Bài giảng Hóa đại cương - Chương 7: Phân nhóm VIIA
Nhận xét chung
I. Đơn chất
II. Hợp chất có số oxh (-1)
III. Hợp chất có số oxh
(+1, +3, +5, +7)
Phân nhóm VIIA gồm: F , Cl , Br , I , At (nhân tạo)
Cấu trúc electron hóa trị: ns2np5
• Tính phi kim, oxi hóa giảm từ đầu cuối nhóm
• Tạo được hợp chất có số Oxh dương từ +1 +7
(trừ F). Chúng kém bền tính Oxh mạnh.
• I2 tạo được các ion +1 (ICl, ICN, IClO4); +3 (IPO4,
I(CH3COO)3)
1.Lý tính
- Điều kiện thường tồn tại ở dạng phân tử X2
- Có mùi xốc, khó chịu, rất độc
- Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp và tăng
dần từ F2 I2. Riêng I2 bị thăng hoa khi đun nóng.
- Halogen tan ít trong nước, và tan nhiều trong dung
môi hữu cơ (rượu, ete, benzen, CS2, CCl4 )
- Nhiệt phân ly X-X giảm dần từ Cl2 I2:
F2 (4500C), Cl2 (8000C); Br2 (6000C); I2 (4000C)
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa đại cương - Chương 7: Phân nhóm VIIA
nvhoa102@yahoo.com Chương 7 1 CHƯƠNG 7 – PHÂN NHÓM VII A Nhận xét chung I. Đơn chất II. Hợp chất có số oxh (-1) III. Hợp chất có số oxh (+1, +3, +5, +7) nvhoa102@yahoo.com Chương 7 2 Phân nhóm VIIA gồm: F , Cl , Br , I , At (nhân tạo) Cấu trúc electron hóa trị: ns2np5 • Tính phi kim, oxi hóa giảm từ đầu cuối nhóm • Tạo được hợp chất có số Oxh dương từ +1 +7 (trừ F). Chúng kém bền tính Oxh mạnh. • I2 tạo được các ion +1 (ICl, ICN, IClO4); +3 (IPO4, I(CH3COO)3) X + 1 e- X- Tính oxi hóa mãnh liệt (PK) Dễ tạo ion hoặc LK CHT (-1) Nhận xét chung: nvhoa102@yahoo.com Chương 7 3 1.Lý tính - Điều kiện thường tồn tại ở dạng phân tử X2 - Có mùi xốc, khó chịu, rất độc - Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp và tăng dần từ F2 I2. Riêng I2 bị thăng hoa khi đun nóng. - Halogen tan ít trong nước, và tan nhiều trong dung môi hữu cơ (rượu, ete, benzen, CS2, CCl4 ) - Nhiệt phân ly X-X giảm dần từ Cl2 I2: F2 (450 0C), Cl2 (800 0C); Br2 (600 0C); I2 (400 0C) I. ĐƠN CHẤT nvhoa102@yahoo.com Chương 7 4 2.Hóa tính - Là những phi kim điển hình, có tính oxihóa mạnh - Với cùng một nguyên tố phản ứng của halogen xảy ra theo mức độ giảm dần từ F2 I2: I. ĐƠN CHẤT Với nước F2 + H2O 2HF + O X2 + H2O ⇌ HXO + HX (K = 3.10 -4; 4.10-9; 5.10-23) nvhoa102@yahoo.com Chương 7 5 Với chất khử khác 4Cl 2 + Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O 2NaHSO 4 + 8HCl 4Br 2 + Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O 2NaHSO 4 + 8HBr I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 Na 2 S 4 O 6 + 2NaI Phản ứng đẩy: halogen trước đẩy halogen đứng sau F2 + 2NaCl 2NaF + Cl2 Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 Br2 + 2NaI 2NaBr + I2 I. ĐƠN CHẤT nvhoa102@yahoo.com Chương 7 6 1. Lý tính HX - Liên kết H-X bền nhưng giảm dần từ HF HI - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần từ HCl HI (ngoại lệ HF) - HX tan nhiều trong nước, đặc biệt HCl đặc bốc khói mạnh ngoài không khí. II.CÁC HỢP CHẤT HALOGEN (-1): HX, X- nvhoa102@yahoo.com Chương 7 7 2. Hóa tính: Có 2 tính chất đặc trưng: Tính axit: tăng dần từ HCl HI HX + H2O ⇌ H3O+ + X- Riêng HF ăn mòn thủy tinh HF lỏng là dung môi ion hóa mạnh: HNO3 + HF H2NO3 + + F- II.CÁC HỢP CHẤT HALOGEN (-1): HX, X- Axit, 0,1N HF HCl HBr HI , % 9 92,6 93,5 95 nvhoa102@yahoo.com Chương 7 8 2. Hóa tính: Tính khử : tăng dần từ HF HI, F- I- HF, F- : HCl, Cl- : HBr, Br - : HI, I- : Không thể hiện tính khử KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O HBr + H2SO4đ Br2 + SO2 + H2O HI + H2SO4đ I2 + H2S + H2O HI + FeCl3 FeCl2 + I2 + HCl II.CÁC HỢP CHẤT HALOGEN (-1): HX, X- nvhoa102@yahoo.com Chương 7 9 III. HỢP CHẤT HALOGEN SỐ OXIHÓA DƯƠNG Gồm có : +1, +2, +3, +4, +5, + 6, +7 Các hợp chất halogen (+1): HClO, ClO-.... Các hợp chất halogen (+5): HClO3 , ClO3 -.... Các hợp chất halogen (+7): HClO4 , ClO4 -.... Các hợp chất halogen (+3): HClO2 , ClO2 -.... pH = 0 nvhoa102@yahoo.com Chương 7 10 HClO HClO2 HClO3 HClO4 Tính axit Ka = 4.10 -8 Ka = 10 -2 HCl, HNO3 Axit mạnh nhất Tính bền Vô cùng kém bền Rất kém bền Cmax = 40% HClO4.H2O Tính oxi hóa Rất mạnh Rất mạnh Mạnh kiểu HNO3 + 3HClđặc Kém hơn HClO3 Muối NaClO+NaCl Ca(ClO)2+CaCl2 KClO3 III. HỢP CHẤT HALOGEN SỐ OXIHÓA DƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 7 11 HClO - HClO2 - HClO3 - HClO4 Tính axit: tăng dần Tính bền: tăng dần Tính oxihóa: giảm dần ClO- - ClO2 - - ClO3 - - ClO4 - Muối > axit III. HỢP CHẤT HALOGEN SỐ OXIHÓA DƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 7 12 Điều chế - ứng dụng: Nước javen: NaClO - NaCl Clorua vôi : (Ca(ClO)2 – CaCl2) hoặc CaOCl2 Muối bectôle: KClO3 III. HỢP CHẤT HALOGEN SỐ OXIHÓA DƯƠNG Povidone-iodine (PVP-I): nvhoa102@yahoo.com Chương 7 13 1. Cấu hình electron của nhóm halogen? 2. Tính chất đặc trưng của halogen là gì? 3. Sự thay đổi tính phi kim, tính oxi hóa từ F At ? 4. Các số oxi hóa thường gặp của hợp chất halogen? 5. Độ âm điện thay đổi như thế nào từ F At? 6. Ở trang thái rắn, lỏng, khí thì dạng tồn tại của phân tử halogen là ? 7. Nhiệt độ sôi của các halogen thay đổi như sau: F2 : -187,9 0C; Cl2 : -34,1 0C ; Br2 : 58,2 0C ; I2 : 184,5 0C Nhận xét? Giải thích? BÀI TẬP nvhoa102@yahoo.com Chương 7 14 8.Nhiệt độ phân hủy của các phân tử halogen như sau: F2 : 4500C; Cl2 : 800 0C; Br2 : 600 0C ; I2 : 400 0C Nhận xét? Giải thích? 9. Halogen tan ít trong nước ? Vì sao? 10. Halogen tan nhiều trong dung môi nào? Vì sao? 11. Cho ái lực electron của F2 là 3,5 eV; ái lực electron của Cl2 là : 3,6 eV? Nhưng Clo lại có hoạt tính hóa học kém hơn Flo? Tại sao? BÀI TẬP nvhoa102@yahoo.com Chương 7 15 12. Giải thích về sự thay đổi năng lượng liên kết của các halogen: F2 : 38; Cl2 : 59; Br2 : 46 ; I2 : 36 (kcal/mol) 13. Tại sao I2 tan ít trong nước nhưng tan nhiều trong benzen? 14. Tại sao I2 tan nhiều trong dung dịch KI? 15. Chứng minh tính oxi hóa của halogen giảm dần từ F2 đến I2. BÀI TẬP nvhoa102@yahoo.com Chương 7 16 16. Phản ứng với nước của halogen thể hiện tính chất gì của halogen? Viết phản ứng? Theo chiều từ F2 đến I2 phản ứng này thay đổi như thế nào? (Hằng số cân bằng của phản ứng X2 + H2O HX +HXO giảm dần Cl2: 3.10 -4 ; Br2 : 4.10 -9 ; I2 : 5.10 -23 Nồng độ cân bằng mol/L của các halogen trong nước: Cl2 Br2 I2 [X2 ] 0,061 0,21 0,0013 [H3O +] =[X-] =[HOX] 0,030 1,15.10-3 0,4.10-6 BÀI TẬP nvhoa102@yahoo.com Chương 7 17 17. Nguyên tắc điều chế halogen ? 18. Nguyên tắc điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm? 19. Để điều chế Cl2 dùng phản ứng KMnO4 + HCl ? a.Có thể dùng để điều chế Flo? b.Có thể dùng để điều chế Br2 , I2 ? BÀI TẬP nvhoa102@yahoo.com Chương 7 18 1. Các loại hợp chất X-1 ? 2. Liên kết H-X là liên kết gì? Đặc điểm? 3. Giải thích độ bền của liên kết H-X theo chiều từ F I? 4. Cho nhiệt độ sôi của dãy HX như sau: HF: -83,4 ; HCl: -114,2 ; HBr: -86,9 ; HI: -50,8 0C Nhận xét? Giải thích? 5. Giải thích độ tan của HX trong nước? BÀI TẬP HỢP CHẤT X (-1) nvhoa102@yahoo.com Chương 7 19 6. Tính chất đặc trưng của hợp chất HX? 7. Tính axit thay đổi như thế nào từ HF HI? 8. Giải thích tính axit yếu của HF? 9.Tính khử thay đổi như thế nào từ F- --> I- 10.Viết các phản ứng thể hiện tính khử của ion halogen X (-1) 11.Điều chế HCl trong Phòng thí nghiệm? 12.Sử dụng các dung dịch loãng thay các chất ở câu 11 được không? 13. Có sử dụng phương pháp này để điều chế HBr,HI được không? BÀI TẬP HỢP CHẤT X (-1) nvhoa102@yahoo.com Chương 7 20 14.Tại sao HF lại tạo được muối axit? 15.Vai trò của HI trong 2 phản ứng: 2FeCl3 + 2HI 2FeCl2 + I2 + 2HCl (1) Zn + 2HI ZnI2 + H2 (2) BÀI TẬP HỢP CHẤT X (-1) nvhoa102@yahoo.com Chương 7 21 BÀI TẬP HỢP CHẤT HALOGEN CÓ SỐ OXI HÓA DƯƠNG 1.Viết công thức axit chứa oxi của các halogen. Tên gọi các axit và muối tương ứng. 2.Theo dãy các axit hipohalogenơ cho biết tính bền, tính axit và tính oxi hóa thay đổi thế nào? 3.Tại sao hipoclorơ và muối hipoclorit có tính oxi hóa mạnh? 4 .Nước clo là gì? 5. Nước javen là gì? Clorua vôi là gì? 6. Khi cho CO2 dung dịch nước javen hoặc dung dịch Ca(OCl)2 có hiện tượng gì? nvhoa102@yahoo.com Chương 7 22 7. So sánh tính oxi hóa, tính axit, tính bền của dãy HClO, HClO2, HClO3, HClO4. 8. Muối bectôlê là gì? Có tính chất gì? 9. Cho axit clohidric vào nước javen có hiện tượng gì? 10. Thay bằng H2SO4 loãng, hay HBr có khác nhau không? 11. Nhiệt phân NaClO ? 12. Viết phương trình phản ứng khi cho Clo tác dụng với NaOH, KI, Na2S2 O3 BÀI TẬP HỢP CHẤT HALOGEN CÓ SỐ OXI HÓA DƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 7 23 1. Viết các phản ứng : 1. MnO2 + HCl 2. KMnO4 + HCl 3. Ca(OH)2 + Cl2 4. CaOCl2 + CO2 5. HClO3 + HCl 6. Ag + HClO3 AgClO3 7.Fe + HClO3 8. HClO3 + FeSO4 + H2 SO4 9.KClO3 + HCl BÀI TẬP nvhoa102@yahoo.com Chương 7 24 2. Tính thể tích dung dịch Na2S2O3 0,1N cần dùng để làm mất màu 10ml dung dịch chứa 3 g I2. Tính khối lượng Na2S2O3 cần dùng để pha được 100ml dung dịch có nồng độ 0,1N. 3. Khi cho 1 g brom loại kỹ thuật có lẫn tạp chất clo tác dụng với lượng dư dung dịch KI thu được dung dịch có màu tím nâu. Để làm mất màu hoàn toàn dung dịch thu được cần dùng 126,7 ml dung dịch Na2S2O3 0,1M. Tính hàm lượng clo (%) trong mẫu brom đã cho. BÀI TẬP
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_dai_cuong_chuong_7_phan_nhom_viia.pdf