Với giải sách bài tập Hoá học 10  Bài 17: Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hoá học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hoá học lớp 10 Bài 17: Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA

Bài 17.1 trang 75 SBT Hóa học 10. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, halogen thuộc nhóm

A. IA

B. IIA

C. VIIA

D. VIIIA

Lời giải:

Đáp án đúng là: C.

Halogen thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn.

Bài 17.2 trang 75 SBT Hóa học 10. Halogen tồn tại thể lỏng ở điều kiện thường là

A. fluorine

B. bromine

C. iodine

D. chlorine

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Bromine tồn tại thể lỏng ở điều kiện thường.

Bài 17.3 trang 75 SBT Hóa học 10. Đơn chất halogen ở thể khí, màu vàng lục là

A. chlorine

B. iodine

C. bromine

D. fluorine

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Chlorine ở thể khí, màu vàng lục.

Bài 17.4 trang 75 SBT Hóa học 10. Nguyên tố có tính oxi hóa yếu nhất thuộc nhóm VIIA là:

A. chlorine

B. iodine

C. bromine

D. fluorine

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Nguyên tố có tính oxi hóa yếu nhất thuộc nhóm VIIA là iodine.

Bài 17.5 trang 75 SBT Hóa học 10. Cấu hình electron nguyên tử thuộc nguyên tố halogen là:

A. ns²np²

B. ns²np³

C. ns²np⁵

D. ns²np⁶

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Cấu hình electron nguyên tử thuộc nguyên tố halogen là: ns²np⁵.

Bài 17.6 trang 75 SBT Hóa học 10. Ứng dụng nào sau đây không phải của Cl₂?

A. Xử lí nước bể bơi

B. Sát trùng vết thương trong y tế

C. Sản xuất nhựa PVC

D. Sản xuất bột tẩy trắng

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Cl₂ không được dùng để sát trùng vết thương trong y tế.

Bài 17.7 trang 75 SBT Hóa học 10. Halogen nào được dùng trong sản xuất nhựa Teflon?

A. Chlorine

B. Iodine

C. Fluorine

D. Bromine

Lời giải:

Đáp án đúng là: C.

Fluorine được dùng trong sản xuất nhựa Teflon.

Bài 17.8 trang 75 SBT Hóa học 10. Nguyên tố halogen được dùng trong sản xuất nhựa PVC là:

A. chlorine

B. bromine

C. phosphorus

D. carbon

Lời giải:

Đáp án đúng là: A.

Chlorine được dùng trong sản xuất nhựa PVC.

Bài 17.9 trang 75 SBT Hóa học 10. Halogen được điều chế bằng cách điện phân có màn ngăn dung dịch muối ăn là

A. fluorine

B. chlorine

C. bromine

B. Iodine

Lời giải:

Đáp án đúng là: B.

Halogen được điều chế bằng cách điện phân có màn ngăn dung dịch muối ăn là chlorine.

Bài 17.10 trang 76 SBT Hóa học 10. Nguyên tố halogen dùng làm gia vị, cần thiết cho tuyến giáp và phòng ngừa khuyết tật trí tuệ là:

A. chlorine

B. Iodine

C. bromine

D. fluorine

Lời giải:

Đáp án đúng là: B.

Iodine dùng làm gia vị, cần thiết cho tuyến giáp và phòng ngừa khuyết tật trí tuệ.

Bài 17.11 trang 76 SBT Hóa học 10. Halogen nào tạo liên kết ion bền nhất với sodium?

A. Chlorine

B. Bromine

C. Iodine

D. Fluorine

Lời giải:

Đáp án đúng là: D.

Trong các halogen, fluorine có bán kính nhỏ nhất nên tạo liên kết bền nhất với sodium.

Bài 17.12 trang 76 SBT Hóa học 10. Liên kết trong phân tử đơn chất halogen là:

A. liên kết van der Waals

B. liên kết cộng hóa trị

C. liên kết ion

D. liên kết cho nhận

Lời giải:

Đáp án đúng là: B.

Liên kết trong phân tử đơn chất halogen là liên kết cộng hóa trị.

