Tài liệu Hệ thống lí thuyết halogen

HỆ THỐNG TÀI LIỆU CHỌN LỌC HÓA HỌC http://hoahoc.edu.vn ─ http://luuhuynhvanlong.com “Học Hóa bằng sự đam mê” ThS.NCS. LÖU HUYØNH VAÏN LONG (Giaûng vieân Tröôøng ÑH Thuû Daàu Moät – Bình Döông) TUYEÅN CHOÏN VAØ GIÔÙI THIEÄU Lyù thuyeát chöông Halogen vaø OxyLöu huyønh “Đầu tư vào tri thức đem lại lợi nhuận cao nhất” Benjamin Franklin TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa bằng sự đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com ..HEÄ THOÁNG LYÙ THUYEÁT….. A. HALOGEN: 1) Nhoùm VIIA( nhoùm halogen ) goàm : Flo,Clo,Brom , Iot ( F-Cl- Br-I) -Coù 7e ôû lôùp ngoaøi cuøng : ns2np5( Deã nhaän theâm 1e : X +1e  X -) - Flo luoân coù soá oxi hoaù laø -1 ( flo laø phi kim maïnh nhaát) -Trong hôïp chaát , Clo,brom, iot coù nhieàu soá oxi hoaù khaùc nhau: -1, +1, +3, +5, +7 -Phaân töû : goàm 2 nguyeân töû ( X2) , lieân keát coäng hoaù trò khoâng cöïc -Baùn kính taêng : F2  Cl2  Br2  I2 2) lí tính halogen Traïng thaùi Maøu saéc 3) Hoaù tính F2 Khi’ Luïc nhat Cl2 Khi’ Vaøng luïc Br2 Loûng Ñoû naâu I2 raén ñenTím  Halogen -Halogen coù tính oxi hoaù maïnh Tính khöû giaûm daàn : I-  Br-  Cl-  F halogen F2 Cl2 Br2 I2 Phaûn öùng Vôùi Kim loaïi Oxi hoaù haàu heát kim loaïi Vôùi hidro Trong boùng toái, ôû nhieät ñoä raát thaáp (-252) , noå F2+ H2  2HF HF(laø axit yeáu )nhöng aên moøn thuyû tinh 4HF + SiO2  SiH4 + 2H2O ( Ko ñöïng HF trong bình thuyû tinh Tính chaát axit Na+ Cl2 2NaCl 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 as Cl2 + H2  2HCl Pöù noå - Vôùi H2O Pöù maõnh lieät –Laøm H2O boác chaùy 2F 2 + 2H2O  4HF + O 2 Tínhoxi hoaù ( Ñoä AÂm ñieän : I  Br  Cl  F ) 3Br2 + 2Al  2AlBr3 H2O 3I2 + 2Al ---> 2AlI3 T0 Br2 + H2  2HBr H2 + I2 350-5000 2HI Pt Tính Axit : HI > HBr > HCl > HF ÔÛ nhieät ñoä thöôøng Cl2 + H2O HCl + HClO ÔÛ T0 thöôøng, chaäm hôn Cl2 Br2 + H2O HBr + HBrO Tính oxi hoaù taêng daàn : I2 Br2  Cl2 F2 Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2  Axit HCl : Khí hidroclorua ( HCl ) Tan nhieàu trong =H2O Ko pöù Br2 + 2NaI  2NaBr + I2 Cl2 + 2NaI  2NaCl + I2 dd Axit Clo hidric -Coù tính Axít maïnh +Taùc duïng kim loaïi( ñöùng tröôùc H2 trong daõy hoaït ñoäng hh ): Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Cu + HCl  Ko xaåy ra TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa bằng sự đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com + Taùc duïng vôùi bazô, oxit bazô: CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O Fe(OH)3 + 3HCl  FeCl3 + 3H2O + Taùc duïng vôùi muoái cuûa axit yeáu : CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O -Coù tính khöû : 2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O T 4.