Halogen là gì? Tính chất, cấu tạo và ứng dụng của Halogen

Halogen là gì? Tính chất, cấu tạo và ứng dụng của Halogen

1. Halogen là gì?

Halogen là gì? Tính chất, cấu tạo và ứng dụng của Halogen

Khái niệm halogen là gì?

Halogen hay còn gọi là nhóm halogen hay nguyên tố halogen là một nhóm quan trọng trong bảng tuần hoàn, chúng thuộc nhóm VIIA.

Nhóm này bao gồm một loạt các nguyên tố hóa học như: Flo (F), Clo (Cl), Brom (Br), Iodine (I), Astatine (At – nguyên tố phóng xạ, hiếm thấy trong tự nhiên ở vỏ Trái Đất), và Tennessine. (Ts – nguyên tố mới được phát hiện). Hãy cùng tìm hiểu thêm về những đặc điểm riêng của nhóm halogen này.

2. Cấu trúc phân tử của một nhóm halogen cụ thể là gì?

Cấu trúc phân tử của nhóm halogen

Cấu trúc phân tử của nhóm halogen

Lớp electron ngoài cùng của các nguyên tố halogen đều có 7 electron, được chia thành 2 phân lớp: phân lớp s (2 electron) và phân lớp p (5 electron).

Với 7 electron ở lớp ngoài cùng, chúng chỉ thiếu 1 electron để đạt được cấu hình electron ổn định giống như các khí hiếm.

Do đó, ở trạng thái tự do, hai nguyên tử halogen góp một cặp electron để tạo thành phân tử có liên kết cộng hóa trị không phân cực.

Tuy nhiên, các liên kết trong phân tử (X{2}) không ổn định lắm và chúng dễ dàng bị tách thành hai nguyên tử X riêng lẻ. Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tử này có xu hướng thu thêm một electron, do đó, một tính chất hóa học quan trọng của halogen là khả năng hoạt động như chất oxy hóa mạnh.

Xem thêm: Cách bảo quản hóa chất xử lý nước của bạn một cách lâu dài

3. Tính chất vật lý, hóa học nổi bật của halogen là gì?

Tính chất hóa lý nổi bật của halogen

Tính chất hóa lý nổi bật của halogen

Phần tiếp theo mời bạn đọc tìm hiểu về những tính chất lý hóa nổi bật của nhóm halogen dưới đây.

Tính chất vật lý

Trong nhóm halogen, các tính chất vật lý biểu hiện ở mức độ khác nhau đáng kể, bao gồm trạng thái của chất, màu sắc và nhiệt độ sôi. Cụ thể:

Nó sẽ chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng và rắn, kèm theo sự thay đổi về màu sắc.

Ví dụ: Flo tồn tại ở trạng thái khí và có màu xanh lục nhạt, Clo ở trạng thái khí có màu xanh vàng, Brom ở dạng lỏng và có màu nâu đỏ, Iốt tồn tại ở trạng thái rắn và là có màu tím đen, dễ thăng hoa.

Trong nhóm halogen, Flo là nguyên tố duy nhất không tan trong nước, còn các nguyên tố còn lại tương đối khó tan và chủ yếu tan trong một số dung môi hữu cơ.

Clo chủ yếu tồn tại dưới dạng muối clorua, Flo thường được tìm thấy trong các khoáng chất như fluorit và cryolit, Brom chủ yếu tồn tại trong muối bromua của kali, natri và magie, Iốt có trong một số loài rong biển và tuyến giáp. nhân loại.

Tính chất hóa học của nhóm halogen

Do lớp electron ngoài cùng của các nguyên tố trong nhóm halogen đã có 7 electron nên nhóm halogen được coi là phi kim điển hình và chúng có khả năng tiếp nhận thêm một electron mạnh, thể hiện tính chất oxy hóa mạnh.

Tính oxi hóa của nhóm halogen giảm dần khi chuyển từ Flo (F₂) sang Iốt (I₂). Trong các hợp chất, Flo (F) thường chỉ có trạng thái oxi hóa -1. Trong khi đó, các nguyên tố halogen khác không chỉ có trạng thái oxy hóa -1 mà còn có thể biểu hiện các mức oxy hóa khác nhau như +1, +3, +5 và +7”.

Xem thêm: Soạn văn bài Tây Tiến ngắn nhất (Lớp 12, trang 44)

4. Ứng dụng của bộ phân phối halogen là gì?

Tính chất hóa lý nổi bật của halogen

Tính chất hóa lý nổi bật của halogen

Sau khi đã hiểu rõ khái niệm cũng như cấu tạo và ứng dụng của halogen. Phần dưới đây mời bạn đọc tìm hiểu thêm về những ứng dụng quan trọng của nhóm halogen, cụ thể như sau:

    Ứng dụng halogen trong công nghệ điện tử và vật liệu

Chất không halogen thường được sử dụng làm chất chống cháy và được tích hợp vào các linh kiện điện tử, vật liệu, vỏ sản phẩm và nhựa.

