Lý thuyết Chương 5: Nhóm Halogen

Chương 5: Nhúm Halogen
- Nhúm VIIA gọi là nhúm Halogen (phi kim điển hỡnh) gồm 5 nguyờn tố: 9F ; 17Cl ; 35Br ; 53I ; 85At (nguyờn tố phúng xạ). 
- Phõn tử dạng X2 như:
	 F2 khớ (màu lục nhạt), Cl2 khớ (màu vàng nhạt), Br2 lỏng (màu nõu đỏ), I2 tinh thể (màu tớm).
- I2: là phõn tử dể bị thăng hoa ( chuyển từ rắn sang khớ )
- Cấu hỡnh e ngoài cựng:ns2np5. Dễ nhận thờm 1 electron để đạt cấu hỡnh khớ hiếm.
X + 1e → X-
Vd: Viết cấu hỡnh e của
 9F :
17Cl :
 35Br :
 53I :
- Tớnh chất húa học đặc trưng: 
tớnh oxi húa mạnh (dễ nhận e) : F > Cl > Br > I
tớnh khử: I > Br > Cl > F
- Ở trạng thỏi cơ bản, cú 1 e độc thõn. Ở trạng thỏi kớch thớch; Cl, Br, I cú thể cú 3, 5, 7 e độc thõn.
	→ Số oxh luụn luụn của F là -1 ; số oxh của Cl, Br, I là -1, 0, +1, +3, +5, +7
- Tớnh tan của muối bạc
AgF
AgCl↓
AgBr↓
AgI↓
Muối tan 
Trắng
Vàng lục
Vàng đậm
Bài 1. CLO
Tớnh chất vật lý
- Clo là chất khớ, màu vàng lục, mựi xốc, nặng hơn khụng khớ 2,5 lần
- Khớ clo tan vừa phải trong nước (ở 200C, 1 lit nước hoà tan 2,5 lit clo). Dung dịch clo trong nước cú màu vàng nhạt.
- Clo tan nhiều trong dung mụi hữu cơ, nhất là hexan và cacbon tetraclorua.
- Khớ clo rất độc, nú phỏ hoại niờm mạc đường hụ hấp. Cần phải cẩn thận khi tiếp xỳc với khớ clo.
2.Tớnh chất húa học: Tớnh oxi húa và tớnh khử
Tỏc dụng với kim loại: (đa số kim loại và cú nhiệt độ để khơi mào phản ứng) tạo muối clorua (cú húa trị cao nhất), phản ứng cú ∆H < 0
	Na + Cl2 t° 	
	Fe + Cl2 t° 
	Cu + Cl2 t° 
Tỏc dụng với phi kim (cần cú nhiệt độ hoặc cú ỏnh sỏng)
	H2 + Cl2 as 	
	Cl2 + 2S àS2Cl2
	Pthiếu + Cl2 	 
	Pdư + Cl2 
Chỳ ý: Cl2 khụng tỏc dụng trực tiếp với O2.
Tỏc dụng với dung dịch bazơ
- Ở t0 thường
	Cl2 + 2NaOH(loóng) 
	Cl2 + 2KOH (loóng) 
	Cl2 + Ca(OH)2 
	Cl2 + Ca(OH)2 H2O + CaOCl2 Clorua vụi
- Ở t0 cao
	Cl2 + NaOH (đặc) 
	Cl2 + KOH (đặc) 
Tỏc dụng với muối
	Cl2 	+ 	NaBr 	
	Cl2 	+ 	FeCl2 	
	Cl2 	+ 	FeSO4 	
	Cl2 	+ 	KI 	
Tỏc dụng với nước 
- Khi tan vào nước, 1 phần clo tỏc dụng chậm với nước theo phản ứng thuận nghịch
 	Cl2 + H2O D HCl + HClO 
 Axit clohidric Axit hipoclorụ
- Axit hipoclorơ ( clo cú số oxi hoỏ +1, kộm bền) cú tớnh oxi hoỏ mạnh, nờn nước clo cú tớnh diệt khuẩn và tẩy màu Ngoài ra, axit hipoclorơ cú khả năng phỏ huỷ cỏc chất màu, vỡ thế clo ẩm cú tớnh tẩy màu. 
- Khi để lõu ngoài khụng khớ thỡ khả năng tẩy màu bị mất 	 
	2Cl2 + H2O đ 2HCl + O2
Tỏc dụng với một số hợp chất cú tớnh khử
	Cl2 + 2NaBr đ
	Cl2 + NaI đ
	Cl2 + HBr đ	
	Cl2 + HI đ 
	NH3 + Cl2 
	FeCl2 + Cl2 
	H2S + Cl2 
 	Cl2 + H2S + H2O đ 
 	Cl2 + SO2 + 2H2O đ 
	SO2 làm mất màu nước Clo, brom
	5Cl2 + Br2 + 6H2O đ 2HBrO3 +10HCl 
Vậy: Cl2 cũn tham gia phản ứng với vai trũ vừa là chất oxi húa, vừa là chất khử.
