Đề cương hóa 10 học kỳ 2

ĐỀ CƯƠNG HÓA 10 HỌC KỲ 2
CHƯƠNG 5: NHÓM HALOGEN
A. TỰ HỌC LÝ THUYẾT
I. Tính chất chung của các nguyên tố nhóm VIIA


F
(Flo)
Cl
(Clo)
Br
(Brom)
I
(Iot)
At
(Atatin)

Cấu hình electron lớp ngoài cùng
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
6s26p5

Bán kính nguyên tử (
)
0,64
0,99
1,14
1,33
1,4

Độ âm điện
3,98
3,16
2,96
2,66
2,2

Ái lực electron (eV)
3,58
3,81
3,56
3,29
-

Năng lượng ion hóa I1 (eV)
17,42
12,97
11,34
10,45
9,2

Năng lượng liên kết (kJ/mol)
159
242
192
150
117

t°Nc (°C)
-219,6
-101,0
-7,3
113,6
227

tOS (°C)
-188,1
-34,1
59,2
185,5
317

Trạng thái vật lí ở điều kiện thường
Khí màu lục nhạt
Khí màu vàng lục
Lỏng màu đỏ nâu
Tinh thể màu đen tím (thăng hoa)
Tinh thể màu xanh đen

Hàm lượng trong vỏ Trái Đất (% nguyên tử)
0,02
0,02
3.10-4
4.10-6
vết


Chú ý:
• Ở cả ba trạng thái rắn, lỏng và khí các halogen đều gồm những phân tử hai nguyên tử X2. Những phân tử X2 có cấu hình electron chung là
nghĩa là hai nguyên tử halogen liên kết với nhau bằng một liên kết σ.
Tuy nhiên trong các phân tử Cl2, Br2 và I2, ngoài liên kết σ còn có một phần liên kết nên bởi sự xen phủ của obitan d trống của nguyên tử halogen này với obitan p có cặp electron của nguyên tử halogen kia. Flo không có khả năng tạo thành liên kết π đó, cho nên năng lượng liên kết trong phân tử F2nhỏ hơn so với trong phân tử Cl2. Từ Cl2 đến I2, năng lượng liên kết giảm dần do độ dài của liên kết tăng lên. Từ F2đến I2độ bền nhiệt biến đổi phù hợp với chiều biến đổi của năng lượng liên kết (X - X) trong phân tử:F2bắt đầu phân hủy thành nguyên tử ở 450°C, Cl2 ở 800°C, Br2 ở 600°C và I2 ở 400°C.
• Trong halogen rắn và lỏng, các phân tử X2 liên kết với nhau bằng lực hút phân tử Van de van. Lực này tăng lên theo chiều tăng của khối lượng và khả năng bị phân cực hóa của phân tử halogen của khối lượng và khả năng bị phân cực hóa của phân tử halogen nên từ Flo đến atatin, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng lên.
/
•Iot rắn có áp suất hơi rất lớn nên ở nhiệt độ thường, nó bay hơi rõ rệt và khi đun nóng nhanh, nó thăng hoa mà không nóng chảy. Hơi iot có màu tím và hóa rắn khi được làm lạnh. Trong kỹ thuật, người ta lợi dụng tính thăng hoa này để tinh chế iot.
• Các halogen là những chất không phân cực nên tan tương đối ít trong nước (một dung môi phân cực): 1 lít nước ở 25°C có thể hòa tan 6,4g clo, 33,6g brom và 0,33g iot. Khi làm lạnh dung dịch nước, các halogen tách ra dưới dạng tinh thể hiđat X2.8H2O, là những hợp chất bao được tạo nên nhờ sự xâm nhập của phân tử X2vào trong khoảng trống của những tập hợp gồm những phân tử H2O liên kết với nhau bằng liên kết hiđro.
• Ngược lại các halogen tan tốt trong dung môi không phân cực như dung môi hữu cơ benzen, cacbon disunfua, cacbontetra clorua, ete và rượu. Bởi vậy người ta thường dùng những dung môi hữu cơ không trộn lẫn với nước để chiết brom, iot ra khỏi hỗn hợp.
• Flo, clo, brom và iot là những nguyên tố phổ biến trong vỏ Trái Đất ở dạng khoáng chất như: florit CaF2, criolít Na3AlF6, sinvinite KCl.NaCl, camalíte KCl.MgCl2.6H2O, muối ăn trong nước biển và muối mỏ. Brom và iot thường gặp dưới dạng bromua và iotua của kim loại kiềm, hoặc dưới dạng tạp chất trong các nguồn clorua. Iot có trong thành phần của một số rong biển.
/
• Atatin chỉ điều chế được bằng phương pháp nhân tạo, dùng hạt a bắn phá nguyên tử Bi:


II. Tính chất hóa học của halogen (X2)

/

1. Tính oxi hóa