Tài liệu Ơn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chun đề: Nhóm halogen hợp chất chúng CLB gia sư Bách khoa Chun đề:NHĨM HALOGEN VÀ HỢP CHẤT I/ KIẾN THỨC CƠ BẢN: 1/Khái niệm cấu tạo: Ngun tử halogen có electron lớp ngồi ns2np5, bán kính ngun tử nhỏ, có độ âm điện lớn ⇒dễ nhận e, halogen có tính oxi hóa mạnh phi kim điển hình Ion halogenua X- có mức oxi hóa thấp nên thể tính khử I2 Br2 Cl2 F2 Tính oxi hóa tăng dần 2I 2Br 2Cl 2F Tính khử giảm dần 2/ Lí tính: Halogen F2 Cl2 Br2 I2 Trạng thái Khí Khí Lỏng Rắn Màu sắc Xanh nhạt Vàng lục Đỏ nâu Tím than 3/ Tính oxi hóa halogen: Tác dụng với Chú ý Ví dụ Kim loại Oxi hóa kim loại đến hóa 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 trị cao trừ Iot Fe + I2 → FeI2 Phi kim Trừ N2, C, O2 H2 + Cl2 → 2HCl 2P + 3Cl2 → PCl3 hay PCl5 Halogen tính Đẩy halogen có tính oxi Cl2 + 2NaBr → Br2 + 2NaCl oxi hóa yếu hóa yếu khỏi dung dịch Br2 + 2NaI → I2 + 2NaBr muối Chất khử H2S, Fe2+, Na2SO3, SO2 FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Br2 + SO2 + H2O → H2SO4 + 2HBr 4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8HCl Dung dịch Lỗng nguội đặc 2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O đ, t o kiềm nóng 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O 2Ca(OH)2 + Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O H2O F2 phân hủy H2O 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 I2 khơng phản ứng Cl2 + H2O → HCl + HClO 4/ Tính chất hóa học Halogenua: a/ Các phản ứng chứng minh khả khử giảm dần từ I- đến FChất phản ứng HI HBr HCl HF MnO2 I2 Br2 Cl2 H2SO4 đặc I2 (H2S, S) Br2 (SO2) FeCl3 I2 b/ Dựa vào tính khử X- ta có phương pháp điểu chế halogen Cl2: oxi hóa Cl- KMnO4 MnO2 or K2Cr2O7 mơi trường axit 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O K2Cr2O7 + 14HCl → 2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O Br2: oxi hòa Br- MnO2 mơi trường axit MnO2 + 2KBr + 2H2SO4 → Br2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O MnO2 + 4HBr → MnBr2 + Br2 + 2H2O I2: oxi hóa I- MnO2 mơi trường axit MnO2 + 2KI + 2H2SO4 → I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O F2: nhiệt phân nóng chảy KF, với anot than chì vào katot thép 250 o C NaCl + H2SO4 (đ) → NaHSO4 + HCl 2NaBr + 2H2SO4 (đ) → Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O 2NaI + 2H2SO4 (đ) → Na2SO4 + I2 + SO2 + 2H2O Chăm học lý thuyết! Siêng làm tập! Con đường tới thành cơng! Trang Tài liệu Ơn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chun đề: Nhóm halogen hợp chất chúng CLB gia sư Bách khoa II/ KIẾN THỨC BỔ SUNG: 1/ Hợp chất chứa oxi clo: Trong hợp chất, clo có nhiều số oxi hóa khác nhau, chủ yếu số oxi hóa lẻ (-1, +1, +3, +5, +7) a/ Nước Javen: Là dung dịch thu cho khí clo qua dung dịch NaOH 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O Nước Javen có tính oxi hóa mạnh dùng để tẩy trắng, sát trùng NaClO muối axit yếu, khơng khí tác dụng vói khí CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ axit bền có tính oxi hóa mạnh NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO b/ Clorua vơi: Cơng thức cấu tạo: Cl – Ca – O – Cl Chất bột màu trắng muối clo, điều chế cách cho khí clo tác dụng với vơi sữa Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O CaOCl2 muối axit: HClO HCl Trong khơng khí, clorua vơi tác dụng với CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ axit bền có tính oxi hóa mạnh 2CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO c/ Kali clorat: Tinh thể màu trắng, điều chế cách cho khí clo qua dd KOH dư nhiệt độ khoảng 70oC đ, t o 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O Nhiệt phân KClO3 có xúc tác MnO2, phản ứng dễ dàng: to 2KClO3 → 2KCl + 3O2 Chất oxi hóa mạnh, dễ dàng phản ứng nung với S hoăc C: to 2KClO3 + 3S → 2KCl + SO2 o t 2KClO3 + 3C → 2KCl + 3CO2 d/ Các axit Clorua Oxi clo: Các axit clorua oxi clo gồm: axit hipoclorơ HClO, axit clorơ HClO2, axit clorit HClO3, axit peclorit HClO4 Tính axit dung dòch tăng dần tính oxi hóa giảm dần theo thứ tự: HClO, HClO 2, HClO3, HClO4 HClO: axit yếu bền: NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO 2HClO → 2HCl + O2 HClO2: axit trung bình, bền 3HClO2 → 2HClO3 + HCl HClO3: axit mạnh, bền nồng độ > 50% 3HClO3 → HClO4 + ClO2 + H2O HClO4: axit mạnh axit vô cơ, bền đun nóng với P2O5 to 2HClO4 → Cl2O7 + H2O 2/ Giải tốn liên quan đến halogen: a/ Nhận biết X- dd AgNO3 BrIFAgNO3 ClAgF tan ↓AgCl (trắng) ↓AgBr (vàng nhạt) ↓AgI (vàng) 3+ 3+ 2+ Riêng I sau oxi hố Fe : 2Fe + 2I → 2Fe + I2 Iot sinh làm hồ tinh bột có màu xanh thẫm b/ Các halogen X2 (trong dung dịch) cạn bị bay Chú ý: + muối halogenua tác dụng với AgNO3 có tạo kết tủa (có thể muối tạo kết tủa) + Cho halogen X tác dụng với muối halogenua NaY, gặp trường hợp X2 thiếu, Y2 bị đẩy khơng hồn tồn III/ BÀI TẬP ỨNG DỤNG: Câu Các ngun tố halogen có cấu hình lớp e ngồi là: A ns2 B ns2np3 C ns2np4 D ns2np5 Câu 2/ Halogen rắn (điều kiện thường), có tính thăng hoa là: Chăm học lý thuyết! Siêng làm tập! Con đường tới thành cơng! Trang Tài liệu Ơn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chun đề: Nhóm halogen hợp chất chúng A flo B clo C brom Câu 3/ Thứ tự tăng dần độ âm điện halogen là: A F