Trong số các kiến thức của môn Hóa học lớp 10, các em sẽ được tìm hiểu về nhóm halogen. Đây là một nhóm những chất có tính chất hóa học tương tự nhau. Đồng thời chúng cũng được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Cùng xem halogen lớp 10 có những điều gì thú vị trong bài viết dưới đây.
Nhóm Halogen là gì? Nhóm halogen gồm những nguyên tố nào?
Nhóm halogen hóa 10 là những nguyên tố thuộc nhóm VIIA ở trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Nhóm bao gồm các nguyên tố hóa học là: Flo (F), Clo (Cl), Brôm (Br), Iốt (I), Astatin (At – nguyên tố phóng xạ rất hiếm gặp. Tồn tại tự nhiên trong lớp vỏ Trái Đất), Tennessine (Ts). Trong chương trình hóa học 10, chúng ta sẽ tìm hiểu về 4 chất trong nhóm này là: F, Cl, Br, I.
Cấu tạo phân tử của nhóm halogen
Cấu tạo phân tử chung của các chất trong nhóm này gồm lớp electron ngoài cùng đều có số electron là 7. Chúng được phân thành hai phân lớp là: phân lớp s gồm có 2 electron và phân lớp p có 5 electron.
Khi ở trạng thái tự do, 2 nguyên tử halogen gần nhau sẽ góp 1 đôi electron để tạo ra phân tử có liên kết cộng hoá trị không cực và đạt cấu hình bền như khí hiếm.
Liên kết của phân tử của halogen là X2 không được bền lắm. Chúng rất dễ bị tách thành hai nguyên tử X khác nhau. Khi xảy ra phản ứng hoá học thì các nguyên tử này sẽ thu thêm 1 electron. Chính vì thế mà tính chất hoá học cơ bản của các halogen là oxi hoá mạnh.
Những tính chất vật lý của halogen
Tính chất vật lý của các chất cơ bản trong nhóm này như sau:
| Tính chất | Flo | Clo | Brom | lot |
| Số hiệu nguyên tử | 9 | 17 | 35 | 53 |
| Bán kính nguyên tử (nm) | 0,064 | 0,099 | 0,114 | 0,133 |
| Cấu hình electron
lớp ngoài cùng của nguyên tử |
2s22p5 | 3s23p5 | 4s24p5 | 5s25p5 |
| Nguyên tử khối | 19 | 35,5 | 80 | 127 |
| Trạng thái tập hợp của đơn chất ở 20°C | khí | khí | lỏng | rắn |
| Màu sắc | lục nhạt | vàng lục | nâu đỏ | đen tím |
| Nhiệt độ nóng chảy (tnc,°C) | –219,6 | –101,0 | –7,3 | 113,6 |
| Nhiệt độ sôi (ts,oC) | –188,1 | –34,1 | 59,2 | 185,5 |
| Độ âm điện | 3,98 | 3,16 | 2,96 | 2,66 |
Tính chất hóa học của nhóm Halogen
Về tính chất hóa học, như đã nói ở trên, nhóm halogen có lớp e ngoài cùng là 7e. Chính vì thế mà chúng đều là những phi kim điển hình và rất dễ nhận thêm 1e để thể hiện được tính oxi hóa mạnh.
Tính oxi hóa của các chất trong nhóm sẽ giảm dần từ F2 đến I2.
Khi tồn tại trong các hợp chất, F chỉ có mức oxi hóa là -1. Các halogen sẽ có mức oxi hóa là -1; +1; +3; +5; +7.
Một số phản ứng minh họa tính chất của nhóm halogen
Để xác định được tính chất của các chất trong nhóm halogen chúng ta có thể áp dụng một vài phản ứng sau đây:
>>> Đọc thêm về phản ứng oxi hóa khử
Tác dụng với kim loại
Các chất halogen có thể phản ứng được với hầu hết các kim loại ngoại trừ Au và Pt. Riêng F2 có thể phản ứng được với tất cả các kim loại tạo ra muối halogenua. Các phản ứng của halogen và kim loại sẽ xảy ra ở nhiệt độ cao theo phương trình:
2M + nX2 → 2MXn
Sau khi phản ứng, muối thu được sẽ có mức hóa trị cao nhất của kim loại. Riêng đối với phản ứng của Fe và I2 thì chỉ tạo sản phẩm là FeI2.