Bài 17.13 trang 76 SBT Hóa học 10. Theo chiều từ F → Cl → Br → I, bán kính của nguyên tử

A. tăng dần

B. giảm dần

C. không thay đổi

D. không có quy luật

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Theo chiều từ F → Cl → Br → I, bán kính của nguyên tử tăng dần do số lớp electron tăng.

Bài 17.14 trang 76 SBT Hóa học 10. Đặc điểm của halogen là:

A. nguyên tử chỉ nhận thêm 1 electron trong các phản ứng hóa học

B. tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử hydrogen

C. nguyên tử có số oxi hóa – 1 trong tất cả hợp chất

D. nguyên tử có 5 electron hóa trị

Lời giải:

Đáp án đúng là: B.

Đặc điểm của halogen là tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử hydrogen.

A sai vì nguyên tử halogen có thể góp chung electron khi hình thành liên kết hóa học.

C sai vì Cl, Br, I ngoài số oxi hóa -1 còn có các số oxi hóa +3; +5; +7 trong hợp chất.

D sai vì halogen có 7 electron hóa trị.

Bài 17.15 trang 76 SBT Hóa học 10. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Trong tự nhiên, không tồn tại đơn chất halogen.

B. Tính oxi hóa của đơn chất halogen giảm dần từ F₂ đến I₂.

C. Khí chlorine ẩm và nước chlorine đều có tính tẩy màu.

D. Fluorine có tính oxi hóa mạnh hơn chlorine, oxi hóa Cl^- trong dung dịch NaCl thành Cl₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Cho F₂ vào dung dịch NaCl; F₂ oxi hóa nước có trong dung dịch:

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

Bài 17.16 trang 76 SBT Hóa học 10. Giá trị độ âm điện của halogen và hydrogen trong bảng sau:

Dựa vào giá trị độ âm điện, sắp xếp theo thứ tự giảm dần khả năng liên kết của halogen với hydrogen. So sánh độ phân cực của các phân tử hydrogen halide.

Lời giải:

Từ F đến I, độ âm điện giảm dần, khả năng liên kết với nguyên tử hydrogen giảm dần.

Thứ tự giảm dần khả năng liên kết với hydrogen: F > Cl > Br > I.

Hydrogen halide	HF	HCl	HBr	Hl
Hiệu độ âm điện trong phân tử HX	3,98 – 2,20 = 1,78	3,16 – 2,20 = 0,96	2,96 – 2,20 = 0,76	2,66 – 2,20 = 0,46

Độ phân cực của phân tử hydrogen halide: HF > HCl > HBr > Hl.

Bài 17.17 trang 76 SBT Hóa học 10. Cho phương trình hóa học của 2 phản ứng như sau:

$C{l}_2+2NaBr\to 2NaCl+B{r}_2$

$B{r}_2+2NaI\to 2NaBr+I_2$

Phương trình chứng minh tính chất nào của halogen?

Lời giải:

Cl₂ có tính oxi hoá mạnh hơn Br₂ nên Cl₂ oxi hoá ion Br^- trong dung dịch muối thành Br₂.

Br₂ có tính oxi hoá mạnh hơn I₂, nên Br₂ oxi hoá ion I^- trong dung dịch muối thành I₂.

Thứ tự giảm dần tính oxi hoá: Cl₂ > Br₂ > I₂.

Bài 17.18 trang 77 SBT Hóa học 10. Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng chứng minh tính chất halogen:

a. $B{r}_2+K\to$

b. $F_2+H_{2}O\to$

c. $C{l}_2+Ca{\left(OH\right)}_2\to$

d. $C{l}_2+NaI\to$

Nhận xét vai trò của halogen trong các phản ứng trên.

