Halogen là gì? Có những tính chất vật lý, hóa học nào nổi bật gì và ứng dụng ra sao? Tất cả sẽ được Hóa chất VietChem giải đáp chi tiết qua bài viết dưới đây.
1. Halogen là gì ?
Halogen là những nguyên tố thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn hóa học, thường thì gọi là nhóm halogen hay những nguyên tố halogen .
Bạn đang đọc: Halogen là gì? Những tính chất và ứng dụng của halogen
Nhóm này gồm những nguyên tố hóa học như : Flo ( F ), Clo ( Cl ), Brôm ( Br ), Iốt ( I ), Astatin ( At là nguyên tố phóng xạ, hiếm gặp tự nhiên trong lớp vỏ Trái Đất ), Tennessine ( Ts là nguyên tố mới được phát hiện ) .
Halogen là gì
2. C
ấu tạo phân tử của nhóm halogen
- Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử những nguyên tố halogen đều có 7 electron, được phân thành hai phân lớp ( phân lớp s có 2 electron, phân lớp p có 5 electron ) .
- Do có 7 electron ở lớp ngoài cùng, chỉ còn thiếu 1 electron là đạt được thông số kỹ thuật electron bền như khí hiếm, nên ở trạng thái tự do, hai nguyên tử halogen góp chung một đôi electron để tạo ra phân tử có link cộng hoá trị không cực .
- Liên kết của phân tử ( X_ { 2 } ) không bền lắm, chúng dễ bị tách thành hai nguyên tử X. Trong phản ứng hoá học, những nguyên tử này dễ thu thêm 1 electron, do đó đặc thù hoá học cơ bản của những halogen là tính oxi hoá mạnh .
Cấu tạo phân tử của Br thuộc nhóm halogen
3. Những đặc thù vật lý của halogen
-
Trạng thái và sắc tố
Chuyển từ khí sang lỏng và rắn với sắc tố đậm dần như sau : Flo ở dạng khí và có màu lục nhạt, Clo trạng thái khí có màu vàng lục, Brom dạng lỏng với màu đỏ nâu và Iốt ở trạng thái rắn có màu đen tím cùng dễ thăng hoa .
-
Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi
Tăng dần từ flo đến iốt .
-
Đặc điểm tan trong nước
Ngoài flo không tan trong nước, những chất còn lại tan tương đối ít và hầu hết tan nhiều trong 1 số ít dung môi hữu cơ .
-
Trong tự nhiên chỉ sống sót ở dạng hợp chất
Clo đa phần ở dạng muối clorua, Flo thường ở trong khoáng vật florit và criolit, Brom hầu hết trong muối bromua của kali, natri và magie, iốt có trong mô một số ít loại rong biển và tuyến giáp con người …
Những đặc thù vật lý của halogen
4 .
Tính chất hóa học của nhóm Halogen
- Bởi vì lớp e ngoài cùng đã có 7 e, cho nên vì thế halogen là những phi kim nổi bật, nó dễ nhận thêm 1 e để biểu lộ tính oxi hóa mạnh .
- Tính oxi hóa của nhóm halogen sẽ giảm dần khi đi từ F2 đến I2 .
- Trong những hợp chất thì F chỉ có mức oxi hóa – 1 ; cạnh bên đó, những halogen khác ngoài mức oxi hóa – 1 còn có mức + 1 ; + 3 ; + 5 ; + 7 .
5. Một số phản ứng minh họa đặc thù của halogen
Tác dụng với sắt kẽm kim loại
- Các halogen phản ứng với hầu hết những kim loại trừ Au và Pt ( riêng F2 phản ứng được với toàn bộ những sắt kẽm kim loại ) → muối halogenua. Các phản ứng thường xảy ra ở nhiệt độ cao .
2M + nX2 → 2MX n
- Muối thu được thường ứng với mức hóa trị cao nhất của sắt kẽm kim loại. Riêng phản ứng của Fe với I2 chỉ tạo mẫu sản phẩm là FeI2 .
Phản ứng với hiđro
- Halogen phản ứng với hidro tạo thành hidro halogenua
H2 + X2 → 2HX
Với điều kiện kèm theo :
- F2 : Phản ứng được ngay cả trong bóng tối .
- Cl2 : Chỉ phản ứng khi được chiếu sáng .
- Br2 : Phản ứng xảy ra khi được đun nóng ở nhiệt độ cao .
- I2 : Là phản ứng có tính thuận nghịch và phải được đun nóng .
Tác dụng với nước
- F2 tính năng mãnh liệt với nước qua phương trình sau :
2H2 O + 2F2 → 4HF + O2
- Br2 và Cl2 có phản ứng thuận nghịch với nước :
H2O + X2 ↔ HX + HXO ( axit halogen hiđric và axit hipohalogenơ )
H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO
- I2 không phản ứng với nước .
Phản ứng với dung dịch kiềm
- Dung dịch kiềm loãng nguội :
X2 + 2N aOH → NaX + NaXO + H2O
Cl2 + 2N aOH → NaCl + NaClO + H2O
2C l2 + 2C a ( OH ) 2 dung dịch → CaCl2 + Ca ( ClO ) 2 + 2H2 O
Cl2 + Ca ( OH ) 2 bột → CaOCl2 + H2O
- Riêng F2 :
2F2 + 2N aOH → 2N aF + H2O + OF2
- Dung dịch kiềm đặc nóng :
3X2 + 6KOH → 5KX + KXO3 + 3H2 O
3C l2 + 6KOH → 5KC l + KClO3 + 3H2 O ( 1000C )
Tác dụng với dung dịch muối halogenua
X2 + 2N aX ’ → 2N aX + X ’ 2
( Trong đó X ’ là halogen có tính oxi hóa yếu hơn tính oxi hóa của halogen X. F2 không có phản ứng này ) .
6. Những ứng dụng quan trọng của nhóm halogen
6.1 Tạo ra đèn halogen
- Đèn halogen là một bóng đèn sợi đốt gồm một dây tóc vonfram được bọc kín trong một bóng đèn nhỏ gọn với một hỗn hợp của một khí trơ, cùng với một lượng nhỏ chất halogen như iốt hoặc brôm .
- Kết hợp của khí halogen cùng sợi vonfram tạo ra phản ứng hóa học quy trình halogen làm bổ trợ vonfram cho dây tóc, giúp tăng tuổi thọ và duy trì độ trong suốt của vỏ bóng đèn. Vì vậy, bóng đèn halogen hoàn toàn có thể hoạt động giải trí ở nhiệt độ cao hơn so với đèn chứa khí thường thì có hiệu suất và tuổi thọ hoạt động giải trí tương tự như, đồng thời cũng tạo ra ánh sáng có hiệu suất chiếu sáng và nhiệt độ màu cao hơn .
Đèn halogen
6.2 Ứng dụng Halogen trong điện tử và vật tư
Halogen không lấy phí thường được dùng làm chất chống cháy và được sử dụng trong những thành phần điện tử và vật tư, vỏ loại sản phẩm, chất dẻo .
Lưu ý : Loại chất chống cháy này không hề tái chế, nó sẽ giải phóng những chất có hại trong quy trình đốt cũng như sưởi ấm, nó đe doạ sức khoẻ của con người và thiên nhiên và môi trường xung quanh .
Ứng dụng trong điện tử và vật tư
>>>XEM THÊM: 
: Kali clorat là gì? Đặc điểm, tính chất và ứng dụng quan trọng của chúng
6.3 Ứng dụng của halogen trong y học
Những ứng dụng của iốt:
- Thuốc bôi iốt ( 5 % iốt trong nước / êtanol ) để khử trùng vết thương hay khử trùng mặt phẳng chứa nước uống .
- Iốt-123 được dùng trong y khoa để tạo ảnh và xét nghiệm hoạt động giải trí của tuyến giáp .
- Iốt-131 giúp điều trị ung thư tuyến giáp và bệnh Grave, cũng dùng trong chụp ảnh tuyến giáp .
Những ứng dụng của Flo:
Hiện nay những hợp chất dược phẩm có chứa flo đang được sử dụng nhiều trên thị trường. Ví dụ : Các thuốc chống suy nhược như Prozac và Paxil, những thuốc chống viêm khớp và chống viêm nói chung như Celebrex, những thuốc chống nhiễm trùng như Cipro …
Ứng dụng của halogen trong y học
Mong rằng với những chia sẻ trên bạn đã hiểu hơn về halogen, nhóm chất halogen cùng những tính chất, ứng dụng quan trọng của chúng. Nếu có bất cứ thắc mắc gì, quý bạn hãy bình luận ngay dưới bài viết này để được các chuyên viên của VietChem giải đáp chi tiết hơn