Bài 25. Flo - Brom - lot

Nguyên tố Flo
Kí hiệu hoá học: F
Khối lượng nguyên tử: 18,998
Vị trí: ô số 19, nhóm VIIA, chu kì 2
Công thức phân tử: F2
Cấu hình e lớp ngoài cùng: 2s2 2p5
Lịch sử tìm ra nguyên tố
 Tên gọi flo (Fluere) theo tiếng Latin có nghĩa là “chảy”, tên gọi bắt nguồn từ việc các nhà luyện kim thời xưa thường cho thêm quặng florit để tạo với kim loại hỗn hợp dễ nóng chảy, nhờ đó tách được kim loại tinh khiết ra khỏi xỉ.
 Năm 1771, nhà hóa học Thụy Điển Carl William Scheele chưng khoáng vật florit (CaF2) với axit sunfuric thì thu được chất mới có tính chất tương tự axit clohidric nên được gọi là axit fluoric. Việc này chứng tỏ có một nguyên tố mới được phát hiện, có tính chất tương tự clo nhưng do flo hoạt động hóa học quá mạnh nên vẫn chưa ai có thể điều chế được dạng đơn chất của nó.
 Mãi đến năm 1886, trước một ủy ban đặc biệt của Viện Hàn lâm khoa học Paris, nhà hóa học người Pháp Ferdinand Frederic Henri Moissan đã trình bày thành công thí nghiệm thu khí flo nguyên chất.             
Carl William Scheele (1742- 1786)
Ferdinand F. Henri Moissan (1826 – 1907)
Trạng thái tự nhiên
 Trong tự nhiên, flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, có trong men răng của người và động vật, trong lá của một số loại cây.
 Flo chiếm 0,08% khối lượng vỏ Trái Đất, nghĩa là nhiều hơn đồng, kẽm và một số nguyên tố tương đối phổ biến khác. Phần lớn flo có trong khoáng vật florit (CaF2)  và criolit (AlF3.3NaF).
Trạng thái tự nhiên
 Vì sao Flo không tồn dạng đơn chất trong tự nhiên?
TL: Vì sự hoạt động hóa học khủng khiếp của nó: nó hầu như tác dụng tất cả các kim loại, phá hủy các chất mà nó gặp phải...
Quặng Fluorite (CaF2)
Quặng Criolit (AlF3.3NaF) 
Điều chế
 Flo có tính oxi hóa mạnh nhất nên không một chất nào có thể oxi hóa được F- thành F2 . Phương pháp duy nhất để sản xuất flo trong công nghiệp là phương pháp điện phân. 
 Điện phân nóng chảy hỗn hợp KF và 2 HF, bình điện phân có cực âm làm bằng thép đặc biệt hay đồng và cực dương bằng than chì. Khí hiđro thoát ra ở cực âm và khí flo thoát ra ở cực dương.
Sơ đồ bình điện phân HF
Tính chất vật lí
 Ở điều kiện thường, flo là chất khí màu lục nhạt. Khí flo rất độc, nó là nguyên nhân dẫn đến cái chết của nhiều nhà hóa học trong khi nghiên cứu tính chất của đơn chất flo.
 Khí flo hơi nặng hơn không khí, có tính ăn mòn cao.
Mẫu khí flo
Tính chất hoá học
 Nguyên tố flo có độ âm điện lớn nhất nên là phi kim có tính oxi hóa mạnh nhất. Khi tham gia phản ứng, nguyên tử flo dễ nhận thêm 1e để thành ion florua.
1. Tác dụng với kim loại
 Flo tác dụng được với tất cả các kim loại, kể cả vàng (Au) và bạch kim (Pt) tạo ra muối florua.
 Khi kết hợp với kim loại, Flo oxi hóa các kim loại đến hóa trị cực đại của kim loại.
2. Tác dụng với phi kim
 Khí flo oxi hóa được hầu hết các phi kim (trừ oxi và nitơ). Phản ứng quan trọng nhất là phản ứng với khí hiđro, phản ứng nổ mạnh xảy ra ngay cả trong bóng tối và nhiệt độ rất thấp (-252oC), phản ứng phát nổ và toả năng lượng lớn, nhiệt độ cao đến 4500oC, tạo ra hiđro florua:
3. Tác dụng với nước
 Khí flo oxi hóa nước dễ dàng ở ngay nhiệt độ thường, và hơi nước nóng khi tiếp xúc với khí flo thì bốc cháy, giải phóng O2.