Lời giải:

a) $\stackrel{0}{B}{r}_2+2K\to 2K\stackrel{-1}{B}r$

Br₂ có vai trò là chất oxi hoá (số oxi hóa giảm sau phản ứng).

b) $2{\stackrel{0}{F}}_2+2H_{2}O\to 4H\stackrel{-1}{F}+O_2$

F₂ là chất oxi hoá (có số oxi hóa giảm sau phản ứng).

c) $2\stackrel{0}{C}{l}_2+2Ca{\left(OH\right)}_2\to \text{Ca}\stackrel{-1}{\text{C}}{\text{l}}_2\text{+Ca}{\left(\stackrel{+1}{C}lO\right)}_2+2H_{2}O$

Cl₂ vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử (số oxi hóa vừa tăng vừa giảm sau phản ứng).

d) ${\stackrel{0}{Cl}}_2+2NaI\to 2Na\stackrel{-1}{C}l+I_2$

Cl₂ là chất oxi hoá (số oxi hóa giảm sau phản ứng).

Bài 17.19 trang 77 SBT Hóa học 10. Muối NaCl có lẫn một ít NaI. Nhận biết sự có mặt của muối NaI có trong hỗn hợp.

Lời giải:

Bước 1: Hoà tan mẫu muối vào nước, thêm vài giọt hồ tinh bột, hỗn hợp dung dịch không màu.

Bước 2: Nhỏ vài giọt nước chlorine vào hỗn hợp dung dịch trên, xuất hiện màu xanh đen.

$C{l}_2+2NaI\to 2NaCl+I_2\downarrow$

Đặc trưng của iodine gặp hồ tinh bột, dung dịch có màu xanh đen.

Bài 17.20 trang 77 SBT Hóa học 10. Trong hợp chất, số oxi hóa của halogen (trừ F) thường là – 1, + 1, + 3, + 5, + 7. Tại sao các số oxi hóa chẵn không đặc trưng đối với halogen trong hợp chất?

Lời giải:

Chlorine (Cl): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Bromine (Br): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵

Iodine (l): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁵.

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử halogen: ns²np⁵, có 1 electron không ghép đôi; chlorine, bromine, iodine tạo hợp chất có mức oxi hoá -1 khi liên kết với nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn như kim loại, hydrogen, ... và tạo mức oxi hoá +1 khi liên kết với nguyên tử có độ âm điện lớn hơn như oxygen, fluorine, ...

Ngoài ra, chlorine, bromine, iodine còn các ô lượng tử chưa lấp đầy, có thể xảy ra các quá trình kích thích electron lên phân mức năng lượng cao hơn, tạo ra mức oxi hoá +3, +5, +7. Vì vậy, các số oxi hoá chẵn không đặc trưng đối với halogen trong hợp chất.

Bài 17.21 trang 77 SBT Hóa học 10. Tại sao trong hợp chất của halogen, nguyên tố fluorine chỉ thể hiện số oxi hóa – 1, còn các nguyên tố chlorine, bromine, iodine là – 1, + 1, + 3, + 5, + 7?

Lời giải:

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử halogen ns²np⁵, có 1 electron không ghép đôi; chlorine, bromine, iodine tạo hợp chất có mức oxi hoá -1 khi liên kết với nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn như kim loại, hydrogen, ... và tạo mức oxi hoá +1 khi liên kết với nguyên tử có độ âm điện lớn hơn như oxygen, fluorine, ...

Ngoài ra, chlorine, bromine, iodine còn các ô lượng tử chưa lấp đầy, có thể xảy ra các quá trình kích thích electron lên phân mức năng lượng cao hơn, tạo ra mức oxi hoá +3, +5, +7.

Cấu hình elecron của fluorine là 1s²2s²2p⁵, ở lớp elecron ngoài cùng có 1 electron không ghép đôi, không có ô lượng tử trống, khi hình thành liên kết hoá học, không có nguyên tử nào có độ âm điện lớn hơn fluorine đủ để cung cấp năng lượng cho quá trình kích thích, vì vậy, fluorine chỉ thể hiện mức oxi hoá -1 trong các hợp chất.

Bài 17.22 trang 77 SBT Hóa học 10. Tại sao đơn chất halogen ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực như hexane (C₆H₁₄), carbon tetrachloride (CCl₄)?

Lời giải:

Chất tan dễ dàng hoà tan trong dung môi có cùng bản chất: chất tan phân cực dễ tan trong dung môi phân cực và ngược lại. Đơn chất halogen là chất không phân cực nên dễ tan trong các dung môi không phân cực như hexane, carbon tetrachloride và ít tan trong dung môi phân cực như nước.

