Tính chất vật lý, tính chất hóa học của Flo (F) Brom (Br) Iot (I), sản xuất và ứng dụng Flo, Brom, Iot - Hóa 10 bài 25

Bài viết này sẽ giúp các em biết tính chất vật lý, tính chất hóa học của flo, brom và iot. Cách sản xuất và ứng dụng của flo, brom, iot trong đời sống.

I. FLO: Tính chất vật lý, tính chất hóa học, sản xuất và ứng dụng Flo

1. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của flo

- Ở điều kiện thường, flo là chất khí màu lục nhạt, rất độc.

- Trong tự nhiên, flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Hợp chất của flo có trong men răng của người và động vật, trong lá của một số loài cây, phần lớn tập trung trong 2 khoáng vật: Florit (CaF₂), Criolit (Na₃AlF₆ hay AlF₃.3NaF ).

2. Tính chất hóa học của flo

- Flo có độ âm điện lớn nhất ⟶ flo là phi kim mạnh nhất.

a) Flo tác dụng với kim loại

- Flo oxi hóa đươc tất cả các kim loại kể cả Au và Pt.

 2Au + 3F₂ ⟶ 2AuF₃ (vàng florua)

 2Fe + 3F₂ ⟶ 2FeF₃ (sắt(III) florua)

 2Ag + F₂ ⟶ 2AgF (bạc florua)

b) Flo tác dụng với phi kim

- Flo tác dụng trực tiếp với hầu hết phi kim, trừ oxi và nitơ.

 2F₂ + C ⟶ CF₄

c) Flo tác dụng với hiđro

- Flo tác dụng với hiđro ngay ở nhiệt độ thấp (–252^oC). Phản ứng gây nổ mạnh ở nhiệt độ rất thấp.

 H₂ + F₂  2HF

d) Flo tác dụng với nước

- Khí flo oxi hóa nước ngay ở nhiệt độ thường, hơi nước nóng bốc cháy khi tiếp xúc với khí flo.

 2F₂  + 2H₂O ⟶ 4HF + O₂ 

3. Ứng dụng của flo

- Điều chế dẫn xuất flo để sản xuất chất dẻo.

- Dùng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu ²³⁵U.

- Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống sâu răng.

4. Sản xuất flo trong công nghiệp

- Điện phân hỗn hợp KF và HF ở thể lỏng, cực dương bằng than chì, cực âm bằng thép đặc biệt hay đồng. Khí hiđro thoát ra ở cực âm, khí flo thoát ra ở cực dương.

II. BROM: Tính chất vật lý, tính chất hóa học, sản xuất và ứng dụng Brom

1. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của brom

- Ở điều kiện thường, brom là chất lỏng màu đỏ nâu, dễ bay hơi. Brom và hơi brom rất độc.

- Brom ít tan trong nước, nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ như etanol, benzen, xăng…

- Dung dịch của brom trong nước gọi là nước brom.

- Brom tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất với hàm lượng ít hơn clo và flo, chủ yếu là muối bromua của kali, natri, magie. Trong nước biển có một lượng rất nhỏ muối natri bromua.

2. Tính chất hóa học của brom

- Brom là chất oxi hóa mạnh nhưng kém clo và flo.

a) Brom tác dụng với kim loại

- Brom oxi hóa nhiều kim loại, phản ứng tỏa nhiệt.

 2Fe +3Br₂ ⟶ 2FeBr₃ (sắt(III) Bromua) 

 2Na + Br₂ ⟶ 2NaBr (natri Bromua)

b) Brom tác dụng với hiđro

- Phản ứng không gây nổ, khi đun nóng phản ứng cũng tỏa nhiệt, nhưng ít hơn so với phản ứng của clo.

 H₂ + Br₂  2HBr (axit bromhiđric)

c) Brom tác dụng với nước

- Brom tác dụng với nước rất chậm tạo ra (chậm hơn Clo) tạo thành axit bromhiđric HBr và axit hipobromơ HBrO.

 Br₂ + H₂O  HBr + HBrO

d) Brom tác dụng với dung dịch muối Iot:

- Brom oxi hóa được ion I⁻ (đẩy iot ra khỏi muối).

 Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂

e) Brom tác dụng với chất oxi hóa mạnh

- Brom thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh.

 Br₂ + 5Cl₂ + 6H₂O → 2HBrO₃ + 10HCl

→ Br₂: Thể hiện tính khử.

→ Cl₂: Thể hiện tính oxi hóa.

3. Ứng dụng của brom

- Brom được dùng để sản xuất một số dẫn xuất ứng dụng trong công nghiệp dược phẩm.

- Dùng chế tạo bạc bromua (AgBr) là chất nhạy cảm với ánh sáng để tráng lên phim ảnh.

- Hợp chất của brom được dùng nhiều trong công nghiệp dầu mỏ, hóa chất cho nông nghiệp, phẩm nhuộm và những hóa chất trung gian.

4. Sản xuất brom trong công nghiệp

- Brom được sản xuất từ nước biển. Sau khi tách NaCl ra khỏi nước biển, dung dịch còn lại có hòa tan NaBr. Dùng khí clo oxi hóa NaBr để sản xuất Br₂

Cl₂ + 2NaBr ⟶ 2NaCl + Br₂

III. IOT: Tính chất vật lý, tính chất hóa học, sản xuất và ứng dụng Iot

1. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của Iot

- Ở điều kiện thường, iot là chất rắn dạng tinh thể màu tím đen có vẻ sáng kim loại.

- Khi đun nóng nhẹ ở áp suất khí quyển, iot không nóng chảy mà biến thành hơi màu tím, khi làm lạnh hơi iot lại chuyển thành tinh thể, không qua trạng thái lỏng. Hiện tượng này gọi là sự thăng hoa.

- Iot tan rất ít trong nước tạo dung dịch gọi là nước iot; iot tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như xăng, benzen…

- Trong tự nhiên, iot tồn tại dạng hợp chất là muối iotua, có trong một số loài rong biển, tuyến giáp của người.

2. Tính chất hóa học của Iot

- Iot có tính oxi hóa yếu hơn brom, clo, flo.

a) Iot tác dụng với kim loại

- Iot oxi hóa được nhiều kim loại, nhưng phản ứng chỉ xảy ra khi đun nóng hoặc có chất xúc tác.

 2Na + I₂  2NaI (natri iotua)

 Fe + I₂  FeI₂ (sắt(II) iotua)

 2Al + 3I₂  2AlI₃ (nhôm iotua)

b) Iot tác dụng với hiđro

- Iot tác dụng với hiđro ở nhiệt độ cao và có chất xúc tác, phản ứng thuận nghịch.

c) Iot tác dụng với hồ tinh bột

- Iot có tính chất đặc trưng là tác dụng với hồ tinh bột tạo thành hợp chất có màu xanh.

⟹ Hồ tinh bột là thuốc thử để nhận biết iot và ngược lại.