Hóa vô cơ Chương 8: Nguyên tố nhóm VIIA

CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

Chương VIII



1


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

NỘI DUNG

TÀI LIỆU

NHẬN XÉT CHUNG

[1] – Tập 2, Chương 8:
trang 251 – 277

I. ĐƠN CHẤT

[2] – Chương 3: trang
34 – 60

II. HỢP CHẤT

1. Các hợp chất X (-1)
2. Các hợp chất có số
oxi hóa dương

Chương VIII

[3] – Phần II, Chương
5: trang 331 – 365
[4] – Chapter 17: page
591 – 623



2


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

NHẬN XÉT CHUNG
- Cấu hình electron hóa trị: ns2np5
 X + 1e- = X- (liên kết ion hoặc CHT), thể
hiện tính oxi hóa mãnh liệt.
- Từ F2 đến I2 tính phi kim, tính oxi hóa giảm.

- Từ Cl2 trở đi, tạo các hợp chất số oxi hóa dương từ
+1 đến +7. Chúng kém bền, có tính oxi hóa mạnh.
- I2 tạo được các ion +1 (vd: ICl, ICN, IClO4); +3
(vd: IPO4, I(CH3COO)3).
Chương VIII



3

CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

ĐƠN CHẤT
Lý tính
Điều kiện thường tồn tại ở dạng phân tử X2.
Có mùi xốc, khó chịu, rất độc.
Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp và tăng
dần từ F2  I2. Riêng I2 bị thăng hoa.
- Halogen tan ít trong nước, và tan nhiều trong dung
môi hữu cơ (rượu, ete, benzen, CS2, CCl4 …)
- Năng lượng liên kết X-X giảm dần từ Cl2  I2:
F2 (4500C), Cl2 (8000C); Br2 (6000C); I2 (4000C)
I
1
-

Chương VIII



4


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

2 Hóa tính
- Là những phi kim điển hình, có tính oxihóa mạnh.
- Với cùng một nguyên tố phản ứng của halogen
xảy ra theo mức độ giảm dần từ F2  I2.

Với H2:

X2 + H2  2HX
Với H2O:

F2 + H2O  2HF + O
X2 + H2O ⇌ HXO + HX (K = 3.10-4; 4.10-9; 5.10-23)
Chương VIII



5


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

Phản ứng đẩy:
F2 + 2NaCl  2NaF + Cl2
Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2
Br2 + 2NaI  2NaBr + I2
3 Điều chế
Nguyên tắc: Oxi hóa muối X- bằng
chất oxihóa mạnh hay điện phân.

F2: điện phân nóng chảy hỗn hợp
KF + 3HF
Chương VIII

6


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

Cl2: - CN: điện phân NaCl nóng chảy hoặc dung
dịch có màng ngăn.
2NaCl + 2H2O

Cl2 + H2 + NaOH

- PTN: oxi hóa HCl bằng KMnO4, MnO2, KClO3
MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Br2, I2:
- CN: Cl2 + 2X-  X2 + 2Cl-

- PTN: 2NaX + MnO2 + 2H2SO4  X2 + MnSO4
+ Na2SO4 + 2H2O
Chương VIII



7


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

II HỢP CHẤT
1 Các hợp chất X (-1): HX, X- Lý tính:

• Liên kết H-X bền nhưng giảm dần từ HF  HI.
• Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần từ
HCl  HI.
• HX tan nhiều trong nước, đặc biệt HCl đặc bốc
khói mạnh ngoài không khí.
Chương VIII



8


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

- Hóa tính:
• Tính axit tăng từ HF  HI
HX + H2O ⇌ H3O+ + XAxit, 0,1N
HF
HCl
9
92,6
, %
Ka
6,6.10-4 1,3.106

Riêng HF:

HBr
93,5
1,0.109

HI
95
3,2.109

ăn mòn thủy tinh
HF lỏng là dung môi ion hóa mạnh:

Chương VIII

HNO3 + HF  H2NO3+ +

9


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

• Tính khử tăng từ HF  HI, F-  I-:
HF, F-: Không thể hiện tính khử
HCl, Cl-: Có tính khử yếu
2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

HBr, Br-: Có tính khử trung bình
2HBr + H2SO4,đặc  Br2 + SO2 + 2H2O
HI, I-: Có tính khử mạnh
8HI + H2SO4,đặc  4I2 + H2S + 4H2O
HI + FeCl3  FeCl2 + I2 + HCl

Chương VIII

10


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

- Điều chế HX:
HF: CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF 
HCl: tổng hợp trực tiếp từ H2 và Cl2 (trong CN) hay
dùng axit mạnh đẩy (trong PTN):
NaCl + H2SO4  NaHSO4 + HCl 
2NaCl + NaHSO4  Na2SO4 + 2HCl
HBr: PBr3 + 3H2O  H3PO3 + 3HBr
2P + 3Br2 + 6H2O  2H3PO3 + 6HBr
HI: PI3 + 3H2O  H3PO3 + 3HI
H2S + I2  S + 2HI
Chương VIII



11


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

2 Các hợp chất có số oxi hóa dương
Gồm có : +1, +2, +3, +4, +5, + 6, +7
Các hợp chất halogen (+1): HClO, ClO-....
Các hợp chất halogen (+3): HClO2 , ClO2-....

Các hợp chất halogen (+5): HClO3 , ClO3-....
Các hợp chất halogen (+7): HClO4 , ClO4-....

pH = 0
Chương VIII



12


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

Axit

HClO

HClO2

HClO3

HClO4

Tính axit

Ka = 4.10-8

Ka = 10-2

Ka  101

Ka  1010

Tính bền

Vô cùng kém
bền

Rất kém
bền

Cmax = 40%

HClO4.H2O

Tính oxi
hóa
Muối

Rất mạnh

Rất mạnh

Mạnh kiểu
Kém hơn
HNO3 + 3HClđặc HClO3

NaClO+NaCl
Ca(ClO)2+CaCl2

KClO3

HClO  HClO4: Tính axit tăng dần; Tính bền tăng
dần; Tính oxi hóa giảm dần.
Chương VIII



13


CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIA (X)

Điều chế - ứng dụng:
- Nước javen: NaClO – NaCl

- Clorua vôi: (Ca(ClO)2 – CaCl2) hoặc CaOCl2
- Muối bectôle: KClO3

Chương VIII



14