Bài 17.23 trang 77 SBT Hóa học 10. Tại sao chỉ có tên gọi nước chlorine, bromine, iodine nhưng không có nước fluorine?

Lời giải:

Dựa trên kết quả thực nghiệm về độ hoà tan của các halogen trong nước ở 25°C, fluorine phản ứng mãnh liệt với nước theo phương trình:

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂ nên không tổn tại nước fluorine.

Các halogen còn lại tác dụng chậm và tan một phần trong nước tạo thành nước halogen tương ứng.

Bài 17.24 trang 77 SBT Hóa học 10. Một học sinh thực hiện thí nghiệm và cho kết quả như sau:

Bước 1: Lấy 2 mL dung dịch NaBr vào ống nghiệm, dung dịch không màu.

Bước 2: Lấy tiếp 1 mL hexane vào ống nghiệm, lắc mạnh để quan sát khả năng hòa tan của 2 chất lỏng. Nhận thấy 2 chất lỏng không tan vào nhau và phân tách lớp.

Bước 3: Thêm 1 mL nước Cl₂ vào ống nghiệm, lắc đều rồi để yên. Quan sát thấy lớp chất lỏng phía trên có màu da cam.

Viết phương trình hóa học của phản ứng. Thí nghiệm trên chứng minh tính chất vật lí và hóa học nào của halogen tương ứng?

Lời giải:

Phương trình hoá học của phản ứng:

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Bước 1: NaBr là hợp chất ion, phân tử phân cực mạnh nên tan tốt trong nước, dung dịch đồng nhất, không màu.

Bước 2: Hexane là chất hữu cơ không phân cực, hỗn hợp dung dịch muối NaBr và hexane không tan vào nhau, hexane nhẹ hơn nên phân lớp phía trên.

Bước 3: Br₂ được tạo ra dễ tan trong hexane, lớp chất lỏng phía trên có màu da cam.

Thí nghiệm chứng minh tính tan của đơn chất halogen trong 2 loại dung môi và chứng minh tính oxi hoá của Cl₂ mạnh hơn Br₂

Bài 17.25 trang 77 SBT Hóa học 10. Xác nhận đúng, sai cho các phát biểu trong bảng sau:

STT	Phát biểu	Xác nhận
		Đúng	Sai
1	Halogen vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử
2	Nước chlorine và Javel đều có tính tẩy màu
3	Halogen tồn tại cả đơn chất và hợp chất trong tự nhiên
4	Cl2 có tính oxi hóa mạnh hơn Br2
5	Cl2 khử được I- trong dung dịch NaI thành I2
6	Nhỏ nước iodine vào mặt cắt củ khoai, xuất hiện màu xanh đen
7	Hợp chất của fluorine làm thuốc chống sâu răng, chất dẻo Teflon

Lời giải:

STT	Phát biểu	Xác nhận
		Đúng	Sai
1	Halogen vừa có tính chất oxi hoá, vừa có tính khử		x
2	Nước chlorine và Javel đều có tính tẩy màu	x
3	Halogen tồn tại cả đơn chất và hợp chất trong tự nhiên		x
4	Cl2 có tính oxi hoá mạnh hơn Br2	x
5	Cl2 khử được I- trong dung dịch Nal thành I2		x
6	Nhỏ nước iodine vào mặt cắt củ khoai, xuất hiện màu xanh đen	x
7	Hợp chất của fluorine làm thuốc chống sâu răng, chất dẻo Teflon	x

Bài 17.26 trang 78 SBT Hóa học 10. Các hợp chất hypochlorite hay Chlorine (NaClO, Ca(ClO)₂) là các hóa chất có tính oxi hóa rất mạnh, có khả năng sát trùng, sát khuẩn, làm sạch nguồn nước (Chlorine được nhắc đến là tên thương mại, không phải đơn chất Cl₂). Chlorine ở nồng độ xác định có khả năng tiêu diệt một số mầm bệnh như:

