Lý thuyết trọng tâm hóa học 10 kết nối bài 21: Nhóm halogen

Tổng hợp kiến thức trọng tâm hóa học 10 kết nối tri thức bài 21: Nhóm halogen. Tài liệu nhằm củng cố, ôn tập lại nội dung kiến thức bài học cho học sinh dễ nhớ, dễ ôn luyện. Kéo xuống để tham khảo

I. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Nội dung

F2

Cl2

Br2

I2

Trạng thái tự nhiên

Flo chỉ tồn tại dạng hợp chất. Hợp chất của Flo có trong men răng , trong lá cây , khoáng vật: Florit (CaF2), Criolit (Na3AlF6).

Clo tồn tại dạng hợp chất, chủ yếu là muối Clorua NaCl, Cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xinvinit NaCl.KCl

Brom tồn tại trong tự nhiên dạng hợp chất: KBr, NaBr… 

Hàm lượng Bromine trong tự nhiên ít hơn Chlorine và Flourine.

Muối Br- có trong nước biển.

Trong tự nhiên iot tồn tại dạng hợp chất muối iodine, có trong 1 số loài rong biển, tuyến giáp của người.

Trong thực tiễn: Các nguyên tố halogen chủ yếu tồn tại dạng hợp chất phần lớn ở dạng muối halide phổ biến như calcium fluoride và có mặt trong muối ăn, kem đánh răng, nước tẩy rửa, nước sát trùng, đèn halogen ( đèn sáng, đèn oto, xe máy..) bếp hồng ngoại…, rong biển chứa nhiều nguyên tố iodine.

Trong cơ thể người: chlorine có trong máu, dịch dạ dày ( dạng ion Cl- ) tuyến giáp (nguyên tố iodine)

II. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ

Đáp án phiếu học tập số 2:

Nguyên tử halogen

Lớp electronngoài cùng

Bán kính nguyên tử

Độ âm điện

Fluorine

2s22p5

72

3,98

Chlorine

3s23p5

100

3,16

Bromine

4s24p5

114

2,96

Iodine

5s22p5

133

2,66

a) Nguyên tử halogen có 7 electron ở lớp ngoài cùng, dễ nhận thêm 1 electron để đạt được cấu hình electron bền cùng khí hiếm gần nhất.

  • Khi nguyên tử halogen liên kết với kim loại => Khi đó kim loại sẽ nhường electron và nguyên tử halogen sẽ nhận 1 electron để trở thành ion mang điện tích âm
  • Khi nguyên tử halogen liên kết với phi kim => 2 phi kim kết hợp với nhau tạo thành phân tử, chúng sẽ góp electron để tạo thành các cặp electron dùng chung

=> Halogen sẽ góp chung 1 electron để đạt cấu hình electron bền vững

b) Bán kính nguyên tử: Đi từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng => Lực hút giữa hạt nhân và lớp electron ngoài cùng giảm dần => Bán kính tăng dần

Độ âm điện: Đi từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng => Lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm nên độ âm điện giảm

Từ F đến I, độ âm điện giảm dần => Khả năng hút (nhận) electron giảm dần => Tính oxi hóa giảm dần

c) Nguyên tử fluorine có 7 electron ở lớp ngoài cùng, không có phân lớp d trống và có độ âm điện lớn nhất.

=> Khi tham gia liên kết hóa học, fluorine chỉ nhận 1 electron từ các nguyên tử khác

=> Fluorine chỉ có số oxi hóa -1 trong các hợp chất

Đáp án phiếu học tập số 3:

a) Khi 2 nguyên tử halogen liên kết với nhau, mỗi nguyên tử sẽ góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung

Lý thuyết trọng tâm hóa học 10 kết nối bài 21: Nhóm halogen

b) Trong phân tử halogen, liên kết hình thành giữa 2 nguyên tử giống nhau

=> Hiệu độ âm điện = 0, cặp electron dùng chung không bị hút lệch về phía nguyên tử nào

