Trang chủ Hóa học Halogen là gì? Tính chất và ứng dụng của halogen

Halogen là gì? Tính chất và ứng dụng của halogen

by Ngo Thinh
22 views

Tìm hiểu Halogen là gì, tính chất vật lý và tính chất hóa học của các nguyên tố hóa học thuộc nhóm halogen và những ứng dụng của halogen trong thực tế trong bài viết dưới đây cùng với lytuong nhé.

Halogen là gì?

Các nguyên tố Halogen trong bảng tuần hoàn.

Các nguyên tố Halogen trong bảng tuần hoàn.

Halogen là các nguyên tố hóa học thuộc nhóm 17 (VIIA) trong bảng tuần hoàn Mendeleev, nhóm các nguyên tố hóa học halogen gồm có Flo (F), Clo (Cl), Brôm (Br), Iốt (I), Astatin (At) và Tennessine (Ts là nguyên tố mới được phát hiện).

Xem thêm Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Cấu tạo phân tử của nhóm Halogen

Sau đây là cấu tạo của các phân tử nhóm Halogen, mà các em học sinh cần nắm khi tìm hiểu về nguyên tố hóa học này.

  • Các nguyên tố nhóm halogen có lớp electron ngoài cùng gồm 7 electron và được phân chia thành 2 lớp là phân lớp s có 2 electron, phân lớp p có 5 electron.
  • Vì có 7 electron ngoài cùng nên khi ở trạng thái tự do, hai nguyên tử halogen khi hợp lại với nhau sẽ tạo thành một đôi electron để tạo ra phân tử có liên kết cộng hóa trị không cực (X -X hoặc X2, X là ký hiệu chỉ các nguyên tố halogen).
  • Vì thiếu 1 electron để đạt được cấu hình khí hiếm, nên liên kết phân tử của (X_{2}) không được bền, phân tử này dễ bị phân tách thành hai nguyên tử X.
  • Các nguyên tử này khi tham gia phản ứng hóa học sẽ nhận thêm 1 electron nữa, vì vậy mà các nguyên tố hóa học trong nhóm halogen có tính oxi hóa mạnh.

Tính chất vật lý của Halogen

Tính chất vật lý của nhóm halogen.

Tính chất vật lý của nhóm halogen.

Các nguyên tố trong nhóm halogen có các tính chất vật lý sau mà các em cần nắm, để vận dụng trong lúc làm bài tập.

  • Nhóm halogen có trạng thái khí, lỏng, rắn và với có màu sắc vàng lục như Flo, Clo, màu đỏ nâu của Brom và Iot thể rắn.
  • Tan ít trong nước và một số dung môi hữu cơ, ngoài trừ Flo không tan trong nước.
  • Nhóm halogen có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần từ flo đến iot.
  • Ở trong tự nhiên thì các nguyên tố của nhóm Halogen tồn tại dưới dạng hợp chất như Clo ở dạng muối clorua, Flo thường tìm thấy ở trong khoáng vật florit và criolit, magie, iốt, natri có trong tuyến giáp của con người,…

Tính chất hóa học của Halogen

Các nguyên tố trong nhóm halogen có một số nguyên tố độc gây tử vong cho sinh vật khi tiếp xúc như Brom.

Vì có 7 electron ngoài cùng nên các nguyên tố trong nhóm có tính oxi hóa mạnh và sẽ giảm dần khi chuyển từ Flo (F2) đến Iot (I2).

Hợp chất Flo (F) thường chỉ có mức oxi hóa -1, còn các nguyên tố halogen khác không chỉ có mức oxi hóa -1 mà còn có các mức oxi hóa khác nhau như +1, +3, +5, và +7.

Phản ứng hóa học của nhóm Halogen

Nhóm các nguyên tố hóa học halogen tham gia vào các phản ứng với kim loại, dung dịch kiềm, nước và muối halogenua.