Mầm bệnh	Thời gian tiêu diệt
E.coli O157 : H7 (gây tiêu chảy ra máu, suy thận)	< 1 phút
Hepatilis A virus (gây bệnh viêm gan siêu vi A)	16 phút
Kí sinh trùng Giardia (gây tiêu chảy, đau bụng và sụt cân)	45 phút

 Chlorine cần dùng là tổng lượng chlorine cần thiết để tiêu diệt mầm bệnh và oxi hóa các chất khử trong nước như iron, manganese, hydrogen sulfide và lượng chlorine tự do còn lại sau khoảng thời gian nhất định. Một nhà máy xử lí nước muốn làm sạch 1 lít nước thì lượng chlorine cần dùng trong 1 ngày là 11 mg để duy trì lượng chlorine tự do từ 0,1 đến 0,2 mg/L tại vòi sử dụng. Một ngày, nhà máy phải cung cấp 3 000 m³ nước xử lí, thì lượng chlorine cần dùng là bao nhiêu?

Lời giải:

1 m³ = 1000 lít

Đề xử lí 1 lít nước cần 11 mg chlorine, nhà máy xử lí 3 000 m³ nước/ ngày cần khối lượng chlorine là: 3 000 × 11 × 1 000 = 33 × 10⁶ mg = 33 kg.

Bài 17.27 trang 78 SBT Hóa học 10. Việt Nam là nước xuất khẩu thủy sản thứ 3 trên thế giới, sau Na Uy và Trung Quốc (Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam, tháng 12/2021), xuất khẩu tới hơn 170 nước trên thế giới, trong đó có thị trường lớn như Mỹ và Châu Âu, được xem là thị trường khó tính, nên tiêu chuẩn chất lượng được kiểm soát chặt chẽ trước khi nhập nguyên liệu và sau khi thành phẩm, đóng gói. Trong danh mục tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm có chỉ tiêu về dư lượng chlorine không vượt quá 1 mg/L (chlorine sử dụng trong quá trình sơ chế nguyên liệu để diệt vi sinh vật).

Phương pháp chuẩn độ iodine – thiosulfate được dùng để xác định dư lượng chlorrine trong thực phẩm theo phương trình:

$C{l}_2+2KI\to 2KCl+I_2$

I₂ được nhận biết bằng hồ tinh bột, I₂ bị khử bởi dung dịch chuẩn sodium thiosulfate theo phương trình:

$I_2+2N{a}_2{S}_2{O}_3\to 2NaI+N{a}_2{S}_4{O}_6$

Dựa vào thể tích dung dịch Na₂S₂O₃ phản ứng, tính được dư lượng chlorine trong dung dịch mẫu.

Tiến hành chuẩn độ 100 mL dung dịch mẫu bằng dung dịch Na₂S₂O₃ 0,01 M, thể tích Na₂S₂O₃ dùng hết 0,28 mL (dụng cụ chứa dung dịch chuẩn Na₂S₂O₃ là loại microburet 1 mL, vạch chia 0,01 mL). Mẫu sản phẩm trên đủ tiêu chuẩn về dư lượng chlorine cho phép để xuất khẩu không? Giải thích.

Lời giải:

Phương trình hoá học của phản ứng:

$C{l}_2+2KI\to 2KCl+I_2$

$I_2+2N{a}_2{S}_2{O}_3\to 2Nal+N{a}_2{S}_4{O}_6$

Tính theo đơn vị mL và mg.

Số mol $N{a}_2{S}_2{O}_3$phản ứng: n = 0,01 × 0,28 = 2,8 × 10^-3 (mol)

Theo tỉ lệ các chất trong phương trình, số mol Cl₂, bằng 1⁄2 số mol $N{a}_2{S}_2{O}_3$

n = 1,4 × 10^-3 (mol).

Khối lượng Cl₂ có trong 100 ml dung dịch mẫu cần kiểm tra:

m = 1,4 × 10^-3 × 71 = 0,0994 (mg)

Trong 1 L dung dịch mẫu, khối lượng Cl₂ là: 0,0994 × 10 = 0,994 (mg).

So sánh với tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm về dư lượng chliorine khôngvượt quá 1 mg/L, mẫu sản phẩm trên đủ tiêu chuẩn xuất khẩu.