 Tại sao Flo tác dụng nhiều phi kim trừ ôxi và nitơ?
TL: Vì Oxi, Nito và Flo là những nguyên tố hoạt động hóa học mạnh, độ âm điện đều lớn, không chênh lệch nhau quá nhiều nên chúng không phản ứng trực tiếp mà thường xảy ra phản ứng gián tiếp.
 Phản ứng trên chứng tỏ tính oxi hóa của Flo mạnh hơn hay yếu hơn oxi?
TL: Mạnh hơn oxi.
Ứng dụng
Ứng dụng
 Flo được dùng làm chất oxi hoá cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa.
 Ứng dụng quan trọng và chủ yếu của flo là để điều chế một số dẫn xuất hiđrocacbon chứa flo, đó là những sản phẩm trung gian để sản xuất ra chất dẻo.
? Floroten�(-CF2-CFCl-)n d�ng b?o v? c�c chi ti?t, v?t th? b?ng kim lo?i, g?m s?, th?y tinh.... kh?i b? an mịn.
? Ch?t d?o teflon�(-CF2-CF2-)n� l� m?t polime cĩ tính ch?t d?c d�o, b?n v? co h?c cung nhu v? hố h?c, khơng b? axit v� ki?m ph� hu? v� khĩ nĩng ch?y n�n du?c d�ng d? ch? t?o c�c vịng d?m l�m kín ch�n khơng, ph? l�n c�c d?ng c? nh� b?p (xoong, ch?o...) d? t?o b? m?t khơng dính.
Ví dụ:
 Một số dẫn xuất hiđrocacbon khác có chứa flo là điclođiflometan CF2Cl2 , còn gọi là chất CFC (tên thương mại là Freon). Trước đây, chất này được dùng làm chất sinh hàn trong tủ lạnh và máy điều hòa nhiệt độ. Từ năm 1996, chất này bị cấm sử dụng do sinh ra khí có khả năng phá hủy tầng ozon.
Chất Freon được dùng làm chất sinh hàn
 Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống sâu răng. Ngoài ra, flo còn được dùng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu 235U.
Một số hợp chất của Flo
1. Hiđro florua và axit flohiđric
 HF có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao một cách bất thường.
HF là một axit yếu, là do không chỉ có năng lượng liên kết lớn mà còn do quá trình phân ly yếu. Do đó khi trung hòa HF bởi dd kiềm như NaOH, KOH ta không được các muối florua trung tính mà là những muối axit như NaHF2
* Điều chế Hidro florua
Cho canxi florua t�c d?ng v?i axit sunfuric d?c ? 2500C
* Tính chất:
- Hidro florua cĩ t0s = +19,50C
- Tan vơ h?n trong nu?c, t?o th�nh dung d?ch axit flohidric, l� m?t axit y?u
- Axit HF cĩ tính ch?t d?c bi?t: ta?c du?ng vo?i SiO2 (an mo`n thu?y tinh) n�n khơng th? d?ng trong c�c bình th?y tinh (du?c d?ng trong c�c bình b?ng chì, polietilen, cao su) v� d�ng d? kh?c ch?, kh?c hình l�n thu? tinh, t?y nh?ng v?t c�t tr�n m?t kim lo?i.
- Mu?i c?a axit flohidric l� florua. AgF d? tan trong nu?c ( kh�c AgCl, AgBr, AgI), c�c mu?i florua d?u d?c.
2. Hợp chất của flo với oxi: oxi florua
 Trong hợp chất OF2, flo có số oxi hóa -1 và oxi có số oxi hóa +2 (do độ âm điện của flo lớn hơn của oxi).
 Oxi florua OF2 được điều chế bằng cách cho flo qua dung dịch NaOH loãng (2%) và lạnh: 
Công thức: OF2
 OF2 là chất khí không màu, có mùi đặc biệt, rất độc. Là chất oxi hóa mạnh, tác dụng với hầu hết các kim loại và phi kim tạo thành oxit và florua.
