Nhóm VIIA của bản tuần hoàn gồm các nguyên tố Flo

Nhóm VIIA của bản tuần hoàn gồm các nguyên tố flo (F), clo (Cl), brom (Br), iod (I)và atatin (At), được gọi chung là halogen. Một số đặc điểm của nguyên tử halogen được trình bày ơ trong bảng sau. Các
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhóm VIIA của bản tuần hoàn gồm các nguyên tố FloNhóm VIIA của bản tuần hoàn gồm các nguyên tố flo (F), clo (Cl), brom (Br), iod(I)và atatin (At), được gọi chung là halogen. Một số đặc điểm của nguyên tửhalogen được trình bày ơ trong bảng sau.Các nguyên tử halogen X chỉ còn thiếu một electron ở lớp ngoài cùng là có đượcvỏ electron bền của khí hiếm, nên dể dàng kết hợp thêm một electron tạo thànhion X- mang một điện tích âm hoặc để tạo nên liên kết cộng hoá trị –X. Do đóhalogen là những nguyên tố phi kim rất điển hình. Tính chất của bản thânhalogen cũng như của các hợp chất của chúng giống với nhau nhiều và biến đổikhá đều đặn ở trong nhóm. Tuy nhiên giữa flo và clo có sự khác biệt.Trong hợp chất với hầu hết các nguyên tố, các halogen có số oxi hoá -1. Flokhông có số oxi hoá dương, còn các halogen khác có số oxi hoá dương +1 đến+7 ở trong các hợp chất với những nguyên tố âm điện hơn như F, O và N.-Trong các halogen, atatin là nguyên tố không có ở trong thiên nhiên, nó vừađược tổng hợp nhân tạo và lượng điều chế được cũng rất bé cho nên chưađược nghiên cứu nhiều về tinh chất.2.2. Đơn chất2.2.1 Cấu tạo phân tử – Tính chất vật lýTrạng thái khí, lỏng, rắn của các halogen đều được xây dựng nên từ các phântử 2 nguyên tử Hal2⇒ Năng lượng phân ly liên kết : Hal2 = 2Halogen D : 159 kj/mol D : 199 kj/mol D : 213 kj/mol D : 150,7 kj/molLiên kết bền nhất trong phân tử : Cl2 và giảm dần theo cả hai phía.Bảng 2. 1: Tính chất vật lý của các halogen Đơn tnc(oC) ts(oC) Màu F2 -219,6 -187,9 Vàng nhạt Cl2 -102,4 -34,0 Vàng lụa Br2 -7,2 58,2 Nâu đỏ I2 113,6 184,2 TímSự thay đổi nhiệt độ nóng chảy, màu sắc, tính tan của các halogen phù hợp vớiquy luật biến đổi của lực tương tác VanDerwalls, và khả năng phân cực củaphân tử.Các phân tử Hal2 không phân cực nên các halogen ít tan trong nước. Chúng dễtan trong dung môi hữu cơ hơn.- Riêng I2 có tính chất đặc biệt là được hấp thụ trên bề mặt của tinh bột và làmcho nó có màu xanh.- Các halogen đều rất độc vì có tác dụng oxy hoá mạnh, phá huỷ đường hô hấp.Khi sử dụng ở dạng dung dịch nồng độ nhỏ chúng có tác dụng sát trùng.2.2.2. Hóa tính:2.2.2.1. Tính chất của Flor:Flor có bán kính nhỏ, độ âm điện lớn, năng lượng phân ly phân tử nhỏ nên hoạttính hóa học của nó rất lớn. Flor là chất oxi hóa mạnh nhất.Thế oxy hóa khử: F2 + 2e → 2F- Eo = 2,85 VFlor có thể tác dụng với hầu hết các đơn chất và hợp chất. Các nguyên tốthường được oxi hóa đến các số oxy hóa dương cao.