Điều chế: Nguyờn tắc là khử cỏc hợp chất Cl- tạo Cl0
Trong phũng thớ nghiệm: Cho HCl đậm đặc tỏc dụng với cỏc chất oxi húa mạnh
	2KMnO4 + 16HCl → 
	MnO2 + 4HCl t° 
	KClO3 + 6HCl → 
	KClO + 2HCl → 
	CaOCl2 + 2HCl → 
Trong cụng nghiệp: dựng phương phỏp điện phõn
	2NaCl + 2H2O đpdd/mnxH2+2NaOH+Cl2↑
	2NaCl đpnc2Na + Cl2↑ 
Ngoài ra cũn cú thể từ HCl và O2 cú xỳc tỏc là CuCl2 ở 400°C
	4HCl + O2CuCl22Cl2 + 2H2O
	2KCl + 2H2O 2KOH + Cl2 + H2 
	CaCl2 + 2H2O 2Ca(OH)2 + Cl2 + H2 
	2HCl Cl2 + H2
	2AgCl 2Ag + Cl2
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 2. AXIT CLOHIĐRIC (HCl)
Húa Tớnh
Dung dịch axit HCl cú đầy đủ tớnh chất húa học của một axit mạnh.
Làm quỡ tớm húa đỏ
	HCl H+ + Cl-
Tỏc dụng với oxit bazo, bazo
	NaOH + HCl 
	Cu(OH)2 + 2HCl 
	CuO + 2HCl 
	Fe2O3 + 6HCl 
	Fe3O4 + HCl 
	FeO + HCl 
Tỏc dụng với muối (sản phẩm phải cú $ hay chất khớ )
	CaCO3 	+ 	HCl 
	AgNO3 	+ 	HCl 
	NaClO 	+ 	HCl 
	FeS 	+ 	HCl 
	FeS2 	+ 	HCl 
	Na2SO3 	+ 	HCl 
	NaHCO3 	+ 	HCl 
	NaHSO3 	+ 	HCl 
Tỏc dụng với kim loại: đứng trước H
K Na Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
	Fe + 2HCl 
	2 Al + 6HCl 
	Cu + HCl 
5. Tỏc dụng với một số chất oxi húa mạnh: KMnO4 , MnO2 
 	4HCl + MnO2 
	2KMnO4 + 16HCl 
II. Điều chế
	2NaCltt + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl
	NaCltt + H2SO4 NaHSO4 + HCl
 	H2 + Cl2 2HCl↑ ( hidro clorua )
III.MUỐI CLORUA
Chứa ion õm clorua (Cl-) và cỏc ion dương kim loại, NH4+ như: NaCl, ZnCl2, CuCl2, AlCl3, NH4Cl.
	NaCl: dựng để ăn, sản xuất Cl2, NaOH, axit HCl
	KCl: phõn Kali
	ZnCl2 tẩy gỉ khi hàn, chống mục gỗ.
	BaCl2: chất độc
	CaCl2: chất chống ẩm
	AlCl3: chất xỳc tỏc
 Bài 3: HỢP CHẤT CHỨA OXI CỦA CLO
Trong cỏc hợp chất chứa oxi của Clo, Clo cú sú oxh dương, được điều chế giỏn tiếp.
Cl2O
Clo (I) oxit
Cl2O7
Clo (VII) oxit
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
Axit hipoclorơ
Axit clorơ
Axit cloric
Axit pecloric
NaClO
NaClO2
KClO3
KClO4
Natri hipoclorit
Natri clorit
Kiali clorat
Kali peclorat
Tất cả hợp chất chứa oxi của clo đều là chất oxi húa mạnh.
Chiều tăng tớnh bền và tớnh axit
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
Chiều tăng tớnh oxi húa
Nước JAVEN 
- là hỗn hợp của NaCl, NaClO , H2O
	Cl2 + NaOHloóng 
	hay Cl2 + KOHloóng 
- Nước javen cũn được điều chế bằng phương phỏp điện phõn dd khụng cú ngăn xốp
	2NaCl + 2H2O 
	 Cl2 + NaOH 
- Nước javen cú tớnh sỏt trựng, tẩy trắng....
	NaClO NaCl + O
	NaClO + CO2 + H2O Na2CO3 + HClO
KALI CLORAT 
- là chất rắn màu trắng, dựng để điều chế oxi trong ptn
	KClO3 
	KClO3 
	Cl2 + KOHđặc 
- hh KClO3, lưu huỳnh, bột than tạo hh nổ mạnh, làm thuốc chỏy trờn đầu que diờm
	6P + 5KClO3 đ 3P2O5 + 5KCl
CLORUA VễI
- là chất oxi húa mạnh
 Cl2 + Ca(OH)2 
	Cl2 + Ca(OH)2 
4. Axit hipoclorơ: HClO
- Là một axit yếu, yếu hơn cả axit cacnonic. Nhưng nú cú tớnh oxi húa mạnh.
