Nếu bạn là người đam mê Hóa học thì chắc hẳn đã không còn cảm thấy xa lạ gì với halogen. Vậy thì halogen là gì? Chúng có những tính chất, đặc điểm, ứng dụng như thế nào? Tham khảo bài viết sau đây để cập nhật cho mình những kiến thức mới nhất.
Tìm hiểu khái niệm halogen là gì?
Halogen bao gồm những nguyên tố thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn hóa học, thông thường chúng ta gọi là nhóm halogen hay các nguyên tố halogen.
Nhóm này sẽ gồm các nguyên tố hóa học như là: Flo (F), Clo (Cl), Brôm (Br), Iốt (I), Astatin (At là nguyên tố trong phóng xạ, hiếm gặp tự nhiên trong lớp vỏ Trái Đất), Tennessine (Ts là nguyên tố mới được phát hiện gần đây).
Nhóm halogen có cấu tạo phân tử như thế nào?
- Lớp electron nằm ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen đều có 7 electron, được chia thành hai phân lớp (phân lớp s sẽ có 2 electron, phân lớp p có 5 electron).
- Do có 7 electron nằm ở lớp ngoài cùng, chỉ còn thiếu 1 electron là sẽ đạt được cấu hình electron bền như khí hiếm, nên khi ở trạng thái tự do, hai nguyên tử halogen sẽ góp chung một đôi electron để tạo thành phân tử có liên kết cộng hoá trị không cực.
- Liên kết của phân tử (X_{2}) không quá bền, chúng dễ bị tách ra thành hai nguyên tử X. Trong phản ứng hoá học, các nguyên tử này cũng dễ thu thêm 1 electron, do đó tính chất hoá học cơ bản của các halogen đó là tính oxi hoá rất mạnh.
Halogen có những tính chất như thế nào?
Tính chất vật lý
- Trạng thái và màu sắc: Trạng thái của những nguyên tố nhóm halogen sẽ từ khí, lỏng đến rắn và màu sắc trở nên đậm dần như sau: Flo ở thể khí thường có màu vàng lục, Clo ở thể khí cũng có màu vàng lục, Brom ở thể lỏng có màu đỏ nâu, I-ốt ở thể rắn lại có màu đen tím, dễ thăng hoa.
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi: Tăng dần từ nguyên tố Flo (F) đến Iốt (I).
- Đặc điểm tan trong nước: Bên cạnh Flo không tan trong nước thì các chất còn lại ở trong nhóm Halogen sẽ tan tương đối ít và chủ yếu tan nhiều hơn trong một số dung môi hữu cơ.
- Trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất: Nguyên tố Clo (Cl) chủ yếu tồn tại ở dạng muối clorua, nguyên tố Flo (F) thường ở trong khoáng vật florit và criolit, nguyên tố Brom (Br) chủ yếu ở trong muối bromua của kali, natri và magie, iốt (I) cũng có trong mô một số loại rong biển và tuyến giáp con người…
Tính chất hóa học
- Bởi vì lớp e ngoài cùng đã có tới 7e, vì thế halogen là những phi kim điển hình, nó dễ dàng nhận thêm 1e để thể hiện tính oxi hóa mạnh.
- Tính oxi hóa của nhóm halogen sẽ dần giảm khi đi từ F2 đến I2.
- Trong các hợp chất thì F chỉ có mức oxi hóa là -1; bên cạnh đó, các halogen khác ngoài mức oxi hóa -1 còn có mức là +1; +3; +5; +7.
Halogen có đặc điểm gì?
Đặc điểm chính của halogen đó là tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử hydrogen.
Halogen có những ứng dụng gì trong cuộc sống hàng ngày?
– Ứng dụng vào quy trình sản xuất đèn halogen: Khí halogen đóng vai trò rất quan trọng trong việc những chiếc bóng đèn halogen ra đời. Sự kết hợp của khí halogen (gồm iốt, brôm) cùng sợi dây tóc vonfram đã tạo ra phản ứng hóa học, bổ sung thêm vonfram cho dây tóc, nhờ đó mà tăng tuổi thọ cũng như kéo dài độ trong suốt của vỏ bóng đèn. So với đèn chứa các loại khí thông thường có cùng công suất, bóng đèn halogen có thể hoạt động tốt ở nhiệt độ cao hơn, hiệu suất chiếu sáng cũng vượt trội hơn nhiều.