-Phản ứng với các kim loại:Flo phản ứng với các kim loại ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Khi nhiệt độthấp, phản ứng bị hạn chế do các sản phẩm tạo thành thường là các chất rắnnên ngăn cản phản ứng tiếp tục. Đặc biệt Ni, Cu tạo màng NiF2 , CuF2 bảo vệnên các dụng cụ làm việc với F2 thường làm bằng Ni hoặc các hợp kim của Ni.-phản ứng với các phi kim:Phản ứng rất mãnh liệt và không bị hạn chế vì sản phẩm tạo thành là các chấtlỏng hoặc các chất khí. Ví dụ: 2P + 5F2 = 2PF5 ∆Ho298 = -3186 kJPhản ứng nổ với hydro ngay ở nhiệt độ thấp và không có ánh sáng. H2 + F2 = 2HFFlo oxi hóa được cả một số khí trơ trừ He , Ax. Xe + 2F2 = XeF4 ∆Ho298 = -252 kJFlo chỉ không phản ứng trực tiếp với oxy, N2 , kim cương.-Với hợp chất :Các hợp chất bền như thủy tinh, nước cũng bị phá hủy bởi Flo. H2O + 2F2 = 4HF + O2Gỗ , cao su, các chất hữu cơ bốc cháy trong khí quyển flo.2.2.2.2. Hoá tính của Clor, Brom, Iod:Tính oxy hóa:Clo, Brom, Iod thể hiện cả tính oxi hóa và tính khử nhưng tính oxi hóa là chủyếu. Tính oxi hóa giảm dần khi đi từ Cl2 đến I2. Hal2 + 2e → 2HalVới kim loại: Cl2, Br2, I2 phản ứng hầu hết các kim loại để tạo thành các Clorua,Bromua và Iodua. Clo khi phản ứng với lượng dư thường oxi hóa dương cao,bền còn Iod thường chỉ oxi hóa đến các số oxi hóa thấp hơn. Fe + Cl2 = FeCl2 3Fe + 4I2 = Fe3I8 (FeI2.2FeI3)Với phi kim: Clo oxi hóa hầu hết các phi kim trừ O2, N2 và các khí trơ. Brom, Iodphản ứng chọn lọc hơn. Ví dụ:Phản ứng với H2 : E2 + H2 = 2HE- Đối với Cl2 : phản ứng nổ khi có ánh sáng ở điều kiện nhiệt độ thường.- Đối với Br2 : phản ứng xảy ra khi đốt nóng.- Đối với I2 : phản ứng khi đốt nóng mạnh và có tính chất thuận nghịch.Với hợp chất: Clo, Brom, Iod oxi hóa được nhiều hợp chất, thường Clo oxi hóađến số oxi hóa cao hơn. Na2S2O3 + 5H2O = 8HCl + 2NaHSO4 2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6Tùy thuộc vào bản chất của chất oxi hóa sẽ oxi hóa đến các số oxi hóa +1, +3,+5.Tính khửTính khử tăng dần từ Cl2 đến I2: Clo chỉ thể hiện tính khử khi phản ứng với Flovà trong phản ứng dị phân (tự oxi hóa, tự khử)Br2, I2 thể hiện tính khử trong các phản ứng với các halogen hoạt động hơn vàcả trong phản ứng với các chất oxi hóa mạnh khác.Br2 + F2 = 2BrF (hoặc BrF3, BrF5 khi dư F2)Phản ứng nhị phân: Cl2, Br2, I2 phản ứng với nước theo phương trình : E2 + H2O ↔ HE + HEO (1) 3E2 + 3H2O ↔ 5HE + HEO3 (2)Tuỳ thuộc vào bản chất các halogen và điều kiện phản ứng mà phản ứng (1)hoặc (2) sẽ chiếm ưu thế.Đối với Clo phản ứng (1) sẽ chiếm ưu thế khi nhiệt độ thấp. Phản ứng (2) sẽchiếm ưu thế khi tăng nhiệt độ (to> 70oC).Đối với Br2 và I2, phản ứng (2) đã chiếm ưu thế ngay ở nhiệt độ thường.Môi trường kiềm làm Clo cân bằng chuyển dịch mạch theo chiều thuận.2.3. Hợp chất của halogen ở số oxy hóa (-1)2.3.1 Điều kiện hình thành và đặc điểm liên kếtLoại hợp chất này chỉ có khi Halogen kết hợp v ...