	CO2 + H2O + NaClO NaHCO3 + HClO
	 HClO HCl + O
	4HClO + PbS 4HCl + PbSO4
 5.Axit clorơ: HClO2
- Là một axit yếu nhưng mạnh hơn hipoclorơ và cú tớnh oxi húa mạnh được điều chế theo phương trỡnh: 
	Ba(ClO2)2 + H2SO4 àBaSO4 + 2HClO2
6.Axit Cloric: HClO3
- Là một axit mạnh tương tự như axit HCl, HNO3 và cú tớnh oxi húa
- Muối clorat cú tớnh oxy húa, khụng bị thủy phõn.
7.Axit pecloric: HClO4
- Axit pecloric là axit mạnh nhất trong tất cả cỏc axit. Nú cú tớnh oxi húa, dễ bị nhiệt phõn
	2HClO4 t° H2O + Cl2O7
Bài 4: FLO, BROM, IOT
Tớnh axit: HF < HCl < HBr < HI
I. FLO (F)
- là chất khớ màu vàng lục nhạt, là chất oxi húa mạnh, tham gia phản ứng với hầu hết cỏc đơn chất và hợp chất florua với số oxi húa -1. (kể cả vàng)
1. Tớnh chất húa học:
 	a. Tỏc dụng với kim loại: tất cả
2Au + 3F2 2AuF3
Ca + F2 
2Ag + F2 
Tỏc dụng với H2 : 
- Xảy ra trong búng tối: H2 + F2 2HF
- Khớ HF tan vào trong nước tạo dd axit HF. dd HF là axit yếu, được nhận biết bằng SiO2 (ăn mũn thủy tinh)
4HF + SiO2 2H2O + SiF4
Tỏc dụng với nước
- khớ flo qua nước sẽ bốc chỏy, giải phúng O2
2F2 + 2H2O 4HF + O2
Phản ứng này chứng minh tớnh oxh mạnh của flo, mạnh hon clo, brom, iot
Tỏc dụng với phi kim
- Flo tỏc dụng hầu hết cỏc phi kim trừ O, N
3F2 + S đ SF6
5F2 + I2 đ 2IF5
2F2 + SiO2 đ SiF4 + O2
v Chỳ ý
	2F2 + 2NaOH đ 2NaF + H2O + OF2
	OF2 + H2O đ 2HF + O2
	OF2 là chất khớ khụng màu, mựi đặc biệt, rất độc, cú tớnh oxh mạnh
Điều chế HF
	CaF2(tt) + H2SO4(ủủ) CaSO4 + 2HF ư
BROM
- Là chất lỏng màu nõu, tan trong nước
1. Húa tớnh
	Na + Br2 	
	Fe + 3Br2 FeBr3
	Al + Br2 	
	H2 + Br2 2HBr ư
	H2O + Br2 đ HBr + HBrO
	Br2 + NaOH đ NaBr + NaBrO + H2O
	Br2 + SO2 + H2Ođ H2SO4 + HBr
	H2S + Br2 đ HBr + S
	Br2 + KI đ 
	Br2 + 2HI đ 
Điều chế 
	Cl2 + HBr đ 
	Cl2 + NaBr đ 
	HBr + H2SO4 đ SO2 + Br2 + 2H2O
	KBr + H2SO4 đ 
	KMnO4 + HBr đ 
	KClO3 + HBr đ 
	MnO2 + 4HBr đ 
	4HBr + O2 đ 2H2O + 2Br2
	2AgBr 2Ag + Br2
IOT 
- Là chất rắn màu tớm, ớt tan trong nước, tan nhiều trong dung mụi hữu cơ
a. Húa tớnh
	Na + I2 
	Al + 3I2 
	Fe + I2 
	4AlI3 + O2 đ 2Al2O3 + 6I2
	H2 + I2 2HI ư
	I2 + 2NaOH đ NaI + NaIO + H2O
	I2 + SO2 + 2H2O đ H2SO4 + 2HI
	H2S + I2 đ 2HI + S
	2Na2S2O3 + I2 đ 2NaI + Na2S4O6
	AgNO3 + I2 đ AgI + INO3
	I2 + dd hồ tinh bột đ dd xanh lam
b. Điều chế
	2HI + H2SO4 đ SO2 + I2 + 2H2O
	KBrO3 + 6HI đ 3I2 + KI + 3H2O
	2FeCl3 + 2HI đ 2FeCl2 + 2HCl + I2
	2CuSO4 + 4HI đ 2CuI + 2H2SO4 + I2
	Cl2 + 2NaI đ 2NaCl + I2	
	Cl2 + 2HI đ 2HCl + I2	
	2NaI + 2H2SO4 đ Na2SO4 + SO2 + I2 + 2H2O
NHẬN BIẾT GỐC HALOGENUA: 
Dựng Ag+(AgNO3) để nhận biết cỏc gốc halogenua
	AgNO3+ HCl AgCl ¯ + HNO3 
	AgNO3+ NaCl AgCl ¯ + NaNO3 
	 (trằng)
	AgNO3+ HBr AgBr ¯ + HNO3 
	AgNO3+ NaBrAgBr ¯ + NaNO3 
	 Vàng nhạt
	AgNO3+ HI AgI ¯ + HNO3 
	AgNO3+ NaI AgI ¯ + NaNO3 
 (vàng đậm)
 I2 + dd hồ tinh bột đ dd xanh lam