Mục Lục
Giải bài 1 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 1 (trang 96 SGK Hóa 10): Kim loại nào sau đây tác dụng với dung dịch HCl loãng và tác dụng với khí Cl2 cho cùng loại muối clorua kim loại?
A. Fe.
B. Zn.
C. Cu.
D. Ag.
Lời giải:
– Kim loại Zn tác dụng với dung dịch HCl loãng và với khí clo cho cùng loại muối clorua kim loại.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2.
Zn + Cl2 → ZnCl2.
– Kim loại sắt tác dụng với dung dịch HCl loãng và khí clo cho 2 loại muối clorua khác nhau là FeCl2 và FeCl3.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3.
Ag, Cu không tác dụng với dung dịch HCl.
Giải bài 2 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 2 (trang 96 SGK Hóa 10): Đặc điểm nào dưới đây không phải là đặc điểm chung của các nguyên tố halogen (F, Cl, Br, I)?
A. Nguyên tử chỉ có khả năng thu thêm 1e.
B. Tạo ra với hidro hợp chất có liên kết cộng hóa trị có cực.
C. Có số oxi hóa – 1 trong mọi hợp chất.
D. Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử có 7 electron.
Lời giải:
C đúng.
Trong tất cả các hợp chất F chỉ có số oxi hóa -1 do F có độ âm điện lớn nhất.
Các nguyên tố halogen khác ngoài số oxi hóa -1 còn có các số oxi hóa +1; +3; +5; +7
Giải bài 3 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 3 (trang 96 SGK Hóa 10): Đặc điểm nào dưới đây là đặc điểm chung của các đơn chất halogen (F2, Cl2, Br2,I2):
A. Ở điều kiện thường là chất khí.
B. Có tính oxi hóa mạnh.
C. Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.
D. Tác dụng mạnh với nước.
Lời giải:
B đúng.
Giải bài 4 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 4 (trang 96 SGK Hóa 10): So sánh những nguyên tố halogen về các mặt sau:
a) Cấu tạo nguyên tử và cấu tạo phân tử.
b) Tính chất vật lí.
c) Tính chất hóa học.
Lời giải:
So sánh những nguyên tố halogen về các mặt sau:
a) Cấu tạo nguyên tử và cấu tạo phân tử:
– Giống nhau:
+ Số lớp electron ngoài cùng có 7e. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử halogen đều có 1 electron độc thân.
+ Phân tử 2 nguyên tử, liên kết cộng hóa trị không cực.
+ Cấu hình electron lớp ngoài cùng ns2np5.
– Khác nhau:
+ Bán kính nguyên tử tăng dần từ flo đến iot.
+ Số lớp electron tăng dần từ flo đến iot.
+ Lớp ngoài cùng của nguyên tố flo là lớp thứ 2 nên không có phân lớp d. Nguyên tử clo, brom và iot có phân lớp d còn trống.
+ Ở trạng thái kích thích, nguyên tử clo, brom hoặc iot có thể có 3, 5 hoặc electron độc thân.
+ Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.
b) Tính chất vật lí
Trong nhóm halogen, tính chất vật lí biến đổi có quy luật: Trạng thái tập hợp, màu sắc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi …
Từ flo đến iot ta nhận thấy:
– Trạng thái tập hợp: Từ thể khí chuyển sang thể lỏng và thể rắn.
– Màu sắc: đậm dần
– Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: tăng dần.
– Flo không tan trong nước vì nó phân hủy nước rất mạnh, các halogen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ.
c) Tính chất hóa học:
Giống nhau:
– Vì lớp electron lớp ngoài cùng có cấu tạo tương tự nhau (…ns2np5) nên các halogen rất giống nhau về tính chất hóa học của đơn chất cũng như về thành phần và tính chất của các hợp chất.
– Halogen có ái lực với electron lớn. Nguyên tử halogen X với 7 electron lớp ngoài cùng dễ dàng thu thêm 1 electron để trở thành ion âm.
X + 1e → X–
– Oxi hóa được hầu hết các kim loại tạo muối halogennua.
Khác nhau:
– Khả năng oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot.
– Phản ứng với kim loại, với hidro, với nước của các halogen cũng có khác nhau.
– Flo không thể hiện tính khử (không có số oxi hóa dương) còn các halogen khác có tính khử và tính khử tăng dần từ flo đến iot.
Giải bài 5 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 5 (trang 96 SGK Hóa 10): Hãy cho biết tính quy luật của sự biến đổi của nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi, màu sắc, độ âm điện của nguyên tố halogen.
Lời giải:
Quy luật của sự biến đổi tính chất vật lí và độ âm điện của các halogen là:
– Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần từ flo đến iot.
– Màu sắc đậm dần từ flo đến iot.
– Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.
Giải bài 6 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 6 (trang 96 SGK Hóa 10): Nêu tính chất hóa học cơ bản của các nguyên tố halogen. Giải thích chiều biến đổi của tính chất hóa học cơ bản đó trong nhóm.
Lời giải:
Tính chất hóa học cơ bản của các halogen là tính oxi hóa mạnh, các nguyên tử này rất hoạt động vì chúng dễ thu thêm 1 electron, tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot. Sở dĩ tính oxi hóa giảm dần từ flo đến iot là do:
– Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.