Ñieàu cheá Halogen 0 F2 Cl2 Ñieän phaân dd loûng KF vaø HF Trong phoøng thí nghieäm : HCl ñ + Chaát oxi hoaù ( MnO2, KMnO4..) Cl2 2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O T MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O Trong Coâng nghieäp : Ñieän phaân dd NaCl coù maøng ngaên ñieän phaân dd 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 0 Coù maøng ngaên Br2 I2 HCl Neáu khoâng maøng ngaên : Thu ñöôïc nöôùc Javen vaø H2 Cl2 +2 NaBr 2 NaCl + Br2 ( NaBr coù trong nöôùc bieån ) Töø rong bieån Trong phoøng thí nghieäm : Phöông phaùp sanfat NaCl(tinh thaå ) + H2SO4 ñaëc  NaHSO4 + HCl NaCl(tinh thaå ) + H2SO4 ñaëc  NaHSO4 + HCl Trong coâng nghieäp: Cl2 + H2  2HCl 5.Nhaän bieát Nhaän bieát X- baèng dd AgNO3 AgNO3 ClAgCl ( Traéng ) AgNO3 + NaCl AgCl +NaNO 3 Br  AgBr ( vaøng nhaït ) I AgI ( vaøng ) AgNO 3 + NaBr AgBr NaNO 3 AgNO3 + NaIAgI +NaNO3 FAgF ( tan ) 6.Hôïp chaát Cuûa Clo  Nöôùc javen : ( dd chöùa :NaCl vaø NaClO ) -Tính chaát: Coù tính oxi hoaù maïnh : duøng taåy traéng, saùt truøng NaClO keùm ben trong khoâng khí NaClO + CO2 + H2O  NaHCO3 + HClO -Ñieàu cheá : Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O Hoaëc ñieän phaân dd NaCl khoâng maøng ngaên  Clorua voâi : CaOCl2 hay Cl- Ca- O-Cl -Tính chaát : coù tính oxi hoaù maïnh : duøng saùt truøng taåy ueá Trong khoâng khí : 2CaOCl2 + CO2 + H2O  CaCO3 + CaCl2 + 2HClO -Ñieàu cheá : Cl2 + Ca(OH)2  CaOCl2 + H2O TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa bằng sự đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com B. OXI – LÖU HUYØNH : I Toång quan : - Caáu hình e ôû lôùp ngoaøi cuøng : ns2np4 ( Coù 6e ôû lôùp ngoaøi cuøng ) -Ñoä aâm ñieän O > S -Tính oxi hoaù : O > S -Soá oxi hoaù thoâng duïng cuûa löu huyønh : -2, 0, +4, +6 II XI- OZON : O2 O3 LÍ -Khí , ko maøu, ko muøi, ít tan -Khí maøu xanh nhaït, muøi ñaëc TÍNH trong H2O tröng Coù Tính oxi hoaù maïnh hôn O2 HOÙA Coù tính oxi hoaù maïnh 2TÍNH ( O2 + 4e  2O ) -Trong hôïp chaát coù SOH laø -2 ( tröø hôïp chaát vôùi F,H2O2)  Oxi hoaù haàu heát kim  Taùc duïng vôùi kim loaïi loaïi( tröø Au,Pt) ( tröø Au, Ag, Pt) Ag + O3  Ag2O + O2 Vd: 2Mg + O2  2MgO (chöùng minh O3 coù tính oxi Ag + O2 ---> hoaù maïnh hôn oxi)  Taùc duïng vôùi phi kim  Taùc duïng vôùi phi kim C + O2  CO2  Taùc duïng vôùi hôïp  Taùc duïng vôùi hôïp chaát chaát : 3O2 + C2H5OH 2CO2 + 3H 2O Löu Huyønh (S) -To thöôøng ôû theå raén khoâng tan trong nöôùc -Coù 2 daïng thuø hình:S taø phöông vaø S ñôn taø -Lí tính phuï thuoäc vaøo T0 Coù tính oxi hoaù vaø coù tính khöû  Tính oxi hoaù : - Taùc duïng vôùi kim loaïi, H2 T0 2Al + 3S --------> Al2S 3 T0 Fe + S -----> FeS Hg + S  HgS ( xaåy ra ôû T0thöôøng ) T0 H2 + S --------> H2S  Tính khöû T0 S + O2 --------> SO2 2KI + O3 + H2O  I2 + 2KOH + O2 ( duøng dd KI vaø hoà tinh boät nhaän ozon) ÑIEÀU Trong phoøng thí nghieäm: -Ozon ñöôïc hình thaønh khi coù CHEÁ nhieät phaân hôïp chaát giaøu oxi-: ( tia choùp. Seùt ),tia töû ngoaïi Tia töû ngoaïi KMnO4, 0KClO3.. 