CHƯƠNG 5: NHÓM HALOGEN BÀI 13: KHÁI QUÁT VỀ NHÓM HALOGEN Mục tiêu Kiến thức + Xác định vị trí bảng tuần hồn ngun tố, đặc điểm chung cấu tạo nguyên tử, cấu tạo phân tử, số oxi hóa nguyên tố nhóm halogen + Chứng minh tính chất hóa học đặc trưng ngun tố nhóm halogen tính oxi hóa mạnh, tính chất lí, hóa học halogen biến đổi có quy luật Kĩ + Vận dụng kiến thức học cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, độ âm điện, số oxi hóa phản ứng oxi hóa – khử để giải thích số tính chất đơn chất hợp chất halogen I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Vị trí nhóm halogen bảng tuần hồn Nhóm halogen thuộc nhóm VIIA gồm ngun tố flo (F), clo (Cl), brom (Br), iot (I) atatin (At) Halogen theo tiếng La tinh nghĩa sinh muối Atatin khơng gặp thiên nhiên Như nhóm halogen nghiên cứu bao gồm flo, clo, brom iot Cấu hình electron nguyên tử, cấu tạo phân tử Lớp ngồi có electron Phân tử gồm hai nguyên tử liên kết cộng hóa trị không cực Liên kết phân tử X2 không bền lắm, chúng dễ bị tách thành hai nguyên tử X Trong phản ứng hóa học, nguyên tử hoạt động chúng dễ bị thu thêm electron, tính chất hóa học halogen tính oxi hóa mạnh Ngun tố F Cl Br I 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5 Cấu tạo phân tử F:F Cl : Cl Br : Br I:I (liên kết cộng hóa (F2) (Cl2) (Br2) (I2) halogen Cấu hình electron lớp ngồi trị khơng cực) Bán kính ngun tử tăng dần từ flo đến iot Sự biến đổi tính chất a Sự biến đổi tính chất vật lí đơn chất Đi từ flo đến iot ta thấy: Trạng thái: Từ thể khí chuyển sang thể lỏng thể rắn F2 (k); Cl2 (k); Br2 (I); I2(r) Trang Màu sắc: Đậm dần F2 (lục nhạt); Cl2 (vàng lục); Br2 (nâu đỏ); I2 (đen tím) Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi: Tăng dần b Sự biến đổi độ âm điện Độ âm điện tương đối lớn Độ âm điện: F(3,98); Cl(3,16); Br(2,96); I(2,66) Đi từ flo đến iot độ âm điện giảm dần Flo có độ âm điện lớn nên tất hợp chất có số oxi hóa 1 Các nguyên tố halogen khác, ngồi số oxi hóa 1 cịn có số oxi hóa 1, 3, 5, 7 c Sự biến đổi tính chất hóa học đơn chất Các đơn chất halogen giống tính chất hóa học thành phần tính chất hợp chất chúng tạo thành Vì lớp electron ngồi có cấu tạo tương tự (ns2np5) Halogen phi kim điển hình Đi từ flo đến iot, tính oxi hóa giảm dần Tính oxi hóa khả nhận electron để trở thành ion âm Các đơn chất halogen oxi hóa hầu hết kim loại tạo muối halogenua, oxi hóa khí hiđro tạo hợp chất khí khơng màu hiđro halogenua Những chất khí tan nước tạo dung dịch axit halogenhiđric Tính oxi hóa khả nhận electron để trở thành ion âm Trong hợp chất, halogen nhận thêm electron để có số oxi hóa 1 X ns2np5 1e X ns2np6 Ngoài halogen clo, brom, iot hợp chất cịn có số oxi hóa khác 1, 3, 5, 7 Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA NHÓM VIIA Cấu hình electron lớp ngồi ns2np5 F Z 9 (7 e lớp ngồi cùng) Bán kính nguyên tử tăng Cl Z 17 Độ điện âm giảm Tính phi kim giảm Tính oxi hóa giảm Br Z 35 Tính khử tăng Tính axit HX tăng I Z 53 Tính khử HX tăng Đơn chất X2 có màu sắc đậm dần, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi tăng dần Trang II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Các câu hỏi lý thuyết Phương pháp giải Nắm vững quy luật biến đổi tuần hoàn Từ cấu