Xem thêm các bài giải SBT Hoá học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 16: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học

Ôn tập chương 6

Bài 17: Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA

Bài 18: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide

Ôn tập chương 7

Lý thuyết Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA

I. Vị trí của nhóm halogen trong bảng tuần hoàn

- Nhóm halogen gồm những nguyên tố thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: fluorine (F); chlorine (Cl); bromine (Br); iodine (I); astatine (At) và tennessine (Ts).

- Trong đó astatine (At) và tennessine (Ts) là các nguyên tố phóng xạ.

II. Trạng thái tự nhiên của các halogen

- Halogen trong tự nhiên không tồn tại ở dạng đơn chất, chủ yếu tồn tại dưới dạng muối của các ion halide (F^-, Cl^-, Br^-, I^-).

Nguyên tố	Một số dạng tồn tại trong tự nhiên
Fluoride	Fluorite (CaF2); fluorapatite (Ca5(PO4)3F) và cryolite (Na3AlF6).
Chloride	Nước biển, trong quặng halite (NaCl, thường gọi là muối mỏ), sylvite (KCl).
Bromide	Quặng bromargyrite (AgBr), nước biển, mỏ muối.
Iodide	Iodargyrite (AgI), nước biển, mỏ muối.

III. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen. Đặc điểm cấu tạo phân tử halogen

- Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen đều có 7 electron: phân lớp s có 2 electron, phân lớp p có 5 electron.

- Để đạt cấu hình electron bền vững giống khí hiếm, hai nguyên tử halogen góp chung một cặp electron để hình thành phân tử.

+ Với X là kí hiệu các nguyên tố halogen.

+ Công thức cấu tạo của phân tử halogen: X – X.

Kết luận: Đơn chất halogen tồn tại ở dạng phân tử X₂, liên kết trong phân tử là liên kết cộng hóa trị không phân cực.

IV. Tính chất vật lý của các halogen

- Các halogen ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực như hexane (C₆H₁₄), carbon tetrachloride (CCl₄), …

- Từ fluorine đến iodine:

+ Trạng thái tập hợp của đơn chất ở 20^oC thay đổi: fluorine và chlorine ở thể khí, bromine ở thể lỏng, iodine ở thể rắn.

+ Màu sắc đậm dần: fluorine có màu lục nhạt, chlorine có màu vàng lục, bromine có màu nâu đỏ, iodine có màu đen tím.

+ Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần.

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của đơn chất halogen bị ảnh hưởng bởi tương tác van der Waals giữa các phân tử. Từ fluorine đến iodine, khối lượng phân tử và bán kính nguyên tử tăng, làm tăng tương tác van der Waals, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.

V. Tính chất hóa học của các halogen

- Halogen có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁵, nên nguyên tử có xu hướng nhận thêm 1 electron hoặc dùng chung electron với nguyên tử khác để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm tương ứng.

Sơ đồ tổng quát: X + 1e → X^-

- Tính chất hóa học đặc trưng của halogen là tính oxi hóa mạnh, tính oxi hóa giảm dần từ fluorine đến iodine.

1. Tác dụng với kim loại

- Các halogen phản ứng với kim loại thể hiện các mức độ khác nhau:

+ Fluorine tác dụng được với tất các các kim loại, ví dụ:

2Ag + F₂ → 2AgF

+ Chlorine tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au, Pt. Ví dụ:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

+ Bromine phản ứng với nhiều kim loại, nhưng khả năng phản ứng yếu so với fluorine và chlorine. Ví dụ:

2Na + Br₂ → 2NaBr

+ Iodine phản ứng với kim loại yếu hơn so với bromine, chlorine và fluorine. Ví dụ:

2Al + 3I₂  $\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }$2AlI₃

2. Tác dụng với hydrogen

- Khi tác dụng với hydrogen, fluorine phản ứng nổ mạnh ngay cả trong bóng tối, nhiệt độ rất thấp (-252^oC)

H₂ + F₂ → 2HF

- Chlorine phản ứng trong điều kiện chiếu sáng hoặc đun nóng

H₂ + Cl₂ $\stackrel{\mathrm{askt}}{\to }$  2HCl

- Bromine phản ứng khi đun nóng 200 – 400^oC

H₂ + Br₂  $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 2HBr

- Iodine phản ứng khó khăn hơn, cần đun nóng 350 – 500^oC, chất xúc tác Pt và phản ứng xảy ra thuận nghịch.

