Bài tập Hóa vô cơ - Bài tập chương 6: Nguyên tố không chuyển tiếp (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Hóa vô cơ - Bài tập chương 6: Nguyên tố không chuyển tiếp (Có đáp án)

1. f) mức oxy hóa 1 bền nhất nên đơn chất có tính oxy hóa đặc trưng. Các mức oxy hóa dương đều kém bền do đó các hợp chất halogen có số oxy hóa dương đều đặc trưng bởi tính oxy hóa. g) Trong các số oxy hóa dương, phổ biến nhất là +7 và +5. Số oxy hóa +3 kém bền nhất. b) Có sự biến đổi đều đặn tính chất hóa học và vật lý trong phân nhóm (do sự tăng đều đặn bán kính nguyên tử): Trong phân nhóm tính phi kim giảm dần từ trên xuống. Trạng thái F2 Cl2 Br2 I2 At đơn chất khí Khí Lỏng rắn tím Rắn lục sáng vàng lục đỏ sậm đen đen o tnc ( C) 219,6 100,1 7,2 113,5 299 o ts ( C) 187 34,15 58,75 184,5 411 Epl X X (kJ/mol) 159 243 199 150,7 117 Thế khử chuẩn 2,87 1,36 1,07 0,54 0,2 - - X2+2e = 2X (V) Thế khử chuẩn 1,201 1,853 1,60 - - - XO4 +2e XO3 (V) + - I1 (eV)X X +e 17,43 13,01 11,84 10,45 9,2 F (eV) 3,5 3,6 3,5 3,3 2,8 Độ âm điện 4,0 3,0 2,8 2,6 2,2 c) Fluor không có phân lớp d trống Chất F2 Cl2 Br2 I2 At2 Epl X X (kJ/mol) 151 239 199 150,7 117
2. Giải thích: Sự tăng thế khử của Br đột ngột so với Cl là do cặp e- bền rõ rệt do sự co d. At(VII) không tồn tại trong nước vì tính oxy hóa quá mạnh của nó ( cặp e- 6s bền rõ rệt do tác dụng hút mạnh của hạt nhân vì xuất hiện thêm 14 proton ứng với 14 electron trên phân lớp 4f) I.2 Tính chất hóa học của đơn chất A. Tính oxy hóa giảm dần từ trên xuống 1) Fluor a) Là chất oxy hóa cực mạnh: - Tác dụng trực tiếp và mãnh liệt với hầu hết các đơn chất ở ngay nhiệt độ thấp. - Tác dụng trực tiếp với một số khí hiếm (trừ He, Ar & Ne) - Đẩy oxy ra khỏi các hợp chất của nó SiO2 + F2 = SiF4 + O2 Chú ý: Fluor tạo thành lớp mỏng floride với Ni nên thực tế vẫn dùng bình Niken chứa khí flo khô. Khả năng hoạt động cao bất thường của fluor (so với Oxy hay Clo) do các nguyên nhân sau: + Năng lượng liên kết F – F nhỏ (151 kJ/mol) + Ái lực electron lớn ( 336,7 kJ/mol) + năng lượng hoạt hóa các phản ứng fluor tham gia nhỏ ( 4kJ/mol) + Các hợp chất của fluor rất bền vững Ví dụ: Hợp chất SF6 (k) SO3 (k) PF5 (k) PCl5 (k) o  298,tt -1221 -396 -1593 -375 (kJ/mol) 2) Clo a) Là chất oxy hóa mạnh, nhưng cường độ kém fluor - Tác dụng trực tiếp với hầu hết các nguyên tố (trừ oxy & khí hiếm) b) Không oxy hóa được nước mà dị phân: o o (mặc dù Cl2/2Cl- = 1,359V> O2,H+/H2O = 1,229V) Cl2 + H2O HClO + HCl
3. II. Hợp chất II.1 hydrohalogenide HX Vật lý: Là chất khí ở nhiệt độ thường Hóa học: + Phân tử H-X có cực, phân ly hoàn toàn trong nước (trừ HF mạnh trung bình pK = 10-3,16), nên chúng là axit mạnh. Độ mạnh acid tăng dần từ HF HI Do đó ion X- hầu như không bị thủy phân (F- thủy phân yếu) + HF tác dụng dễ với thủy tính, cát do tạo phức florosilicat bền: 6HF + SiO2 = H2[SiF6] + 2H2O + Tính khử tăng dần từ HF đến HBr 2HBr + H2SO4(đậm đặc) = SO2 + Br2 + 2H2O 8HI + H2SO4 (đậm đặc) = H2S + 4I2 + 4H2O Điều chế HF: NaF + H2SO4 = HF + Na2SO4 HCl: Cl2 + H2 = HCl HBr & HI: PX3 + 3H2O = 3HX + H3PO3 (X – Br, I) II.2 Các hợp chất halogen có số oxy hóa dương Tất cả các hợp chất halogen có số oxy hóa dương đều là chất oxy hóa. (Fluor không có số oxy hóa dương) Tính oxy hóa giảm dần từ hợp chất Clo đến At Cường độ oxy hóa phụ thuộc vào độ bền vững của số oxy hóa , pH và nồng độ các chất Ví dụ: