Slide 1 PhÇn II c¸c nguyªn tè nhãm A ChƯ¬ng 2 HALogen Ho¸ v« c¬ I ®Æc ®iÓm cÊu t¹o vµ lÝ tÝnh CÊu t¹o F 2p2 2p5 Cl, Br, I ns2 np5 ndo Tõ Cl I, AO tham gia lk lµ ns np nd t¹o ®ưîc nhiÒu lk h¬n.
Hoá vô Phần II- nguyên tố nhóm A Chơng 2- HALogen Chơng halogen I đặc điểm cấu tạo lí tính Cấu tạo: F: 2p 2p Cl, Br, I: ns o np nd Tõ Cl I, AO tham gia lk lµ ns np nd tạo đợc nhiều lk F (5, 7) Chơng halogen I đặc điểm cấu tạo lí tính Số oxi hoá đặc trưng: χ F lín nhÊt F chØ thĨ hiƯn số oxh âm (-I), số oxh (+) - I: HX vµ muèi halogenua X + I : HOX (axit hypohalogenơ) muối OX - hypohalogenit) + III: HClO2 (axit clorơ) + V: HXO3 (axit halogenic) muối XO3 (halogenat) + VII: HXO4 (axit pehalogenic) vµ muèi XO (pehalogenat) Chơng halogen I đặc điểm cấu tạo lí tính Lí tính: *) Trạng thái tồn tại: đk thờng: F2 Khí không màu Cl2 Khí màu vàng nhạt Br2 Lỏng, nâu đỏ Rắn, tím sẫm (I2 đun nóng thăng hoa, tạo màu tÝm) *) TÝnh tan: - Tan Ýt nưíc, riªng I tan nhiỊu dd I t¹o I3 I2 + I = I3 - DD cña Clo nớc nớc clo, brôm nớc brôm … - Cl2, Br2, I2 tan dƠ dung m«i hữu cơ: benzen, rợu *) I2 làm xanh hồ tinh bột I2 Chơng halogen I đặc điểm cấu tạo lí tính Lí tính: Chơng halogen II tính chất hoá học Tính oxi hoá: đặc trưng F2/F ε [V] - Cl2/Cl 2,87 - 1,36 Br2/Br - 1,07 1.1 Flo: PK m¹nh nhÊt - Pư đợc với hầu hết đơn chất (trừ N 2), pư víi c¶ khÝ hiÕm (Xe): 2Xe + nF2 → 2XeFn ( n = 2, 4, 6) F2 + H2 2HF (næ ë t o o -1 thÊp); ∆H 298,s= - 268,6 kJ.mol - Pư víi nhiỊu hỵp chÊt (cả hợp chất bền: H 2O, SiO2): 2F2 + SiO2 = SiF4 2F2 + H2O = 4HF + + O2 O2 I2/I 0,54 ChƯ¬ng halogen II tÝnh chÊt hoá học Tính oxi hoá: đặc trng 1.1 Flo: Các p F2 thờng mạnh, do: ã F lớn khả oxi hoá lớn • -1 EF - F thÊp ( -159 KJ.mol ) nhng tạo đợc lk bền với nguyên tố kh¸c: E H- F = -1 -1 - 565 KJ.mol ; ESi -F = - 596 KJ.mo1 1.2 TÝnh oxi hoá giảm dần từ xuống nhóm: Ví dụ 1: Halogen trớc oxh đợc ion halogenua halogen sau: Cl2 + 2Br Br2 + 2I Cl2 + 2I - - 2Cl - 2Br 2Cl - - + Br2 + I2 + I2 ChƯ¬ng halogen II tÝnh chÊt ho¸ häc TÝnh oxi ho¸: 1.2 Tính oxi hoá giảm dần từ xuống nhãm: X + H → HX VÝ dô 2: ΔH 298 HF HCl HBr - 268,6 - 92,31 - 36,23 Nỉ ë nhiƯt ®é Nỉ ®un nãng thÊp tèi HI 25,9 [kJ/mol] Đặc điểm Bắt đầu 200 C, ánh sáng tử Bắt đầu 200 C, 700 C có p ngoại nghịch nghịch p thuận Chơng halogen II tính chất hoá học Tính khư: - F kh«ng thĨ hiƯn - Từ Cl2I2: tÝnh khư u ↑: + Cl2 chØ thĨ hiƯn tÝnh khư râ ë ph¶n øng tù oxh - khư: nguéi Cl2 + 2KOH = KClO + KCl + H 2O oC 80-100 3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O Chơng halogen II tính chất hoá học TÝnh khö: + Tõ Br I2 tÝnh khử tăng dần : 5Cl + Br2 + 6H2O = 2HBrO3 + 10HCl 5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl HNO3 đặc không oxh đợc Br2, oxh ®ưỵc I2 → IO3 t I2 + 10HNO3 (®) - o = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O ChƯ¬ng halogen IV Hợp chất (-I) Các khoáng quan trọng: FLUORITE, "The Most Colorful Mineral in the World" CaF2 Department of Inorganic Chemistry - HUT Na3AlF6 Cryolite, mineral, sodium aluminum fluoride (Na3AlF6) Cryolite has a hardness of 2.5 and a specific gravity of about It crystallizes in the monoclinic system (see Crystal) It is colorless and Department of Inorganic Chemistry - HUT Ca5(PO4)F Apatite (Greek apate, “deception”), mineral so named because it resembles various other minerals for which it might be mistaken It consists chiefly of phosphate of lime Apatite is a distinct mineral of composition Department of Inorganic Chemistry - HUT Chơng halogen V hợp chất (+I) - Hợp chất quan trọng Cl2 - Hợp chất Br2 I2 bền ứng dụng Chơng halogen V hợp chất (+I) HClO (axit hypoclorơ) - Điều chế: Cl2 + H2O HClO + HCl - Kém bền, dd bị phân huỷ (chØ tån t¹i dd lo·ng): t 3HClO o as(xt) → 2HCl + HClO3 ; 2HClO → 2HCl + O2 - TÝnh axÝt rÊt yÕu: HClO ↔ H + + ClO ; - TÝnh oxh m¹nh: Ka = 5.10 -8 < K a(CH3COOH) HClO/Cl2 = 1,63V; HClO/Cl - = 1,49V - Trong thùc tÕ thưêng sư dơng tÝnh oxh cđa Cl(+I) dới dạng muối: nớc Javen Clorua vôi ? Chơng halogen V hợp chất (+I) Nớc Javen: NaClO NaCl nớc a) Điều chế: - Trong phßng TN: Cl2 + 2NaOH (nguéi) = NaClO + NaCl + H2O - Trong CN: ®pdd NaCl 15-20%, t 2NaCl + 2H2O o thưêng, kh«ng m/n: Cl2 + H2 + 2NaOH Cl2 + 2NaOH NaOCl + NaCl + H2O Chơng halogen V hợp chất (+I) Nớc Javen: NaClO vµ NaCl nưíc b) TÝnh chÊt: Na +1 -O -2 +1 -Cl ThĨ hiƯn tÝnh oxh bÊt kú MT nµo cã Cl - +1 22Oxh S SO4 : 4NaClO + PbS(đen) PbSO4(trắng) + NaCl - Oxh HCl đặc Cl2: NaClO + HCl(đ) NaCl + Cl2 + H2O - Oxh H2O2 O2: NaClO + H2O2 NaCl + O2 + H2O c) ứng dụng: tẩy trắng tẩy uế (sát trùng) : Chơng halogen V hợp chất (+I) Clorua vôi: CaOCl2 - Là chất bột màu trắng - o 30 C Điều chế: Cl2(k) + Ca(OH)2(dạng huyền phù) = CaOCl2 + H2O - TÝnh chÊt: cã tÝnh oxh m¹nh (gièng nưíc Javen) cã Cl - øng dơng: tÈy trắng, tẩy uế (sát trùng) đ/c khí Cl theo pư: CaOCl2 + 2HCl CaCl2 + Cl2 + H2O +1 Chơng halogen vi hợp chất (+v) Đặc điểm chung: XO3 - (X= Cl, Br, I) - Cã tÝnh oxh m¹nh: XO3 - + 5e + 6H + X2 - Trong dd, HXO3 axit mạnh - Các muối XO3 bền axit + H2O Chơng halogen vi hợp chất (+v) Muối Clorat: a Điều chế: KClO3 đpdd KCl 2% t o o = 80 C ®pdd 2KCl + 2H2O = 2KOH + H2 + Cl2 o 80 C Cl2 + KOH ⇒ KClO3 + KCl + H2O V× sKClO3 < sKCl làm nguội tách dạng tinh thể Chơng halogen vi hợp chất (+v) Muèi Clorat: KClO3 b TÝnh oxi ho¸: - Trong MT axit: m¹nh : VÝ dơ: ClO3 - + 5Cl - + 6H + → 3Cl2 + 3H2O + ClO3 + 6I + 6H → 3I2 + Cl + 3H2O - - Trong MT TT, kiỊm: tÝnh oxh u, kh«ng oxh đợc Cl , Br , I Lu ý: Các halogenat kh¸c (IO3 ) cịng chØ thĨ hiƯn tÝnh oxh râ MT axit: + IO3 5I + 6H → 3I2 + 3H2O Chơng halogen vi hợp chất (+v) Muèi Clorat: KClO3 c TÝnh bÒn: KClO3(r) nung nãng bị phân huỷ: t o cao KClO3 (r ) → 3KClO4 + KCl KClO3 (r ) → KCl + 3O2 Z MnO2 ≤ 250o C ChƯ¬ng halogen vi hỵp chÊt (+v) Mi Clorat: KClO3 d øng dơng: Trong y häc, dïng lµm thc sát trùng da Hỗn hợp (KClO3 + P+S+C) dễ bị cháy nổ va chạm mạnh KClO3 đợc dùng làm ngòi nổ, diêm, pháo hoa: - Đầu que diêm: ~ 50% KClO3 - Pháo hoa đỏ: 4g KClO3+11g S+2g C +35g Sr(NO3)2 Ph¸o hoa xanh lơc: 9g KClO3+10g S+2g C+31g Ba(NO3)2 Chơng halogen vii hợp chất (+vii) HXO4 axit pehalogenic (đọc sách) HClO4 axit pecloric ã Trong dung dịch bền, trạng thái khan (lỏng), bền ã Là axit mạnh ã Tính oxi hoá yếu (trong dung dịch) bền ã Trạng thái khan bền nên có tính oxi hoá mạnh HBrO4 : rÊt kÐm bÒn HIO4 axit peiodic • • Trong dd thêng tån t¹i ë d¹ng H5IO6 (HO)5IO: axit parapeiodic, trạng thái rắn tinh thể không màu, dễ tan nớc Khi đun nóng H5IO6(r) nớc thành HIO4 ã Axit HIO4 (metapeiodic) có tính axit yếu dd chuyển thành H 5IO6: H5IO6 + H 2O ↔ H3O + + H4IO4 - K = 5.10 -4 ... n = 2, 4, 6) F2 + H2 2HF (næ ë t o o -1 thÊp); ∆H 29 8,s= - 26 8,6 kJ.mol - P với nhiều hợp chất (cả hợp chất bÒn: H 2O, SiO2): 2F2 + SiO2 = SiF4 2F2 + H2O = 4HF + + O2 O2 I2/I 0,54 Chơng halogen. .. VÝ dơ 1: Halogen trưíc oxh đợc ion halogenua halogen sau: Cl2 + 2Br Br2 + 2I Cl2 + 2I - - 2Cl - 2Br 2Cl - - + Br2 + I2 + I2 ChƯ¬ng halogen II tÝnh chÊt ho¸ häc TÝnh oxi ho¸: 1 .2 TÝnh oxi... - I2 Cl2 K 4.10 Br2 -4 7.10 -9 I2 2. 10 -13 ChƯ¬ng halogen III ®iỊu chÕ (®äc s¸ch) F2: Cl2: - Trong CN: ®pmn dd NaCl: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 - Trong PTN: MnO2(r) + 4HCl(®) Br2: I2: ®un