Halogen

Nhóm	7
Chu kỳ
2	9 F
3	17 Cl
4	35 Br
5	53 I
6	85 At
7	117 Ts

Nhóm halogen, Các nguyên tố halogen (tiếng Latinh nghĩa là sinh ra muối) là những nguyên tố thuộc nhóm VII A (tức nhóm nguyên tố thứ 7 theo danh pháp IUPAC hiện đại) trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Nhóm này bao gồm các nguyên tố hóa học là flo, clo, brôm, iốt, astatin và tennessine. Chúng là các nguyên tố phi kim phản ứng tạo thành các hợp chất có tính axit mạnh với hydro, từ đó các muối đơn giản có thể được tạo ra.

Tính chất vật lý

Trong nhóm halogen, tính chất vật lý biến đổi có quy luật: Trạng thái tập hợp, màu sắc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi,...

Flo tác dụng mãnh liệt với nước giải phóng oxi. Các Halogen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ. Nhóm halogen bao gồm: F, Cl, Br, I còn At và Ts là nguyên tố phóng xạ.

Tính chất hoá học

Vì lớp electron ngoài cùng có cấu hình tương tự nên các halogen có nhiều điểm giống nhau về tính chất hoá học của đơn chất cũng như về thành phần và tính chất của các hợp chất.

Halogen có ái lực electron lớn. Nguyên tử halogen X với 7 electron lớp ngoài cùng dễ dàng thu thêm 1 electron để tạo thành ion âm X^- có cấu hình electron của khí hiếm liền kề trong bảng tuần hoàn.

Các Halogen đều có độ âm điện lớn. Độ âm điện của Flo (3,98) là lớn nhất trong tất cả các nguyên tố hoá học. Từ flo đến clo, brôm và iốt... bán kính nguyên tử tăng dần và độ âm điện giảm mạnh.

Halogen là những phi kim điển hình, chúng là những chất ôxi hóa mạnh. Khả năng ôxi hoá của các halogen giảm dần từ flo đến iốt.

Trong các hợp chất, flo luôn luôn có số ôxi hoá -1, các halogen khác ngoài số ôxi hoá -1 còn có các số ôxi hoá +1, +3, +5, +7.

Các phương trình hóa học

AgNO₃ + NaCl -> AgCl + NaNO₃ (AgCl kết tủa màu trắng)

AgNO₃ + NaBr -> AgBr + NaNO₃(AgBr kết tủa màu vàng nhạt)

AgNO₃ + NaI -> AgI + NaNO₃ (AgI kết tủa màu vàng đậm)

Dùng AgNO₃ để nhận biết anion Cl-, Br-, I-

Phương trình cơ bản

2Na + Cl₂ -> 2NaCl (Natri Clorua)

2Fe +3Cl₂ -> 2FeCl₃ (Sắt III Clorua)

H₂ + Cl₂ -> 2HCl (axit clohiđric)

H₂ + Br₂ -> 2HBr (axit bromhiđric)

H₂ + F₂ -> 2HF (axit flohiđric)

2Na + Br₂ -> 2NaBr (Natri bromua)

Br₂ + 2NaI -> 2NaBr + I₂

• Nước Clo:

Cl₂ + H₂O   $\leftrightarrows$ HCl + HClO

• Clorua vôi

Ca(OH)₂ + Cl₂ -> CaOCl₂ + H₂O

• Muối clorat:

3Cl₂ + 6KOH -> 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

• Dung dịch nước Javen:

2NaOH + Cl₂ -> NaCl + NaClO + H₂O

Phương trình điều chế

• Điều chế F₂

Điện phân nóng chảy hỗn hợp KF và 2HF. H₂ thoát ra ở cực âm còn F₂ thoát ra ở cực dương. 2HF -(điện phân nóng chảy+KF)-> H₂ + F₂

• Điều chế Cl₂

K₂Cr₂O₇ + 14HCl -> 3Cl₂ + 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂O

MnO₂ + 4HCl -t^o> Cl₂ + MnCl₂ + 2H₂O

CaOCl₂ + 2HCl -> CaCl₂ + Cl₂ + H₂O

2NaCl + 2H₂O-(điện phân dung dịch có màng ngăn xốp)-> 2NaOH + Cl₂ + H₂ (Dung dịch muối bão hòa)

• Điều chế Br₂

2KBr + MnO₂ + 2H₂SO₄ -> MnSO₄+K₂SO₄ + Br₂ + 2H₂O

2AgBr -(ánh sáng)-> 2Ag + Br₂

4HBr + O₂ -> 2H₂O + 2Br₂

2HBr + H₂SO₄ -> Br₂ + SO₂ + 2H₂O

• Điều chế I₂

NaClO + 2KI + H₂O -> NaCl + I₂ + 2KOH

2KI + MnO₂ + 2H₂SO₄ -> MnSO₄+K₂SO₄ + I₂ + 2H₂O

8HI + H₂SO₄ -> 4I₂ + H₂S + 4H₂O

2HI + 2FeCl₃ -> 2FeCl₂ + I₂ + 2HCl

2HI -(t^o trên 300 độ C)-> H₂ + I₂

Xem thêm

• Hợp chất của Halogen