Tính chất hóa học của halogen: tính oxi hóa mạnh, phản ứng với kim loại, hydrogen, nước và bài tập có đáp án

Tính chất hóa học của halogen là tính oxi hóa mạnh, giảm dần từ F2 đến I2. Phản ứng với kim loại, hydrogen, nước, dung dịch NaOH, phản ứng đẩy halogen ra khỏi muối halide, phương trình cụ thể và bài tập có đáp án Hóa 10.

Tính chất hóa học của halogen là gì?

Tính chất hóa học của halogen đặc trưng bởi tính oxi hóa mạnh: nguyên tử dễ nhận $1$ electron để thành ion $\ce{X-}$. Tính oxi hóa giảm dần theo thứ tự $\ce{F2} > \ce{Cl2} > \ce{Br2} > \ce{I2}$, nên halogen mạnh hơn đẩy được halogen yếu hơn ra khỏi muối.

Tác dụng với kim loại

$\ce{2Na + Cl2 -> 2NaCl}$
$\ce{2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3}$ (Fe lên số oxi hóa $+3$ do chlorine oxi hóa mạnh)
$\ce{Cu + Cl2 -> CuCl2}$

Tác dụng với hydrogen

Halogen	Điều kiện	Phương trình
$\ce{F2}$	Bóng tối, nhiệt độ thấp, nổ	$\ce{H2 + F2 -> 2HF}$
$\ce{Cl2}$	Ánh sáng hoặc đun nóng	$\ce{H2 + Cl2 -> 2HCl}$
$\ce{Br2}$	Đun nóng	$\ce{H2 + Br2 -> 2HBr}$
$\ce{I2}$	Đun nóng, thuận nghịch	$\ce{H2 + I2 <=> 2HI}$

Tác dụng với nước và dung dịch kiềm

Chlorine tan một phần trong nước: $\ce{Cl2 + H2O <=> HCl + HClO}$ (HClO có tính oxi hóa mạnh, tẩy màu, sát khuẩn).
Với dung dịch $\ce{NaOH}$ loãng, nguội: $\ce{Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O}$ (nước Javel); Cl vừa tăng vừa giảm số oxi hóa (tự oxi hóa - khử).

Phản ứng đẩy halogen

Halogen đứng trên đẩy được halogen đứng dưới ra khỏi dung dịch muối halide:

$\ce{Cl2 + 2NaBr -> 2NaCl + Br2}$
$\ce{Br2 + 2NaI -> 2NaBr + I2}$
$\ce{Cl2 + 2NaI -> 2NaCl + I2}$

Ví dụ 1

Có xảy ra phản ứng giữa $\ce{I2}$ và dung dịch $\ce{NaBr}$ không?

Không, vì $\ce{I2}$ có tính oxi hóa yếu hơn $\ce{Br2}$.

Ví dụ 2

Cho $\ce{Cl2}$ vào dung dịch $\ce{KI}$ có hồ tinh bột. Hiện tượng gì?

Dung dịch chuyển màu xanh tím do $\ce{I2}$ sinh ra: $\ce{Cl2 + 2KI -> 2KCl + I2}$.

Xem bài: Nhóm halogen

Xem bài: Phản ứng oxi hóa - khử

Những lỗi thường gặp

Bài tập thực hành

Viết phương trình $\ce{Fe}$ tác dụng với $\ce{Cl2}$ và $\ce{Fe}$ tác dụng với dung dịch $\ce{HCl}$, so sánh sản phẩm.
Phản ứng nào xảy ra: $\ce{Br2 + NaCl}$ hay $\ce{Cl2 + NaBr}$?
Viết phương trình $\ce{Cl2}$ với dung dịch $\ce{KOH}$ loãng, nguội.
Sắp xếp tính oxi hóa giảm dần: $\ce{Br2}$, $\ce{F2}$, $\ce{I2}$, $\ce{Cl2}$.
Sục $\ce{Cl2}$ dư vào $200$ mL dung dịch $\ce{NaBr}$ $0{,}1$ M. Tính khối lượng $\ce{Br2}$ thu được.

Đáp án

$\ce{2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3}$; $\ce{Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2}$: Fe có số oxi hóa $+3$ với $\ce{Cl2}$, $+2$ với HCl.
$\ce{Cl2 + 2NaBr -> 2NaCl + Br2}$ xảy ra.
$\ce{Cl2 + 2KOH -> KCl + KClO + H2O}$.
$\ce{F2} > \ce{Cl2} > \ce{Br2} > \ce{I2}$.
$n_{\ce{NaBr}} = 0{,}02$ mol nên $n_{\ce{Br2}} = 0{,}01$ mol, $m = 0{,}01 \cdot 160 = 1{,}6$ g.