Giải bài tập SGK Hóa 10 Nâng cao Bài 29: Khái quát về nhóm halogen

So sánh cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố flo, clo, brom, iot.

Phương pháp giải

- Viết cấu hỉnh electron nguyên tử → So sánh phân lớp, e độc thân...

Hướng dẫn giải

+ Giống: Có 7 electron lớp ngoài cùng, trạng thái cơ bản có 1e độc thân: ns2np5

+ Khác:

- Nguyên tử F không có phân lớp d, nguyên tử các halogen còn lại có phân lớp d.

- Từ F đến I số lớp electron tăng dần.

Các halogen giống nhau như thế nào về tính chất hóa học? Giải thích.

Phương pháp giải

 - Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các halogen là ns²np⁵

→ Rút ra tính chất hóa học

Hướng dẫn giải

Các halogen đều có tính oxi hóa mạnh, tạo thành ,hợp chất có số oxi hóa -1:  X + 1e → X^-

Giải thích: Vì lớp electron ngoài cùng các nguyên tử halogen có 7 electron, dễ dàng thu thêm 1 electron để tạo thành ion âm X- có cấu hình electron của khí hiếm.

Các halogen khác nhau như thế nào về tính chất hóa học? Giải thích.

Phương pháp giải

Dựa vào cấu hình, số lớp electron, bán kính nguyên tử để giải thích

Hướng dẫn giải

Các halogen khác nhau về khả năng tham gia phản ứng hóa học.

- Từ F đến I tính oxi hóa giảm (tính phi kim giảm dần).

- Giải thích: Vì từ flo đến iot, số lớp electron tăng dần, bán kính nguyên tử tăng dần, độ âm điện giảm dần, do đó khả năng thu thêm 1 electron giảm dần, nghĩa là tính oxi hóa giảm dần.

Từ bảng 5.1, hãy nhận xét về sự biến đổi một số đặc điểm sau đây của các halogen:

a) Nhiệt độ nóng chảy

b) Nhiệt độ sôi.

c) Màu sắc.

d) Độ âm điện.

Phương pháp giải

Nắm vững sự biến đổi tính chất của nhóm Halogen

Hướng dẫn giải

Câu a: Nhiệt độ nóng chảy của các halogen tăng dần từ F₂ → I₂.

Câu b: Nhiệt độ sôi tăng dần từ F₂ → I₂.

Câu c: Màu sắc đậm dần từ F₂ → I₂.

Câu d: Độ âm điện giảm dần từ F₂ → I₂.

Vì sao trong các hợp chất, nguyên tố flo luôn luôn có số oxi hóa âm còn các halogen khác ngoài số oxi hóa âm còn có số oxi hóa dương?

Phương pháp giải

Dựa vào độ âm điện của các chất để giải thích hiện tượng

Hướng dẫn giải

+ Trong các hợp chất flo luôn có hóa âm vì không có phân lớp d và có độ âm điện lớn nhất nên chỉ khả năng thu thêm 1 electron mà không có khả năng cho 1 electron.

+ Các halogen khác có phân lớp d nên ở trạng thái kích thích thể có 3, 5 hoặc 7 electron tham gia liên kết. Khi tham gia kết ngoài khả năng thu thêm 1 electron còn có khả năng cho một số electron lớp ngoài cùng để có số oxi hóa dương.

Atatin (số hiệu nguyên tử bằng 85) cũng ở nhóm VIIA như các halogen. Hãy dự đoán xem atatin có tính oxi hóa mạnh hơn hay yếu hơn so với iot. Giải thích.

Phương pháp giải

Dựa vào độ âm điện, bán kính nguyên tử của các chất để giải thích hiện tượng

Hướng dẫn giải

Theo quy luật chung về tính chất của các nguyên tố trong một nhóm A: theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng đồng thời tính phi kim giảm, vì vậy atatin có tính oxi hóa yếu hơn iot.

Giải thích: Vì atatin và iot có cùng số electron ngoài cùng nhưng atatin có số lớp electron nhiều hơn iot nên bán kính nguyên tử lớn hơn, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng nhỏ hơn. Vì vậy, tính oxi hóa của atatin yếu hơn iot. Mặc dù điện tích hạt nhân của atatin lớn hơn điện tích hạt nhân của iot nhưng yếu tố quyết định là bán kính nguyên tử.