Tác dụng với kim loại

Các nguyên tố hóa học trong nhóm halogen sẽ tham gia vào phản ứng kim loại ở nhiệt độ cao, để tạo ra muối halogenua đạt hóa trị cao nhất của kim loại, ngoại trừ Au, Pt. Nguyên tố halogen 12 khi tác dụng với sắt sẽ tạo ra sắt hóa trị 2.

2M + nX2 → 2MXn

Tác dụng với dung dịch kiềm

Các nguyên tố halogen có phản ứng với dung dịch kiềm loãng nguội và dung dịch kiềm đặc nóng.

Tác dụng với dung dịch kiềm loãng nguội

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

Phản ứng với flo

2F2 + 2NaOH → 2NaF + H2O + OF2

Tác dụng với dung dịch kiềm đặc nóng

3X2 + 6KOH → 5KX + KXO3 + 3H2O

3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O (1000C)

Tác dụng với nước

Flo có phản ứng thuận nghịch với nước, brom và clo, với các phương trình phản ứng sau:

  • 2H2O + 2F2 → 4HF + O2
  • H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO
  • H2O + Br2 ↔ HBrO + HBr

Tác dụng với hidro

Các nguyên tố hóa học Halogen phản ứng với hidro tạo thành hidro halogenua, với các điều kiện phản ứng như sau:

  • Hidro phản ứng với flo được ngay cả trong bóng tối.
  • Hidro phản ứng với Cl2 khi được chiếu sáng.
  • Hidro phản ứng với brom với điều kiện đun nóng ở nhiệt độ cao.
  • Hidro phản ứng thuận nghịch với Iot khi được đun nóng.

Tác dụng với muối halogenua

Các nguyên tố hóa học Clo, Brôm, Iốt, Astatin, Tennessine tác dụng với muối halogenua để tạo thành muối mới và halogen mới. Với các phương trình phản ứng sau.

X2 + 2NaX’ → 2NaX + X’2

Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

Ứng dụng của Halogen trong thực tế

Sau đây là những ứng dụng của halogen trong thực tế sản xuất vật liệu, điện tử, y học và chất tẩy rửa.

Ứng dụng của các nguyên tố halogen

Ứng dụng của các nguyên tố halogen

  • Trong y học: Dùng để sản xuất thuốc bôi để khử trùng vết thương trên bề mặt da, Iot cũng được dùng trong y khoa để xét nghiệm và chụp ảnh tuyến giáp giúp điều trị ung thư tuyến giáp.
  • Làm sạch nước: Flo được dùng để lọc nước để đảm bảo chất lượng nước sạch phục vụ cho cuộc sống. Ngoài ra Flo cũng là thành phần có trong các thuốc chống viêm và chống suy nhược như Prozac và Paxil.
  • Trong sản xuất vật liệu và điện tử:  Dùng để sản xuất sản phẩm chống chấy như vỏ sản phẩm, chất dẻo trong các thiết bị linh kiện điện tử. Đây là những hợp chất độc hại khi đốt, sẽ làm ô nhiễm không khí.
  • Sản xuất bóng đèn halogen: Dùng để sản xuất đèn halogen, đây là loại đèn sợi đốt trong bóng đèn có một hợp chất khí trơ và có một lượng nhỏ chất brom và Iot thường được dùng để chế tạo bóng đèn xe ô tô.

Bài viết trên đây của lytuong.net đã giải thích Halogen là gì? và các tính chất vật lý và hóa học của các nguyên tố hóa học thuộc nhóm 17 trong bảng hệ thống tuần hoàn. Những ứng dụng của halogen trong y học, làm sạch nước và sản xuất vật liệu xây dựng và điện tử. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các nguyên tố mới thì hãy thường xuyên truy cập vào chuyên mục hóa học của chúng tôi để tìm hiểu thêm nhé.

Rate this post

Lytuong.net – Contact: admin@lytuong.net