Tài liệu môn Hóa học Lớp 10 - Chương Halogen - Nguyễn Quốc Trung

Nội dung text: Tài liệu môn Hóa học Lớp 10 - Chương Halogen - Nguyễn Quốc Trung

1. Tài liệu chương: HALOGEN KHÁI QUÁT VỀ NHÓM HALOGEN 1. Vị trí trong bảng tuần hoàn Các nguyên tố thuộc nhóm VIIA trong bảng HTTH ( 9 F , 17 Cl , 35 Br , 53 I , 85 At ) (Trong đó nguyên tố Atatin ( 85 At ) là nguyên tố phóng xạ) Tên nguyên tố, KHHH Chu kì Cấu hình electron CHE chung Flo ( ) 2 [He] 2s25 2p 25 Clo ( ) 3 [Ne]3s25 3p ns np (n là STT Brom ( ) 4 [Ar] 10 2 5 3d 4s 4p của chu kỳ) Iot ( ) 5 [Kr] 4d10 5s 2 5p 5 2. Đặc điểm chung: Có 7e lớp ngoài cùng =>Xu hướng nhận thêm 1e để đạt cấu hình bền của khí hiếm lân cận => Tính oxi hóa mạnh, tính phi kim mạnh Ở trạng thái cơ bản: ns2 np5 nd0          Kích thích 1: np4 nd1         Kích thích 2: np3 nd2         Kích thích 3: ns1 nd3       Từ Clo trở đi, Halogen có thêm các SOXH: +1; +3; +5; +7 (Flo không có trạng thái kích thích, SOXH Flo là -1) Tính chất: + Đơn chất: . CTPT X2: F2, Cl2, Br2, I2 . CTCT: X – X + Hợp chất: . Hợp chất với hiđrô HX (Trạng thái khí, tan trong nước tạo thành axit)  . CTCT: Η :X (Tính phân cực, tan trong nước phân li ra H+ nên có tính axit) 3. Sự biến đổi tuần hoàn tính chất NL ion Bán kính Độ âm Tính Tính Tính Tính bazơ , hóa nguyên tử điện kim loại phi kim axit HALOGEN Đi từ F đến I: (Flo không có tính khử) CLO 1. Tính chất vật lí: Chất khí màu vàng lục, mùi xốc, độc Nặng hơn không khí Tan trong nước, benzen, Nguyễn Quốc Trung – Trường THPT chuyên Huỳnh Mẫn Đạt Page 1
2. Tài liệu chương: HALOGEN 2. Tính chất hóa học: 01 a. Tính oxi hóa: Cl2 + 2e 2Cl 2Na + Cl t o 2NaCl Tác dụng với kim loại: 2 o 2Fe + 3Cl23 t 2FeCl Tác dụng với hiđrô: H22 + Cl as 2HCl Tác dụng với nước: H22 O + Cl HClO + HCl 2NaOH + Cl22 NaCl + NaClO + H O Tác dụng với dung dịch kiềm: Ca(OH)2 + Cl 2 30 CaOCl 2 + H 2 O 23 o Làm tăng SOXH của Fe trong muối lên cao nhất: Cl2 + 2FeCl 2 t 2FeCl 3 Đẩy halogen yếu hơn ra khỏi dung dịch muối: Cl22 + 2NaBr 2NaCl + Br 0 1 3 5 7 b. Tính khử: Cl Cl,Cl,Cl,Cl Tự oxi hóa-khử khi tác dụng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ cao: 0 1 5 o 6KOH + 3Cl2 70-100 C 5KCl + KClO32 + 3H O 3. Điều chế: a. Phòng thí nghiệm: MnO2 + 4HCl MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2KMnO4 + 16HCl 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl 2 + 3H 2 O K2 Cr 2 O 7 + 14HCl 2CrCl 3 + 2KCl + 3Cl 2 + 7H 2 O b. Trong công nghiệp: 2NaCl + 2H2 O Dpdd/CMN 2NaOH + Cl 2 + H 2 4. Hợp chất với Clo: Muối clorua đều