaNO3
AgNO3+ NaBr 

Vàng nhạt
 AgI  + HNO3
AgNO3+ HI 
 AgI  + NaNO3
AgNO3+ NaI 

(vàng đậm)
I2 + dd hồ tinh bột  dd xanh lam