Gia sư Hà Nội » Thư viện học

Nhóm halogen và hợp chất của chúng

Gia sư hóa hà nội xin giới thiệu chuyên đề: Nhóm halogen và hợp chất của chúng.

I/. KIẾN THỨC CƠ BẢN:

1/. Đặc điểm cấu tạo:

Nguyên tử halogen có 7e lớp ngoài cùng ns2np5, bán kính nguyên tử nhỏ, có độ âm điện lớn Þ dễ nhận e, halogen có tính oxi hóa mạnh và là phi kim điển hình.

Tag: gia sư hóa

Ion halogenua X- có mức oxi hóa thấp nhất nên thể hiện tính khử.

I2   Br2     Cl2     F2 Tính oxi hóa tăng dần
2I-  2Br-  2Cl-   2F- Tính khử giảm dần

2/. Lý tính:

Halogen F2 Cl2 Br2 I2
Trạng thái Khí Khí Lỏng Rắn
Màu sắc Xanh nhạt Vàng lục Đỏ nâu Tím than

3/. Tính oxi hóa của halogen:

Tác dụng với Chú ý Ví dụ
Kim loại Oxi hóa kim loại đến hóa trị cao (trừ I2) có nhiệt độ. 2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3

Fe + I2 -> FeI2

Phi kim Trừ N2, C, O2. H2 + Cl2 -> 2HCl

2P + 3Cl2 -> PCl3 hay PCl5

Halogen tính

oxi hóa yếu

Đẩy halogen tính oxi hóa yếu khỏi dung dịch muối. Cl2 + 2NaBr -> Br2 + 2NaCl

Br2 + 2NaI -> I2 + 2NaBr

Chất khử H2S, Fe2+, Na2SO3, SO2 FeCl2 + Cl2 -> 2FeCl3

Br2 + SO2 + H2O -> H2SO4 + 2HBr

4Cl2 + H2S + 4H2O -> H2SO4 + 8HCl

Dung dịch kiềm Loãng nguội hoặc đặc nóng 2KOH + Cl2 -> KCl + KClO + H2O

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

2Ca(OH)2 + Cl2 -> CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O

H2O F2 phân hủy H2O.

I2 không phản ứng.

2F2 + 2H2O -> 4HF + O2

Cl2 + H2O  -> HCl + HClO

4/. Tính khử của các halogenua:

a/. Các phản ứng minh họa khả năng khử giảm dần từ I- đến F-

Chất phản ứng HI HBr HCl HF
MnO2 I2 Br2 Cl2  
H2SO4 đặc I2 (H2S, S) Br2 (SO2)    
FeCl3 I2      

b/. Dựa vào tính khử của X-, ta có phương pháp điều chế halogen

Cl2: có thể oxi hoá Cl- bằng KMnO4 hoặc MnO2 hoặc K2Cr2O7 trong môi trường axit.

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

MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + Cl2 + 2H2O

K2Cr2O7 + 14HCl -> 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O

Br2: oxi hóa Br- bằng MnO2 trong môi trường axit.

MnO2 + 2KBr + 2H2SO4 -> Br2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O

MnO2 + 4HBr -> MnBr2 + Br2 + 2H2O

I2: oxi hóa I- bằng MnO2 trong môi trường axit.

MnO2 + 2KI + 2H2SO4 -> I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O

F2: điện phân nóng chảy KF, với anot bằng than chì, catot bằng thép.

Chú ý: NaCl + H2SO4 (đ) -> NaHSO4 + HCl

2NaBr + 2H2SO4 (đ) -> Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O

2NaI + 2H2SO4 (đ) -> Na2SO4 + I2 + SO2 + 2H2O

II/. KIẾN THỨC BỔ SUNG:

1/. Hợp chất chứa oxi của clo:

Trong hợp chất, clo ở nhiều số oxi hóa khác nhau, chủ yếu là các số oxi hóa lẻ (-1, +1, +3, +5, +7).

a/. Nước Javen: Là dung dịch thu được khi cho khí clo qua dung dịch NaOH

2NaOH + Cl2 -> NaCl + NaClO + H2O

Nước Javen có tính oxi hóa mạnh dùng để tẩy trắng, sát trùng.

NaClO là muối của axit yếu, trong không khí tác dụng với khí CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ là axit kém bền và có tính oxi hóa mạnh.

NaClO + CO2 + H2O -> NaHCO3 + HClO

b/. Clorua vôi: Công thức cấu tạo: Cl – Ca – O – Cl

Chất bột màu trắng có mùi clo, được điều chế bằng cách cho khí clo tác dụng với vơi sữa

Cl2 + Ca(OH)2 -> CaOCl2 + H2O

CaOCl2 là muối của 2 axit: HClO và HCl. Trong không khí, clorua vôi tác dụng với CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ là axit kém bền và có tính oxi hóa mạnh

2CaOCl2 + CO2 + H2O -> CaCO3 + CaCl2 + 2HClO

c/. Kali clorat: Tinh thể màu trắng, được điều chế bằng cách cho khí clo qua dd KOH ở nhiệt độ khoảng 70oC

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

Nhiệt phân KClO3 có xúc tác MnO2, phản ứng dễ dàng:

2KClO3  -> 2KCl + 3O2

Chất oxi hóa mạnh, nổ dễ dàng khi đun nóng với lưu huỳnh hoặc cacbon:

2KClO3 + 3S ->  2KCl + SO2

2KClO3 + 3C  -> 2KCl + 3CO2

d/. Các axit chứa oxi của clo:

Các axit chứa oxi của clo gồm: axit hipoclorơ HClO, axit clorơ HClO2, axit clorit HClO3, axit peclorit HClO4.

Tính axit trong dung dịch tăng dần và tính oxi hóa giảm dần theo thứ tự: HClO, HClO2, HClO3, HClO4.

HClO: axit yếu kém bền:

NaClO + CO2 + H2O -> NaHCO3 + HClO

2HClO -> 2HCl + O2

HClO2: axit trung bình, kém bền

3HClO2 -> 2HClO3 + HCl

HClO3: axit mạnh, kém bền khi nồng độ > 50%

3HClO3 -> HClO4 + ClO2 + H2O

HClO4: axit mạnh nhất trong các axit vô cơ, kém bền khi đun nóng với P2O5

2HClO4  -> Cl2O7 + H2O

2/. Giải toán liên quan đến halogen:

a/. Nhận biết X- bằng dung dịch AgNO3

AgNO3

Cl- Br- I- F-
¯AgCl (trắng) ¯AgBr (vàng nhạt) ¯AgI (vàng) AgF tan

Riêng I- sau khi oxi hóa bằng Fe3+: 2Fe3+ + 2I- -> 2Fe2+ + I2

Iot sinh ra làm hồ tinh bột có màu xanh đậm.

b/. Các halogen X2 (trong dung dịch) khi cô cạn sẽ bị bay hơi.

Chú ý: + 2 muối halogenua tác dụng với AgNO3 có tạo kết tủa (có thể 2 hoặc 1 muối tạo kết tủa)

+ Cho halogen X tác dụng với muối halogenua NaY, có thể gặp trường hợp X2 thiếu, Y2 bị đẩy ra không hoàn toàn.

You can leave a response.