3O2 ---------------------> 2O3 T 2KMnO4 -------> K2MnO4 + O2 + MnO2 T0,MnO 2 2KClO3------- ---->2 KCl + 3O2 -Töø moû löu huyønh -Töø H2S H2S +1/2 O2  S +2H2O SO2 + 2H2S  3S + 2H2O Trong coâng nghieäp : -Chöng caát phaân ñoaïn khoâng khí loûng -Ñieän phaân nöôùc : ñp 2H2O -----> O2 + 2H2 TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa bằng sự đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com C LÖU HUYØNH –HIDROSUNFUA –LÖU HUYØNH ÑI OXI- LÖU HUYØNH TRI OXI -2 +4 +6 H2S Tính khöû SO2 Tính oxi hoaù-tính khöû SO3, H2SO4 Tính oxi hoaù H2S ( hidrosunfua) SO2 ( khí sunfurô) ( Löu huyønh ñi oxit) Löu huyønh (IV) oxit Khí muøi haéc , ñoäc Lí Tính Khí muøi tröùng thoái , ñoäc Hoaù tính  Tính axit yeáu: Dd H2S ( axit sunfuhidric)-laø axit yeáu( H2S < H2CO3) -Taùc duïng vôùi dd kieàm coù theå taïo 2 muoái: H2S + NaOH  NaHS + H2O H2S +2NaOH  Na2S + 2H2O  Tính khöû maïnh : 2H2S + O2( thieáu )  2S + 2H2O 2H2S + 3O2(dö)  2SO2 +2H2O ñen Loûng,tan voâ haïn trong nöoc vaø axit sunfuric  Laø oxit axit  Laø oxit axit: SO2 + H2O H2SO3 Axit sunfurô laø axit yeáu, ko beàn SO3 + H2O H2SO4 - Taùc duïng vôùi dd kieàm coù theå taïo 2 muoái: -Taùc duïng vôùi dd kieàm, oxit bazô SO2 + NaOH  NaHSO3 SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + 2H2O  Tính khöû : SO2 + Br2+2 H2O  H2SO4 + 2HBr (SO 2 laøm nhaït maøu dd Br2) FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S *Löu yù: ngoaøi nhaän bieát H2S baèng muøi tröùng thoái . Coù theå nhaän H2S cuõng nhö muoái S2baèng dd Pb(NO3)2 Vd: Na2S + Pb(NO3)2  PbS+2NaNO3 Ñieàu cheá SO3( löu huyønh trioxit)  Tính oxi hoaù SO2 + 2H2S  3S + 2H2O *Trong coâng nghieäp: -Ñoát chaùy S hoaëc quaëng pyrit saét 0 T 4FeS2 + 11O2----> 2Fe2O3+8SO2 *Trong phoøng thí nghieäm: Na2SO 3 + H2SO4  Na2SO4 + SO2+ H2O Natri sunfit MOÂT SOÁ COÂNG THÖÙC CAÀN NHÔÙ 1)Soá mol ( n): n= m M 2) Noàng ñoä phaàn traêm ( C% ): m C% = CT . 100% mdd mCT: Kl chaát tan M:khoái löôïngphaân töû mdd: KL dung dòch 3) Noàng ñoä mol/ lit (CM ) CM = n Vdd 6)ÔÛ Ñieàu chuaån(00C,1atm): ( mol/l) Soá mol = n = 4) khoái löôïng rieâng( g/ml): d= mdd Vdd kieän (g/ml) 5) Tæ khoái hôi ( dA/B ): dA/B = MA MB TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa bằng sự đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com tieâu V 22, 4 TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa bằng sự đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com