tạo suy tính chất Ví dụ: Đi từ F Cl Br I : Bán kính nguyên tử tăng dần Độ âm điện giảm dần Tính oxi hóa giảm dần Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho phát biểu sau: (a) Các nguyên tử halogen có electron lớp ngồi (b) Các halogen có tính oxi hóa (c) Các halogen vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử (d) Trong hợp chất halogen có số oxi hóa 1 (e) Trong hợp chất halogen số oxi hóa 1 cịn có số oxi hóa 1, 3, 5, 7 (f) Đi từ flo đến iot độ âm điện giảm dần, tính oxi hóa giảm dần Số phát biểu A B C D Hướng dẫn giải (a) halogen có electron lớp (ns2np5) (c), (e) sai flo có độ âm điện lớn nên có tính oxi hóa có số oxi hóa 1 hợp chất (b), (d) sai clo, brom, iot ngồi tính oxi hóa cịn có tính khử Ngồi số oxi hóa 1 cịn có số oxi hóa 1, 3, 5, 7 (f) từ flo đến iot độ âm điện giảm dần, tính oxi hóa giảm dần Có hai phát biểu Chọn B Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Nhận xét sau biến đổi số đặc điểm sau halogen (từ flo đến iot)? (1) Nhiệt độ nóng chảy (2) Nhiệt độ sôi (3) Màu sắc (4) Độ âm điện (5) Bán kính ngun tử (6) Số electron lớp ngồi A (1), (2), (3), (4) tăng; (5) giảm B (1), (2), (3), (5) tăng; (4) giảm C (1), (2), (3), (5) tăng; (6) giảm D (1), (2), (3), (5), (6) tăng; (4) giảm Trang Câu 2: Trong hợp chất, số oxi hóa clo, brom, iot là: A 1;0; 1; 3; 5; 7 B 1;0; 1; 2; 3; 5 C 1; 1; 3; 5; 7 D 0; 1; 3; 5; 7 Câu 3: Trong nguyên tố đây, nguyên tử nguyên tố có xu hướng kết hợp với electron mạnh nhất? A Photpho B Clo C Cacbon D Brom Câu 4: Phát biểu sau sai? A Clo chất khí tan vừa phải nước B Clo có tính oxi hóa mạnh brom iot C Clo có số oxi hóa 1 hợp chất D Trong tự nhiên clo tồn dạng hợp chất Câu 5: Trong halogen, clo nguyên tố A Có nhiệt độ sơi thấp B Có tính phi kim mạnh C Có độ âm điện lớn D Tồn vỏ Trái Đất với trữ lượng lớn Câu 6: Khả oxi hóa halogen A Tăng dần từ clo đến iot, trừ flo B Tăng dần từ flo đến iot C Giảm dần từ clo đến iot, trừ flo D Giảm dần từ flo đến iot Câu 7: Đặc điểm chung nguyên tố halogen A Là chất khí điều kiện thường B Tác dụng mạnh với nước C Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử D Có tính oxi hóa mạnh Dạng 2: Bài tốn tìm halogen Phương pháp giải Dựa vào giả thiết để tìm NTK (khối lượng mol) tìm Ví dụ: MX 35,5 X Cl Dựa vào giả thiết tìm số hiệu ngun tử Ví dụ: ZX 17 X Cl Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Ngun tử X có cấu hình electron sau: 1s22s22p5 Nguyên tử X A flo B clo C iot D brom Hướng dẫn giải Nhận thấy: X có electron X có proton Do đó, X F (flo) Chọn A Ví dụ 2: Cho m gam đơn chất halogen X2 tác dụng với Mg dư thu 19,0 gam muối Cũng m gam X2 cho tác dụng với Al dư thu 17,8 gam muối X A flo B clo C iot D brom Hướng dẫn giải Gọi số mol halogen X2 a mol Trang Xét phản ứng X2 với Mg: Phương trình hóa học: X2 Mg MgX2 a a mol Ta có: m muối m MgX a 24 2M X 19 gam a 19 1 24 2MX Xét phản ứng X2 với Al: Phương trình hóa học: 3X2 2Al 2AlX3 a Ta có: m muối m AlX Từ (1) (2) suy ra: 2a mol 2a 17,8.3 27 3M X 17,8gam a 2 27 3M X 19 17,8.3 M X 35,5 Cl 24 2M X 27 3M X Do đó: X Cl (clo) Chọn B Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Cho khí clo dư tác dụng với 0,46 gam kim loại, thu 1,17 gam muối kim loại hóa trị I Kim loại