tan trừ AgCl, PbCl2 Oxit và axit tương ứng: * GỌI TÊN HỢP CHẤT CHỨA OXI CỦA CLO: Cl2O Clo (I) oxit Cl2O7 Clo (VII) oxit HClO Axit hipoclorơ NaClO Natri hipoclorit HClO2 Axit clorơ NaClO2 Natri clorit HClO3 Axit cloric KClO3 Kali clorat HClO4 Axit pecloric KClO4 Kali peclorat Muối chứa oxi của clo: Nước javen, clorua vôi, Kali clorat (KClO3) HIĐRÔ CLORUA – AXIT CLOHIĐRIC 1. Tính chất vật lí: Khí hiđrô clorua không màu, tan tốt trong nước, có mùi xốc, nặng hơn không khí Axit clohiđric không màu, mùi xốc 2. Tính chất hóa học (axit clohiđric): Hóa đỏ quỳ tím a. Tính axit mạnh: Nguyễn Quốc Trung – Trường THPT chuyên Huỳnh Mẫn Đạt Page 2
3. Tài liệu chương: HALOGEN Tác dụng với kim loại trước hiđrô trong dãy HĐHH: Fe + 2HCl FeCl22 + H Tác dụng với bazơ: NaOH + HCl NaCl + H2 O Tác dụng với oxit bazơ: CuO + HCl CuCl22 + H O CaCO + HCl CaCl + H O + CO  Tác dụng với muối: 3 2 2 2 AgNO33 + HCl AgCl + HNO b. Tính khử: MnO2 + 4HCl MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2KMnO4 + 16HCl 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl 2 + 3H 2 O K2 Cr 2 O 7 + 14HCl 2CrCl 3 + 2KCl + 3Cl 2 + 7H 2 O 3. Điều chế: a. Phòng thí nghiệm (Phương pháp sunfat): o NaCl + H SO  250 NaHSO + HCl  khan 2 4 4 o 2NaClkhan + H2 SO 4  400 Na 2 SO 4 + 2HCl b. Trong công nghiệp: H22 + Cl as 2HCl  FLO-BROM-IOT 1. Tính chất vật lí: (F2, Br2, I2) F2 là chất khí màu lục nhạt Br2 là chất lỏng màu da cam I2 là chất rắn màu tím đen => màu sắc đậm dần, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần 2. Tính chất hóa học: Tính oxi hóa: F2 >Cl2 >Br2 > I2 Tác dụng với hiđrô: H + F bong toi 2HF 22 -252o C o H + Br t 2HBr 22 H22 + I 2HI Tác dụng với kim loại: F2 oxi hóa mọi kim loại kể cả vàng 03 o 3Cl23 + 2Fe t 2FeCl 03 o 3Br23 + 2Fe t 2Fe Br 02 o I22 + Fe t Fe I xt 23 Cl + 2FeCl t o 2FeCl Làm tăng SOXH của Fe trong muối lên cao nhất: 2 2 3 2 3 3 o 3Br2 + 6FeCl 2 t 4FeCl 3 + 2FeBr 3 Nguyễn Quốc Trung – Trường THPT chuyên Huỳnh Mẫn Đạt Page 3
4. Tài liệu chương: HALOGEN 2+ (dd muối Fe làm mất màu dd Br2) Tác dụng với phi kim trừ O2, N2 Tác dụng với H2O trừ Iot: 2F + 2H O 4HF + O 2 2 2 H O + Br HBrO + HBr 22 Tác dụng với các chất khử: 2H2 O + Br 2 + SO 2 H 2 SO 4 + 2HBr Halogen mạnh đẩy Halogen yếu I2 tạo phức với tinh bột (nhận biết Iot) Đặc biệt: HF là axit yếu, có khả năng hòa tan thủy tinh: 4HF + SiO2 SiF 4 + 2H 2 O 3. Điều chế: F2 : 2KF dpnc 2K + F2 Br2: Cl22 + 2NaBr 2NaCl + Br I2: Cl22 + 2NaI 2NaCl + I Nguyễn Quốc Trung – Trường THPT chuyên Huỳnh Mẫn Đạt Page 4