– Từ flo qua clo đến brom và iot, lớp electron ngoài cùng càng xa hạt nhân hơn, bán kính nguyên tử tăng dần, lực hút của hạt nhân với electron ngoài cùng càng yếu hớn, làm cho khả năng nhận electron của halogen giảm dần.
Giải bài 7 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 7 (trang 96 SGK Hóa 10): Giải thích vì sao các nguyên tố halogen không có ở trạng thái tự do trong tự nhiên.
Lời giải:
Các nguyên tố halogen không có ở trạng thái tự do trong thiên nhiên do nguyên tử của các nguyên tố này hoạt động này hoạt động hóa học rất mạnh.
Giải bài 8 trang 96 SGK Hóa 10
Bài 21: Khái quát về nhóm halogen
Bài 8 (trang 96 SGK Hóa 10): Cho một lượng đơn chất halogen tác dụng với Mg thu được 19g magie halogenua. Cũng lượng đơn chất halogen đó tác dụng với nhôm tạo 17,8g nhôm halogen. Xác định tên và khối lượng đơn chất halogen nói trên.
Lời giải:
a) Phương trình hóa học của phản ứng: Gọi X là kí hiệu nguyên tử khối của halogen.
Mg + X2 → MgX2
Cho (1) = (2). Giải ta rút ra X = 35,5 (Cl)
b) Thay X = 35,5 vào (1) ⇒ nCl2 = 0,2 mol ⇒ mCl2 = 14,2g.
Lý thuyết Khái quát về nhóm Halogen
I. Nhóm halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố
– Gồm có các nguyên tố 9F 17Cl 35Br 53I 85At. Phân tử dạng X2 như F2 khí màu lục nhạt, Cl2 khí màu vàng lục, Br2 lỏng màu nâu đỏ, I2 tinh thể tím.
II. Cấu hình electron nguyên tử và cấu tạo phân tử của các nguyên tố trong nhóm halogen
– Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các halogen là ns2np5
– Dễ nhận thêm một electron để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm
X + 1e → X– (X: F, Cl, Br, I)
– Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử các halogen đều có một electron độc thân.
– Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử flo là lớp thứ hai nên không có phân lớp d. Nguyên tử clo, brom và iot có phân lớp d còn trống, khi được kích thích 1, 2 hoặc 3 electron có thể chuyển đến những obitan d còn trống:
Do đó ở các trạng thái kích thích, nguyên tử clo, brom hoặc iot có thể có 3, 5 hoặc 7 electron độc thân.
III. Khái quát về tính chất của các halogen
1. Tính chất vật lý
– Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: Tăng dần từ F đến I.
– Nguyên tử halogen có 7e lớp ngoài cùng ns2np5, bán kính nguyên tử nhỏ, có độ âm điện lớn ⇒ dễ nhận e, halogen có tính oxi hóa mạnh và là phi kim điển hình.
Ion halogenua X– có mức oxi hóa thấp nhất nên thể hiện tính khử.
| I2 Br2 Cl2 F2 | Tính oxi hóa tăng dần |
| 2I– 2Br– 2Cl– 2F– | Tính khử giảm dần |
– Lí tính:
| Halogen | F2 | Cl2 | Br2 | I2 |
| Trạng thái | Khí | Khí | Lỏng | Rắn |
| Màu sắc | Xanh nhạt | Vàng lục | Đỏ nâu | Tím than |
– Giữa các phân tử X2 chỉ có lực hút Van der Waals yếu nên các halogen hoặc ở trạng thái khí (F2, Cl2) hoặc ở trạng thái lỏng (Br2) dễ bay hơi, cũng có thể ở trạng thái rắn(I2) dễ thăng hoa.
– Tính tan: Flo phân hủy nước rất mạnh nên không tan trong nước.
Các halogen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong dung môi hữu cơ.
2. Tính chất hóa học
– Cấu hình e lớp ngoài cùng tương tự nhau nên các halogen có nhiều điểm giống nhau về tính chất hóa học:
+ Có 7 e lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận thêm 1 e tạo thành ion âm X–.
+ Là phi kim điển hình, có tính oxi hóa mạnh.
– Tính oxi hóa của halogen:
Nhóm halogen với 7 điên tử ở lớp ngoài cùng và độ âm điện lớn, nguyên tử halogen X dễ dàng lấy 1 điện tử tạo ra X–có cấu hình khí trơ bền vững.
Do đó tính chất quan trọng nhất của nhóm halogen là tính oxi hóa, tính này giảm dần từ F2 (chất oxi hóa mạnh nhất) đến I2 (chất oxi hóa trung bình).
Các bậc oxi hóa đặc trưng của các halogen là: -1, 0, +1, +3, +5, +7 (trừ F luôn có số oxi hóa -1).
Ở dạng đơn chất, các halogen tồn tại dưới dạng phân tử X2. Có bậc oxi hóa trung gian là 0 là bậc oxi hóa trung gian. Nên nó vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.
Để lại một phản hồi