Phản ứng với hiđro
Halogen phản ứng với hidro sẽ tạo thành hidro halogenua theo phương trình sau:
H2 + X2 → 2HX
Điều kiện xảy ra phản ứng là:
- F2: Phản ứng được cả trong bóng tối.
- Cl2: Chỉ có thể phản ứng khi có ánh sáng.
- Br2: Xảy ra phản ứng khi được đun nóng ở nhiệt độ cao.
- I2: Phải được đun nóng và là phản ứng có tính thuận nghịch.
Tác dụng với nước
F2 trong nhóm halogen tác dụng mãnh liệt với nước với phương trình sau:
2H2O + 2F2 → 4HF + O2
2 chất là Br2 và Cl2 phản ứng thuận nghịch với nước theo phương trình:
H2O + X2 ↔ HX + HXO (axit halogenhiđric và axit hipohalogenơ)
H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO
Riêng I2 không phản ứng với nước.
Phản ứng với dung dịch kiềm
Dung dịch kiềm loãng nguội sẽ xảy ra phản ứng theo phương trình sau:
X2 + 2NaOH → NaX + NaXO + H2O
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 + 2Ca(OH)2 dung dịch → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
Cl2 + Ca(OH)2 bột → CaOCl2 + H2O
Riêng đối với F2 thì phương trình phản ứng là:
2F2 + 2NaOH → 2NaF + H2O + OF2
Đối với dung dịch kiềm đặc nóng thì có phản ứng như sau:
3X2 + 6KOH → 5KX + KXO3 + 3H2O
3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O (100oC)
Tác dụng với dung dịch muối halogenua
Cuối cùng là phản ứng của nhóm halogen với dung dịch muối halogenua với phương trình như sau:
X2 + 2NaX’ → 2NaX + X’2
Trong đó: X’ là halogen có tính oxi hóa yếu hơn tính oxi hóa của halogen X.
Riêng đối với F2 sẽ không có phản ứng này.
>> Tìm hiểu thêm các kiến thức về Flo – Brom – Iot – Lý thuyết, ứng dụng, điều chế và các dạng bài tập
Những ứng dụng quan trọng của halogen
Các chất trong nhóm halogen được ứng dụng trong cuộc sống để làm:
- Tạo ra đèn halogen: là loại bóng đèn sợi đốt bao gồm một dây tóc vonfram đã được bọc kín cùng với một hỗn hợp của một khí trơ và lượng nhỏ chất halogen như iốt hoặc brôm.
- Ứng dụng trong điện tử và vật liệu là làm chất chống cháy.
- Ứng dụng của halogen trong y học chủ yếu là với I và Fl. Cụ thể là: I dùng làm thuốc bôi iốt 5%, Iốt-123 để tạo ảnh và xét nghiệm hoạt động của tuyến giáp, Iốt-131 điều trị ung thư tuyến giáp và bệnh Grave. Fl được dùng để làm thuốc chống suy nhược, chống viêm khớp và chống viêm, thuốc chống nhiễm trùng.
Tìm hiểu thêm về nhóm halogen cũng như các bài tập có liên quan tại địa chỉ: toppy. Chúng tôi sẽ giúp bạn hệ thống lại các kiến thức để việc học môn Hóa được hiệu quả hơn.
>>>Xem thêm các bài viết thuộc chủ đề khác:
- Dẫn xuất halogen của hidrocacbon – Học tốt hóa 11 cùng Toppy
- Tính chất hóa học của phi kim – Những lưu ý khi học
- Bảng tuần hoàn các nguyên tố Hóa Học – Mẹo học nhanh nhớ lâu
- Phản ứng hóa học là gì? Có mấy loại phản ứng hóa học – Toppy
- [Lưu ngay] Các công thức hóa học lớp 8 cần nhớ -Toppy
Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy
Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.
Kho học liệu khổng lồ
Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.
Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả
Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!
Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất
Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.
Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập
Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.