– Ứng dụng của nhóm halogen trong ngành điện tử và vật liệu: Các chất và hợp chất của Halogen miễn phí thường được dùng để làm chất chống cháy nổ và được đưa vào trong các thành phần của linh kiện điện tử, vật liệu, chất dẻo hoặc vỏ của sản phẩm. Tuy nhiên, loại chất chống cháy có chứa halogen thường không thể tái chế được, quá trình đốt cũng sẽ giải phóng ra các chất có hại cho sức khỏe và môi trường.
– Ứng dụng trong lĩnh vực y học: Những nguyên tố thuộc nhóm halogen có vai trò rất quan trọng trong y học. Các chế phẩm từ nhóm halogen đã được đưa vào và phục vụ đắc lực cho y tế, cụ thể:
- Thuốc bôi iốt thường được dùng trong việc sát trùng các vết thương.
- Iốt 123 được dùng để tạo ảnh và theo dõi các hoạt động của tuyến giáp.
- Iốt 131 góp phần quan trọng trong quá trình điều trị ung thư tuyến giáp, bệnh Grave.
- Flo cũng là một thành phần trong nhiều hợp chất dược phẩm hiện nay như thuốc chống suy nhược, thuốc chống viêm khớp, thuốc chống nhiễm trùng,…
- Clo và Brom thường được ứng dụng để khử trùng bề mặt nước.
- Các nguyên tố halogen cũng là thành phần quan trọng của thuốc, vì chúng hỗ trợ thuốc xâm nhập vào các mô tế bào.
Giải đáp ý nghĩa một số thuật ngữ khác liên quan đến halogen
Đèn halogen là gì?
Bóng halogen là gì? Bóng đèn halogen chính là bóng đèn sợi đốt nhưng nó đã được nâng cấp hơn. Cấu tạo gồm có một dây tóc Vonfram được bọc kín trong một bóng đèn nhỏ gọn cùng với một hỗn hợp của một khí trơ và một lượng nhỏ chất halogen như là iốt hoặc brôm. Có cấu tạo nhỏ gọn, màu sắc phong phú và ánh sáng ổn định nên đây là sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay.
Chảo halogen là gì?
Chảo halogen sử dụng các bóng đèn mạnh chứa đầy khí halogen như brom hoặc iốt nhằm tạo ra bức xạ nhiệt làm nóng thủy tinh, gốm. Thức ăn được nấu chín nhờ vào sự dẫn nhiệt giữa bếp nấu và chảo cũng như sự bức xạ nhiệt trực tiếp từ chính bóng đèn. Bóng đèn halogen có tuổi thọ cao hơn nhiều so với bóng đèn sợi đốt thông thường.
Muối halogen là gì?
Các muối halogenua chính là các hợp chất muối được tạo ra từ axit halogen hidric. Hầu hết muối clorua đều tan, ngoại trừ PbCl2, AgCl, Hg2Cl2 và CuCl, trong khi đó muối bromua và iodua có tính tan tương tự.
Đèn bi halogen là gì?
Đèn bi halogen hay đèn pha bi cầu ô tô là loại đèn pha có hiệu suất rất cao, sử dụng một thấu kính hội tụ nhằm tăng độ chụm sáng, từ đó hỗ trợ nâng cao khả năng chiếu xa của đèn. Hiện nay trên thị trường có 3 loại đèn pha gồm có: Đèn bi Xenon, đèn bi Halogen và mới nhất là đèn bi Led.
Quạt sưởi halogen là gì?
Quạt sưởi đèn halogen là loại quạt sưởi hỗ trợ làm ấm không gian nhanh chóng, rất tiện ích vào những ngày đông giá rét hay những ngày trời trở lạnh bất ngờ. Loại quạt này hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng. Quạt thường có công suất dao động từ 300 đến 1200W.
Về cấu tạo chính, quạt sưởi đèn halogen gồm có đèn chứa khí halogen, hộp nhựa chứa bóng đèn và lồng quạt. Ngoài ra, phía sau và thân quạt còn được bọc thêm một lớp nhựa chống cháy, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Có thể bạn quan tâm:
Mong rằng với những chia sẻ trên đây của chúng tôi thì bạn đã hiểu hơn về halogen, nhóm chất halogen cùng những tính chất, đặc điểm ứng dụng quan trọng của chúng trong đời sống. Nếu còn bất cứ thắc mắc gì, bạn đọc hãy bình luận ngay dưới bài viết này để được các chuyên viên của muahangdambao.com giải đáp chi tiết hơn nhé!
