Nhóm Halogen

Halogen (tiếng Latinh nghĩa là sinh ra muối) là những nguyên tố thuộc nhóm VII A (nhóm nguyên tố thứ 17) trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Nhóm này bao gồm các nguyên tố hóa học là flo, clo, brôm, iốt, astatin và một nguyên tố siêu nặng tạm thời được đặt tên là ununsepti.
Nhóm 17
Chu kỳ
2 9
F
3 17
Cl
4 35
Br
5 53
I
6 85
At
7 117
Uus
Tính chất vật lý
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,...

Flo không tan trong nước vì nó phân huỷ nước rất mạnh. Các Halôgen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ. Nhóm halogen bao gồm: F, Cl, Br, I còn At là nguyên tố phóng xạ.

Tính chất hoá học
Vì lớp electron ngoài cùng có cấu hình tương tự nên các halôgen có nhiều điểm giống nhau về tính chất hoá học của đơn chất cũng như về thành phần và tính chất của các hợp chất.

Halogen có ái lực electron lớn. Nguyên tử halôgen X với 7 electron lớp ngoài cùng dễ dàng thu thêm 1 electron để tạo thành ion âm X- có cấu hình electron của khí hiếm liền kề trong bảng tuần hoàn.

Các Halogen đều có độ âm điện lớn. Độ âm điện của Flo (3,98) là lớn nhất trong tất cả các nguyên tố hoá học. Từ flo đến clo, brôm và iốt... bán kính nguyên tử tăng dần và độ âm điện giảm dần.

Halogen là những phi kim điển hình, chúng là những chất ôxi hóa mạnh. Khả năng ôxi hoá của các halôgen giảm dần từ flo đến iốt.

Trong các hợp chất, flo luôn luôn có số ôxi hoá -1, các halôgen khác ngoài số ôxi hoá -1 còn có các số ôxi hoá +1, +3, +5, +7.

Các phương trình hóa học
Phương trình cơ bản
2Na + Cl2 -> 2NaCl

H2 + Cl2 -> 2HCl

H2 + Br2 -> 2HBr

H2 + F2 -> 2HF

2Na + Br2 -> 2NaBr

Br2 + 2NaI -> 2NaBr + I2

Nước Clo:
Cl2 + H2O -> HCl + HClO

Clorua vôi:
2Ca(OH)2 + 2Cl2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

Muối clorat:
3Cl2 + 6KOH -> 5KCl + KClO3 + 3H2O

2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3

Dung dịch Javen:
2NaOH + Cl2 -> NaCl + NaClO + H2O

Phương trình điều chế
Điều chế F2
Điện phân nóng chảy hỗn hợp KF và 2HF. H2 thoát ra ở cực âm còn F2 thoát ra ở cực dương.

Điều chế Cl2
K2Cr2O7 + 14HCl -> 3Cl2 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H20

Mn02 + 4HCl -to> Cl2 + MnCl2 + 2H2O

CaOCl2 + 2HCl -> CaCl2 + Cl2 + H2O

2NaCl + 2H20 -(điện phân dung dịch có màng ngăn) -> 2NaOH + Cl2 + H2 (Dung dịch muối bão hòa)

Điều chế Br2
2KBr + MnO2 + 2H2SO4 -> MnSO4+K2SO4 + Br2 + 2H2O

2AgBr -(ánh sáng)-> 2Ag + Br2

4HBr + O2 -> 2H2O + 2Br2

2HBr + H2SO4 -> Br2 + SO2 + 2H2O

Điều chế I2
NaClO + 2KI + H2O -> NaCl + I2 + 2KOH

2KI + MnO2 + 2H2SO4 -> MnSO4+K2SO4 + I2 + 2H2O

8HI + H2SO4 -> 4I2 + H2S + 4H2O

2HI + 2FeCl3 -> 2FeCl2 + I2 + 2HCl

2HI -(to trên 300 độ C)-> H2 + I2