Mô hình phân tử OF2
Củng cố
Câu 1: Trong c�c h?p ch?t flo luơn cĩ s? oxi hố �m vì flo l� phi kim:
A. m?nh nh?t
B. cĩ b�n kính nguy�n t? nh? nh?t
C. cĩ d? �m di?n l?n nh?t
D. A, B, C d?u d�ng
Câu 2: T? flo d?n iot, nhi?t d? nĩng ch?y v� nhi?t d? sơi c?a c�c don ch?t halogen bi?n d?i theo quy lu?t:
A. tang�
B. khơng thay d?i
C. gi?m
D. v?a tang v?a gi?m
Câu 3: HX ( X l� halogen) cĩ th? di?u ch? b?ng ph?n ?ng hố h?c:
NaX + H2SO4�d?c ?�HX + NaHSO4
NaX cĩ th? l� ch?t n�o trong s? c�c ch?t sau d�y?
A. NaCl
B. NaCl ho?c NaBr
C. NaBr ho?c NaI
D. NaF ho?c NaCl
Câu 4: Dung d?ch n�o trong c�c dung d?ch axit sau d�y khơng du?c ch?a trong bình b?ng thu? tinh?
A. HCl
B. H2SO4
C. HF
D. HNO3
Câu 5: Khống v?t n�o sau d�y cĩ ch?a flo?
A. cacnalit
B. xinvinit
C. pirit
D. criolit
Câu 6: Nh?ng c?u hình electron nguy�n t? n�o l� c?a 2 nguy�n t? d?u trong nhĩm VIIA?
A. 1s2 2s1 v� 1s2 2s2
B. 1s2 2s2 v� 1s2 2s2 2p1
C. 1s2 2s2 2p5 v� 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
D. 1s2 2s2 2p6 v� 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Câu 7: Cho ph?n ?ng: 2F2�+ H2O�?�4HF + O2
Ph?n ?ng tr�n cho bi?t:
A. flo ch? cĩ tính kh?
B. flo ch? cĩ tính oxi hố
C. flo v?a cĩ tính oxi�hố v?a cĩ tính kh?
D. flo khơng cĩ tính oxi hố, khơng cĩ tính kh?
Câu 8: D�ng hố ch?t n�o sau d�y�d?�ph�n bi?t natri florua v� natri clorua?
A. H2SO4�d?c
B. dung d?ch AgNO3
C. F2
D. Cl2
Câu 9: H�y k? ra 2 ph?n ?ng hĩa h?c cĩ th? minh h?a cho nh?n d?nh: Flo l� phi kim m?nh hon Clo.
Giải: Flo l� phi kim m?nh hon clo:
H2 + F2 ? 2HF (Ph?n ?ng n? ngay ? nhi?t d? th?p -250oC)
H2 + Cl2 ? 2HCl
F2 + 2Au ? 2AuF3 (? di?u ki?n bình thu?ng)
Cl2 + Au: khơng ph?n ?ng ? di?u ki?n thu?ng
as
Câu 10: Axit flohidric v� mu?i florua cĩ tính ch?t gì kh�c v?i axit clohidric v� mu?i clorua?
Giải: ? Tính kh�c nhau gi?a axit flohidric v� axit clohidric:
? Axit clohidric l� axit m?nh, khơng ph?n ?ng v?i SiO2.
? Axit flohidric l� axit y?u, nhung ph?n ?ng v?i SiO2.
4HF +SiO2 ? SiF4 + H2O
? Tính ch?t kh�c nhau gi?a mu?i Florua v� mu?i clorua:
AgCl, AgBr v� AgI khơng tan trong nu?c. Cịn AgF tan trong nu?c, c�c mu?i florua d?u r?t d?c.
Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe
Thành viên tổ 2
Trần Yến Nhi
Nguyễn Đào Quỳnh Như
Phạm Đình Cẩm Thúy
Nguyễn Hứa Phan Ngọc Thùy Dương
Võ Đăng Trình
Chu Diễm Trân
Nguyễn Viễn Cường
Trần Khánh Hưng
10A3
Trường THPT Mạc Đĩnh Chi