A K B Na C Li D Rb Câu 2: Cho 4,6 gam kim loại M (hóa trị I) phản ứng với khí clo, thu 11,7 gam muối Kim loại M A Li B K C Na D Ag Câu 3: Cho 20,7 gam kim loại R phản ứng với khí clo dư, thu 52,65 gam muối clorua Biết kim loại R có hóa trị I Tên kim loại R A natri B xesi C rubiđi D kali Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 1,08 gam kim loại hóa trị III khí clo Sau phản ứng thu 5,34 gam muối clorua Kim loại đem đốt cháy A Au B Al C Fe D Ga Câu 5: Clo hóa 33,6 gam kim loại X nhiệt độ cao, thu 97,5 gam muối XCl3 Kim loại X A Al B Cr C Au D Fe Câu 6: Cho 3,90 gam Zn tác dụng hết với phi kim nhóm VIIA, thu 8,16 gam muối Phi kim A flo B iot C brom D clo Câu 7: Cho 1,03 gam muối natri halogen (NaX) tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu kết tủa, kết tủa sau phân hủy hoàn toàn cho 1,08 gam bạc X A iot B brom C flo D clo Bài tập nâng cao Trang Câu 8: Để trung hòa hết 200 gam dung dịch HX (F, Cl, Br, I) nồng độ 14,6% Người ta phải dùng 250 ml dung dịch NaOH 3,2M Dung dịch axit dung dịch A HI B HCl C HBr D HF Câu 9: Cho 5,4 gam kim loại M tác dụng với khí clo dư, thu 26,7 gam muối Kim loại M A Cr B Al C Fe D Zn Câu 10: Nguyên tố X có hóa trị I hợp chất khí với hiđro Trong hợp chất oxit cao X chiếm 38,8% khối lượng Công thức oxit cao hiđroxit tương ứng X là: A F2O7, HF B Cl2O7, HClO4 C Br2O7, HBrO4 D Cl2O7, HCl Câu 11: Thể tích 19,2 gam halogen thể tích 3,84 gam khí oxi (ở điều kiện t , p ) Halogen A Br2 B Cl2 C F2 D I2 Câu 12: Cho khí hiđro halogenua M lội vào dung dịch NaOH 20% (vừa đủ), thu dung dịch muối có nồng độ 24,74% Tổng số electron phân tử chất M (Cho số đơn vị điện tích hạt nhân F, Cl, Br, I 9, 17, 35, 53) A 18 B 10 C 54 D 36 Câu 13: Nhỏ dung dịch axit halogenhiđric (dư) vào muối CaCO3, thu dung dịch X 3,36 lít khí CO2 (ở đktc) Cơ cạn dung dịch X thu 16,65 gam muối khan Công thức phân tử axit A HF B HBr C HCl D HI Câu 14: Nhỏ lượng dư AgNO3 vào dung dịch chứa 13,19 gam hỗn hợp natri hai halogen hai chu kỳ liên tiếp thấy có 28,7 gam kết tủa Trong hỗn hợp hai muối chắn có A NaCl B NaI C NaBr D NaF Câu 15: Đốt 3,36 gam kim loại M khí clo, thu 9,75 gam muối clorua Kim loại M A Cu B Zn C Fe D Al Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 9,6 gam kim loại M (chưa rõ hóa trị) bình chứa khí clo ngun chất Sau phản ứng kết thúc, để nguội thu 20,25 gam muối clorua Kim loại M A Fe B Al C Cu D Zn ĐÁP ÁN – LỜI GIẢI Dạng 1: Các câu hỏi lý thuyết 1–B 2–C 3–B 4–C 5–D 6–D 7–D 7–B Dạng 2: Bài tốn tìm halogen 1–B 2–C 3–A 4–B 5–D 6–D 11 – A 12 – A 13 – C 14 – A 15 – C 16 – C 8–B 9–B 10 – B Trang ... nguyên tử halogen có electron lớp ngồi (b) Các halogen có tính oxi hóa (c) Các halogen vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử (d) Trong hợp chất halogen có số oxi hóa 1 (e) Trong hợp chất halogen. .. hợp chất khí khơng màu hiđro halogenua Những chất khí tan nước tạo dung dịch axit halogenhiđric Tính oxi hóa khả nhận electron để trở thành ion âm Trong hợp chất, halogen nhận thêm electron để... (ns2np5) Halogen phi kim điển hình Đi từ flo đến iot, tính oxi hóa giảm dần Tính oxi hóa khả nhận electron để trở thành ion âm Các đơn chất halogen oxi hóa hầu hết kim loại tạo muối halogenua,