Lưu ý: Chất chống cháy không halogen hóa không thể tái chế và có thể thải ra các chất độc hại trong quá trình đốt cháy hoặc xử lý nhiệt, có thể gây hại cho sức khỏe con người và môi trường.

    Ứng dụng halogen trong lĩnh vực y học

Các ứng dụng của iốt bao gồm sử dụng iốt tại chỗ (5% iốt trong nước/etanol) để khử trùng vết thương hoặc bề mặt nước uống. Iodine-123 được sử dụng trong lĩnh vực y tế để tạo ra hình ảnh và kiểm tra hoạt động của tuyến giáp. Iot-131 được sử dụng để điều trị ung thư tuyến giáp và bệnh Graves, cũng như trong chụp ảnh tuyến giáp.

Về flo, hiện nay các hợp chất dược phẩm có chứa flo được sử dụng rộng rãi trên thị trường. Ví dụ: Thuốc chống trầm cảm như Prozac và Paxil, thuốc chống viêm khớp và thuốc chống viêm tổng hợp như Celebrex, cũng như thuốc chống nhiễm trùng như Cipro…

    Sản xuất đèn halogen

Sản xuất đèn halogen

Sản xuất đèn halogen

Đèn halogen là loại bóng đèn chứa sợi vonfram được bọc kín trong một bóng đèn nhỏ chứa hợp chất khí trơ và một lượng nhỏ halogen như brom hoặc iốt. Sự tương tác giữa khí halogen và sợi vonfram tạo ra chu trình hóa học halogen, bổ sung vonfram vào dây tóc, kéo dài tuổi thọ của đèn và duy trì độ trong suốt của vỏ đèn. Đèn halogen hoạt động ở nhiệt độ cao hơn đèn thông thường, mang lại ánh sáng với hiệu suất phát sáng và nhiệt độ màu cao.

Xem thêm: Khám phá những ứng dụng của CuCl2 Đồng Clorua

5. Tìm hiểu thêm về một số hợp chất halogen

Mời độc giả tìm hiểu thêm về các hợp chất halogen phổ biến nhất hiện nay.

Hydro halogenua

Hydrohalogenua là các hợp chất bao gồm hydro và halogen, có một số đặc tính quan trọng sau:

    Tất cả đều tồn tại dưới dạng khí, ngoại trừ HF (axit hydrofluoric) là chất lỏng.

    Tan nhiều trong nước và tạo dung dịch axit mạnh.

    Độ axit tăng theo thứ tự: HI (axit hydroiodic) > HBr (axit hydrobromic) > HCl (axit clohydric) > HF (axit hydrofluoric).

    HCl, HBr và HI có tính axit mạnh, có khả năng làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ và phản ứng với các kim loại đứng trước H trong bảng tuần hoàn, oxit kim loại, bazơ và muối. Ví dụ: Fe + HCl → FeCl2 + H2.

    Hydrohalua có tính khử và có thể phản ứng với các chất oxy hóa mạnh. Riêng HF cũng ăn mòn thủy tinh.

Tìm hiểu thêm về một số hợp chất halogen

Tìm hiểu thêm về một số hợp chất halogen

muối halogenua

Halogenua là hợp chất muối được làm từ hydrohalua. Hầu hết các muối clorua đều hòa tan, ngoại trừ PbCl2, AgCl, Hg2Cl2, CuCl, trong khi muối bromua và iodua có độ hòa tan tương tự.

Axit hypoclorơ (HClO)

Axit hypoclorơ là một axit rất yếu. Nó có thể được tạo ra trong phản ứng sau:

CO2 + H2O + KClO → KHCO3 + HClO.

Tuy nhiên, axit này không ổn định và chỉ tồn tại trong dung dịch nước.

Axit cloric (HClO3) và muối kali clorat

Axit cloric là axit khá mạnh, có tính oxi hóa mạnh và tan nhiều trong nước. Nó có thể được điều chế thông qua phản ứng nhiệt phân HClO như sau:

3HClO → HClO3 + 2HCl.

Muối kali clorat thường được sử dụng trong sản xuất thuốc nổ và muối tiêu, ví dụ:

6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl.

Axit pecloric (HClO4)

Axit perchloric là một axit rất mạnh và hòa tan cao trong nước. Nó có thể được điều chế từ KClO4 thông qua phản ứng sau:

KClO4 + H2SO4 → HClO4 + KHSO4.

Trên đây là một số thông tin về khái niệm Halogen? Cũng như những ứng dụng, cấu tạo nổi bật và các hợp chất đặc trưng của halogen. Hy vọng những chia sẻ từ Hóa Chất Đông Á sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về halogen và có thể áp dụng những kiến ​​thức vào cuộc sống cũng như nhu cầu thực tế của mình. Nếu có thắc mắc hay cần góp ý gì về bài viết, vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi qua website này ngay.

Httl

Nguyễn Lân Dũng

Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *