Nhóm halogen là gì? Những thông tin chi tiết nhất
Nhóm Halogen bao gồm những nguyên tố gì? Cấu hình electron nguyên tử và sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong nhóm như thế nào?. Bài viết sau của Marathon Education sẽ cung cấp những thông tin khái quát về nhóm Halogen và bài tập vận dụng để giải đáp những thắc mắc này của các em.
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Về Oxi Và Tính Chất Hóa Học Của Oxi Hóa Lớp 10
Nhóm Halogen là gì? Và gồm những nguyên tố nào?
Nhóm halogen, hay còn gọi là các nguyên tố halogen (tiếng Latinh nghĩa là sinh ra muối) là những nguyên tố thuộc nhóm VII A (tức nhóm nguyên tố thứ 17 theo danh pháp IUPAC hiện đại) trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Nhóm Halogen bao gồm các nguyên tố hóa học sau: F (flo), Cl (clo), Br (brom), I (iot), At (atatin). Trong đó, At là nguyên tố phóng xạ không có trong tự nhiên mà được điều chế trong các lò phản ứng hạt nhân.
Những nguyên tố nhóm Halogen thuộc nhóm VIIA, đứng ở cuối các chu kỳ và trước các nguyên tố khí hiếm.
Cấu tạo phân tử của các nguyên tố trong nhóm Halogen
Các nguyên tố nhóm Halogen có 7 electron ở lớp electron ngoài cùng và được phân thành 2 phân lớp. Phân lớp s có 2 electron và phân lớp p có 5 electron. Do đó, cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố Halogen có công thức tổng quát là: ns2np5.
Nguyên tử của các nguyên tố Halogen thiếu 1 electron nữa là có thể đạt cấu hình electron bền như khí hiếm. Vì thế, ở trạng thái tự do, 2 nguyên tử Halogen sẽ góp chung 1 đôi electron để tạo nên phân tử có liên kết cộng hóa trị không cực.
Liên kết của phân tử X2 không được bền, dễ bị tách thành 2 nguyên tử X. Trong các phản ứng hoá học, các nguyên tử này lại rất hoạt động, dễ thu thêm 1 electron nên tính chất hoá học cơ bản của các nguyên tố nhóm Halogen là tính oxi hoá mạnh.
- Một số đặc điếm của các nguyên tố nhóm halogen
| Nguyên tố Tính chất | Flo | Clo | Brom | lot |
| Số hiệu nguyên tử | 9 | 17 | 35 | 53 |
| Bán kính nguyên tử (nm) | 0,064 | 0,099 | 0,114 | 0,133 |
| Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử | 2s22p5 | 3s23p5 | 4s24p5 | 5s25p5 |
| Nguyên tử khối | 19 | 35,5 | 80 | 127 |
| Trạng thái tập hợp của đơn chất ở 20°C | khí | khí | lỏng | rắn |
| Màu sắc | lục nhạt | vàng lục | nâu đỏ | đen tím |
| Nhiệt độ nóng chảy (tnc,°C) | –219,6 | –101,0 | –7,3 | 113,6 |
| Nhiệt độ sôi (ts,oC) | –188,1 | –34,1 | 59,2 | 185,5 |
| Độ âm điện | 3,98 | 3,16 | 2,96 | 2,66 |
Tính chất vật lý của halogen
Xét các nguyên tố nhóm Halogen theo thứ tự từ Flo đến Iot:
- Trạng thái tồn tại từ thể khí sang thể lỏng và thể rắn.
- Màu sắc đậm dần.
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các nguyên tố tăng dần.
Tính chất hóa học của halogen
- Các nguyên tố nhóm Halogen có lớp electron ngoài cấu tạo tương tự nhau nên các đơn chất của halogen giống nhau về tính chất hóa học những như thành phần và tính chất của các hợp chất được tạo thành bởi chúng.
- Các nguyên tố nhóm Halogen là những phi kim điển hình, từ Flo đến Iot, tính oxi hóa giảm dần.
- Các đơn chất halogen oxi hóa được các kim loại tạo thành muối halogenua, oxi hoá khí hiđro tạo thành hợp chất khí không màu hiđro halogenua. Những chất khí này có thể tan trong nước tạo thành dung dịch axit halogenhiđric.
>> Xem thêm: Tổng Hợp Các Công Thức Hóa Học Từ Lớp 8 Đến Lớp 12 Cần Nhớ
Sự biến đổi về độ âm điện
Nhóm Halogen có độ âm điện tương đối lớn. Độ âm điện giảm dần từ Flo đến Iot.
Flo có độ âm điện lớn nhất nên ở tất cả các hợp chất, Flo chỉ có số oxi hóa là -1. Những nguyên tố khác trong nhóm Halogen ngoài số oxi hóa -1 thì còn có +1, +3, +5, +7.
Bài tập vận dụng về nhóm Halogen
Bài tập 1: Các em hãy cho biết tính quy luật của sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, màu sắc và độ âm điện của nguyên tố nhóm Halogen.
Bài giải:
Quy luật của sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, màu sắc và độ âm điện của các nguyên tố Halogen như sau:
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi từ Flo đến Iot tăng dần.
- Màu sắc từ Flo đến Iot đậm dần.
- Độ âm điện từ Flo đến Iot giảm dần.
Bài tập 2: Một lượng đơn chất halogen khi tác dụng với Mg sẽ thu được 19g magie halogenua. Cũng với lượng đơn chất halogen đó, khi tác dụng với nhôm sẽ tạo ra 17,8g nhôm halogen. Các em hãy xác định tên cũng như khối lượng của đơn chất halogen nói trên.
Bài giải:
Gọi X là ký hiệu nguyên tử khối của nguyên tố Halogen cần tìm. Ta có, phương trình phản ứng:
\begin{aligned}
\bull \ & Mg + X_2 → MgX_2\\
&n_{MgX_2}=\frac{19}{24+2X}\\
&n_{X_2}=n_{MgX_2}=\frac{19}{24+2X}\ (1)\\
\bull \ & 2Al + 3X_2 → 2AlX_3\\
&n_{AlX_3}=\frac{17,8}{27+3X}\\
&n_{X_2}=\frac32.n_{alX_3}=\frac32.\frac{17,8}{27+3X}\ (2)\\
\end{aligned}
Cho (1) = (2)
Sau khi giải, các em sẽ tìm được X = 35,5. Vậy X là Cl
Thay X = 35,5 vào (1) ⇒ nCl2 = 0,2 (mol) ⇒ mCl2 = 14,2 (g)
Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education
Trên đây là những thông tin mà các anh chị team Marathon Education muốn chia sẻ để giúp các em hiểu rõ hơn về nhóm Halogen. Nắm vững những kiến thức này sẽ giúp các em tự tin để giải các bài tập liên quan. Nếu các em có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến nội dung này thì hãy liên hệ ngay với Marathon để được hỗ trợ giải đáp nhé.
Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học trực tuyến nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!
Các Bài Viết Liên Quan
