Bài 21. Khái quát về nhóm halogen

NHÓM HALOGEN
Nhóm halogen gồm những nguyên tố nào? Vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn?
Cấu hình electron nguyên tử và cấu tạo phân tử halogen có đặc điểm gì?
Những tính chất cơ bản của các halogen là gì? Vì sao các halogen có những tính chất đó?
I-NHÓM HALOGEN TRONG BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ
Nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn gồm 5 nguyên tố: Flo (ô số 9 – chu kì 2); Clo (ô số 17 – chu kì 3); Brom (ô số 35 – chu kì 4); Iot (ô số 53 – chu kì 5); Atatin (ô số 85 – chu kì 6)
Cả 5 nguyên tố đều đứng ở cuối chu kì, ngay trước khí hiếm. Chúng được gọi là các halogen theo tiếng La tinh nghĩa là sinh ra muối.
Atatin không gặp trong thiên nhiên, nó được điều chế nhân tạo bằng các phản ứng hạt nhân.
Như vậy nhóm halogen được nghiên cứu ở đây bao gồm: Flo, Clo, Brom, Iot.
II-CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ TRONG NHÓM HALOGEN
Cấu hình electron lớp ngoài của nguyên tử các halogen là ns2np5 (n là số thứ tự của lớp electron ngoài cùng)
Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử các halogen đều có 1 electron độc thân
Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử Flo là lớp thứ 2 nên không có phân lớp d. Nguyên tử Clo, Brom, Iot có phân lớp d còn trống khi được kích thích 1,2 hoặc 3 electron có thể chuyển đến những obitan d còn trống. Như vậy, ở trạng thái kích thích nguyên tử Clo, Brom, Iot có thể có 3,5 hoặc 7 electron độc thân.
Đơn chất halogen tồn tại ở trạng thái phân tử X2 (Hai nguyên tử halogen X kết hợp với nhau bằng liên kết cộng hoá trị tạo thành phân tử X2).
Năng lượng liên kết X – X không lớn nên các phân tử halogen tương đối tách thành 2 nguyên tử.
III-KHÁI QUÁT VỀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC HALOGEN
1. Tính chất vật lí
2. Tính chất hoá học
Nguyên tử halogen với 7 electron lớp ngoài cùng dễ dàng thu thêm 1 electron để tạo thành ion âm X- có cấu hình bền vững của khí hiếm liền kề trong bảng tuần hoàn:
X + 1e → X-
…ns2np5 …ns2np6
Halogen là những phi kim điển hình, chúng là những chất oxi hoá mạnh. Khả năng oxi hoá của các halogen giảm dần từ Flo đến Iot.
Trong các hợp chất, Flo luôn có số oxi hoá -1, các halogen khác ngoài số oxi hoá -1 còn có các số oxi hoá +1, +3, +5, +7.