Trong tự nhiên, một số phi kim như carbon, nitrogen, oxygen tồn tại ở cả dạng đơn chất và hợp chất, còn các halogen đều chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Vì sao có sự khác biệt này?
Kể tên một số hợp chất phổ biến của halogen trong tự nhiên.
Tra cứu số liệu Bảng 6.1, Bảng 6.2 và Hình 6.2 để hoàn thành bảng mô tả một số đặc điểm cấu tạo của các nguyên tử halogen theo mẫu sau:
Nguyên tử | Lớp electron ngoài cùng | Bán kính nguyên tử | Độ âm điện |
Fluorine | ? | ? | ? |
Chlorine | ? | ? | ? |
Bromine | ? | ? | ? |
Iodine | ? | ? | ? |
Từ bảng số liệu thu được, hãy:
a) Giải thích tại sao nguyên tử halogen có xu hướng nhận 1 electron từ nguyên tử kim loại, hoặc góp chung 1 electron với nguyên tử phi kim, để hình thành liên kết.
b) Nêu và giải thích xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử, độ âm điện của các nguyên tử halogen. Từ đó dự đoán xu hướng biến đổi tính oxi hóa từ F đến I
c) Dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng và độ âm điện, giải thích tại sao nguyên tử fluorine chỉ có số oxi hóa -1 trong các hợp chất?
Nguyên tử | Lớp electron ngoài cùng | Bán kính nguyên tử | Độ âm điện |
Fluorine | 2s22p6 | 73 | 3,98 |
Chlorine | 3s23p6 | 103 | 3,16 |
Bromine | 4s24p6 | 119 | 2,96 |
Iodine | 5s25p6 | 142 | 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 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
Trả lời bởi Mai Trung Hải PhongTham khảo Bài 12 (Liên kết cộng hóa trị) hãy:
a) Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử halogen bằng công thức electron
b) Liên kết trong phân tử halogen là liên kết cộng hóa trị phân cực hay không phân cực?
c) Dựa vào bán kính nguyên tử (Hình 6.2), hãy dự đoán xu hướng biến đổi độ dài liên kết trong dãy các phân tử halogen.
a) Khi 2 nguyên tử halogen liên kết với nhau, mỗi nguyên tử sẽ góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung
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
Trả lời bởi Mai Trung Hải PhongXác định số oxi hóa của chlorine trong các chất sau: Cl2, HCl, HClO, HClO2, HClO3, HClO4.
Trong tự nhiên, các nguyên tố halogen tồn tại ở dạng hợp chất. Viết công thức một vài hợp chất của halogen thường được dùng trong thực tế.
Nguyên tử halogen có thể nhận 1 electron từ nguyên tử kim loại hoặc góp chung electron với nguyên tử phi kim.
Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử NaCl và HCl để minh họa.
Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử NaCl: Nguyên tử Na sẽ nhường 1 electron để tạo thành \(Na^+\), nguyên tử Cl sẽ nhận 1 electron để tạo thành \(Cl^-\)
=>Na+ và Cl- sẽ kết hợp với nhau để tạo thành liên kết ion
Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử HCl: Nguyên tử H và nguyên tử Cl liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử góp 1 electron. Khi đó, nguyên tử hidro có 2e(thỏa mãn cấu hình khí hiếm gần nhất của H là Heli), nguyên tử Cl có 8e(thỏa mãn cấu hình khí hiếm gần nhất của Cl là Ar), thỏa mãn quy tắc bát tứ
Từ Bảng 21.2, nhận xét xu hướng biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các halogen và giải thích.
Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng từ F2 đến I2 do:
- Tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng.
- Khối lượng phân tử tăng.
Trả lời bởi Nguyễn Việt DũngXác định chất oxi hóa, chất khử trong phản ứng sodium và iron với chlorine, dùng mũi tên chỉ rõ sự nhường electron từ chất khử sang chất oxi hóa.
\(2Na+Cl_2\rightarrow2NaCl\)(ĐK: t độ)
Chất khử: Na
Chất oxi hóa: Cl2
=>Na nhường electron sang Cl
\(2Fe+3Cl_2\rightarrow3FeCl_2\)
Chất khử: Fe
Chất oxi hóa: Cl2
=>Fe nhường electron sang Cl2
Trả lời bởi Nguyễn Lê Phước ThịnhXét các phản ứng hóa học: H2(g) + X2(g) → 2HX(g) (X là các halogen)
Tra số liệu trong Bảng 12.2 để:
1. Giải thích xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogen theo khả năng hoạt động của các halogen
2. Dựa vào số liệu năng lượng liên kết H-X, giải thích xu hướng phản ứng giảm dần từ F2 đến I2
1.
- Từ F2 đến I2, tính oxi hóa của các halogen giảm dần
=> Khả năng hoạt động của các đơn chất halogen giảm dần
=> Xu hướng phản ứng với hydrogen giảm dần
2.
- Dựa vào Bảng 12.2 ta nhận thấy: Từ F đến I, năng lượng liên kết của halogen với hydrogen giảm dần
=> Khả năng halogen liên kết với hydrogen giảm dần
=> Xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogen giảm dần từ F2 đến I2
Trả lời bởi Mai Trung Hải Phong
Trong tự nhiên, halogen chỉ tồn tại ở dạng hợp chất là bởi vì halogen là những chất có khả năng oxy hóa mạnh nên phản ứng với các chất trong tự nhiên để tạo ra hợp chất
Trả lời bởi Nguyễn Lê Phước Thịnh