=> Liên kết cộng hóa trị không phân cực

c) Độ dài liên kết là khoảng cách giữa 2 hạt nhân của 2 nguyên tử

Đi từ F đến I, bán kính nguyên tử tăng dần

=> Khoảng cách giữa 2 hạt nhân tăng dần

=> Độ dài liên kết trong dãy các phân tử halogen tăng dần

d) Số oxi hóa đặc trưng của các nguyên tố halogen trong hợp chất là -1

Khi liên kết với các nguyên tố có độ âm điện lớn các halogen có các số oxi hóa dương: +1,+3, +5, +7 ( trừ Fluorine có độ âm điện lớn nhất nên luôn có số oxi hóa -1 trong mọi hợp chất)

III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Sự biến đổi tính chất vật lý:

  • Trạng thái: từ khí → lỏng → rắn
  • Màu sắc: đậm dần
  • Nhiệt độ nóng chảy: tăng dần
  • Nhiệt độ sôi: tăng dần
  • Bán kính nguyên tử: tăng dần.
  • Độ âm điện: Giảm dần.
  • Khả năng tan: tan ít trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.
  • Bromine gây bỏng sâu khi tiếp xúc với da. Hít thở halogen với nồng độ vượt ngưỡng cho phép sẽ làm tổn thương niêm mạc tế bào hô hấp, phế quản.

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Thí nghiệm

Hiện tượng

Giải thích

1. Fe + Cl2 (to)

Dây sắt (iron) nung đỏ bốc cháy trong khí Cl2, tạo thành khói màu nâu đỏ

2Fe +  3Cl2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2FeCl3

Iron (III) chloride

Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa

2. Cl2 + H2O và tính tẩy màu của khí Cl2 ẩm

Mẩu giấy màu bị nhạt màu cho đến mất màu

Cl2 + H2O ⇌ HCl (hydrochloric acid) + HClO (hypochlorous acid)

Axit HClO có tính oxi hóa mạnh nên chlorine trong nước có tính tẩy màu, diệt khuẩn và được sử dụng trong khử trùng nước sinh hoạt

Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa và chất khử

3. Cl2 + dd NaBr; dd NaI (hồ tinh bột)

Dung dịch có màu vàng nâu.

Dung dịch có màu xanh khi cho thêm hồ tinh bột vào.

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2

Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa

4. Br2 + dd NaI (hồ tinh bột)

Dung dịch có màu xanh khi cho thêm hồ tinh bột vào.

Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa

Trả lời câu hỏi:

Câu 1. Vai trò của Cl2: Chất oxi hóa

=> Cl2 có tính oxi hóa mạnh

Câu 2. Hồ tinh bột.

Câu 3. Tính oxi hóa giảm dần từ Cl2 đến I2

PTHH: H2 + F2 (xảy ra ngay trong bóng tối) → 2HF

H2 + Cl2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2HCl (khi chiếu ánh sáng phản ứng vẫn xảy ra)

H2 + Br2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2HBr

H2 +I2 (300oC, Pt) ⇌ 2 HI

Câu 4. Xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogen giảm dần từ F2 đến I2 (giải thích dựa vào hiệu giữa năng lượng liên kết của các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng).

Câu 5. Năng lượng liên kết H-X giảm dần từ F đến I nên xu hướng phản ứng giảm dần tử F2 đến I2.

Câu 6. Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

3Cl2 + 6KOH $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 5KCl + KClO3 + 3H2O

Vai trò: Cl2 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.

V. ĐIỀU CHẾ CHLORINE

Trong phòng thí nghiệm:

MnO2  +  4HCl  $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$  MnCl2  +  Cl2 +  2H2O

2KMnO4  +  16HCl  →  2MnCl2  +  2KCl  +  5Cl2 +  8H2O

Trong công nghiệp: điện phân dung dịch có màng ngăn

2NaCl  + 2H2O → 2NaOH  +  H2 +  Cl2

Xem thêm các bài Giải Hóa học 10 kết nối tri thức, hay khác:

Xem thêm các bài Giải Hóa học 10 kết nối tri thức được biên soạn cho Học kì 1 & Học kì 2 theo mẫu chuẩn của Bộ Giáo dục theo sát chương trình Lớp 10 giúp bạn học tốt hơn.

Lớp 10 | Để học tốt Lớp 10 | Giải bài tập Lớp 10

Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 10, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 10 giúp bạn học tốt hơn.

Lớp 10 - Kết nối tri thức

Giải sách giáo khoa

Giải sách bài tập