H₂ + I₂  $\stackrel{350-{500}^{\mathrm{o}}\mathrm{C},\mathrm{Pt}}{\rightleftarrows }$ 2HI

Mở rộng:

+ Fluorine phản ứng mạnh với nước, bốc cháy trong hơi nước nóng.

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂↑

+ Chlorine và bromine tác dụng chậm với nước tạo thành hydrohalic acid và hypohalous acid, khả năng phản ứng của bromine khó khăn hơn.

Cl₂ + H₂O ⇄ HCl + HClO

Br₂ + H₂O ⇄ HBr + HBrO

+ Iodine phản ứng rất chậm với nước tạo iodic acid

3I₂ + 3H₂O ⇄ 5HI + HIO₃

3. Tác dụng với dung dịch kiềm

- Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, sản phẩm tạo thành phụ thuộc vào nhiệt độ phản ứng.

- Ví dụ:

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

3Cl₂ + 6NaOH $\stackrel{>{70}^{\mathrm{o}}\mathrm{C}}{\to }$ 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

Chú ý:

+ Hỗn hợp dung dịch NaCl và NaClO được gọi là nước Javel, có tính oxi hóa mạnh nên được dùng làm chất tẩy màu và sát trùng.

+ Phản ứng của chlorine với dung dịch kiềm được dùng để sản xuất các chất tẩy rửa, sát trùng, tẩy trắng trong ngành dệt, da, bột giấy, …

4. Tác dụng với dung dịch muối halide

- Trong dung dịch, các halogen có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ phản ứng với muối halide của halogen có tính oxi hóa yếu hơn để tạo ra các halogen có tính oxi hóa yếu hơn.

Ví dụ:

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂

5. Tính tẩy màu của khí chlorine ẩm

Cl₂ + H₂O ⇄ HCl + HClO

- Phản ứng giữa chlorine và nước là thuận nghịch nên tạo ra dung dịch gồm nước, hydrochloric acid (HCl); hypoclorous acid (HClO) cùng chlorine.

- Hypoclorous acid (HClO) có tính oxi hóa mạnh có thể phá hủy các hợp chất màu nên khí chlorine ẩm có tính tẩy màu.

- Tính tẩy màu của khí chlorine ẩm được ứng dụng:

+ Tẩy trắng sợi, vải, giấy.

+ Sản xuất chất tẩy rửa.

+ Tiệt trùng nước sinh hoạt, nước trong các bể bơi.

VI. Ứng dụng của các halogen

- Fluorine: Được dùng trong sản xuất các chất dẻo ma sát thấp, như teflon phủ trên chảo chống dính… Một số hợp chất khác của fluorine như cryolite dùng cho sản xuất nhôm; sodium fluorine sử dụng như một loại thuốc trừ sâu, chống gián; một số muối fluorine khác được thêm vào thuốc đánh răng, tạo men răng, …

- Chlorine: Là chất oxi hóa mạnh, được sử dụng làm chất tẩy trắng và khử trùng nước. Một lượng lớn chlorine được dùng để sản xuất các dung môi như carbon tetrachloride (CCl₄), chloroform (CHCl₃) …

- Bromine: Được dùng để điều chế thuốc an thần, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, mực in; silver bromide (AgBr) là chất nhạy với ánh sáng, dùng để tráng phim ảnh, phụ gia chống ăn mòn cho xăng, …

- Iodine: Là nguyên tố vi lượng cần thiết cho dinh dưỡng của con người, thiếu iodine có thể gây nên tác hại cho sức khỏe như gây bệnh bướu cổ, thiểu năng trí tuệ, hỗn hợp ethanol và iodine là chất sát trùng phổ biến. Các hợp chất iodine được sử dụng làm chất xúc tác, dược phẩm và thuốc nhuộm.