Halogen là nhóm tập hợp những nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn của nguyên tố hóa học, và được ứng dụng nhiều trong đời sống. Vậy nhóm halogen bao gồm các nguyên tố gì ? Tính chất và ứng dụng như thế nào trong đời sống. Bài viết sau đây sẽ trình bày các thông tin thú vị xoay quanh nhóm halogen. Xin mời các bạn tiếp tục theo dõi bài viết. Và hy vọng bài viết sẽ mang thông tin hữu ích đến các bạn.
1. Halogen Là Gì ?
1.1. Cấu tạo phân tử của nhóm halogen
Đối với lớp vỏ ngoài cùng có cấu hình tương tự nên các lớp halogen có nhiều điểm giống nhau về thành phần, tính chất hóa học, cũng như tính chất của các hợp chất.
Lớp electron ngoài cùng nguyên tử các nguyên tố halogen đều có 7 electron, được chia thành 2 phân lớp. Bao gồm phân lớp s có 2 electron, phân lớp p có 5 electron. Do có 7 electron ngoài cùng, chỉ còn thiếu 1 electron là đạt được cấu hình của khí hiếm. Đây cũng là một trong những nguyên liệu làm nên chiếc bóng đèn halogen. Các nguyên tố halogen đều có độ âm điện lớn. Trong đó, nổi bật là độ âm điện của Flo (F) với 3,98 là lớn nhất trong tất cả các nguyên tố hóa học. Ở trạng thái tự do hai nguyên tử halogen góp chung một đôi electron để tạo ra phân tử có liên kết cộng hóa trị không cực (X -X hoặc X2, X là ký hiệu chỉ các nguyên tố halogen).
Tuy nhiên, iên kết của các phân tử X2 không bền, chúng thường bị tách ra thành 2 nguyên tử X. Trong phản ứng hóa học, các nguyên tử này rất hoạt động vì chúng dễ thu thêm 1 electron. Bởi vậy mà tính chất hóa học cơ bản của nhóm halogen là tính oxi hóa mạnh. Nguyên tố trong nhóm halogen là những phi kim điển hình, chúng đều là chất oxi hóa mạnh. Với khả năng oxi hóa của các halogen giảm dần từ Flo (F) đến I-ốt (I).
1.2. Tính chất vật lý
- Trạng thái và màu sắc: Các nguyên tố nhóm halogen có trạng thái sẽ từ khí, lỏng đến rắn và màu sắc đậm dần. Điển hình như Flo ở thể khí có màu vàng lục, Clo ở thể khí có màu vàng lục, Brom thể lỏng có màu đỏ nâu, I-ốt ở thể rắn có màu đen tím, dễ thăng hoa.
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi: Tăng dần từ Flo (F) đến Iốt (I).
- Đặc điểm tan trong nước: Các nguyên tố trong nhóm Halogen tan tương đối ít và chủ yếu tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ, trừ Flo không tan trong nước.
- Tồn tại ở dạng hợp chất trong tự nhiên: Clo (Cl) chủ yếu tồn tại ở dạng muối clorua, Flo (F) thường ở trong khoáng vật florit và criolit, Brom (Br) chủ yếu ở trong muối bromua của kali, natri và magie, iốt (I) có trong mô một số loại rong biển và tuyến giáp con người…
2. Những Ứng Dụng Quan Trọng Của Nhóm Halogen Trong Đời Sống
2.1. Trong sản xuất vật liệu và điện tử
Halogen là một trong các thành phần trong các thành phần điện tử và vật liệu, chất dẻo, vỏ sản phẩm. Bên cạnh đó, chúng còn được ứng dụng làm chất chống cháy. Tuy nhiên, loại chất chống cháy này không thể tái chế, vì khi tái chế sẽ giải phóng ra các chất độc hại trong quá trình đốt hay sưởi ấm. Điều đó đe dọa sức khỏe con người và môi trường xung quanh nghiêm trọng.
2.2. Sản xuất đèn halogen
Đèn halogen là một loại bóng đèn sợi đốt. Bao gồm một dây tốn vonfram được bọc kín trong một bóng đèn nhỏ gọn với một hợp chất khí trơ và một lượng nhỏ chất halogen như Brom hoặc i-ốt.
Hoạt động bằng sự kết hợp của khí halogen và sợi vonfram tạo ra phản ứng hóa học chu trình halogen. Giúp bổ sung vonfram cho dây tóc, nhờ đó mà duy trì được độ trong suốt của vỏ bóng và tăng tuổi thọ của bóng đèn. Ưu điểm của bóng đèn halogen là có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn so với những loại đèn chứa khí thông thường có công suất và tuổi thọ tương đương. Bên cạnh đó, loại bóng đèn này tạo ra ánh sáng có nhiệt độ màu và hiệu suất chiếu sáng cao hơn.
2.3. Trong y học
Đối với nguyên tố Flo trong một số hợp chất dược phẩm đang được ứng dụng và sử dụng nhiều trên thị trường. Điển hình như trên thị trường có một số loại thuốc chống suy nhược như Paxil và Prozac, thuốc chống nhiễm trùng Cipro, hay thuốc chống viêm khớp và thuốc chống viêm nói chung như Celebrex…
Còn I-ốt trong y học được dùng làm thuốc bôi với I-ốt 5%. Còn I-ốt trong nước etanol có tác dụng khử trùng vết thương hay khử trùng bề mặt chứa nước uống. I-ốt 123 được dùng trong y khoa để xét nghiệm và tạo ảnh hoạt động của tuyến giáp. I-ốt 131 giúp điều trị bệnh Grave và ung thư tuyến giáp. Hơn nữa, loại này cũng dùng trong chụp ảnh tuyến giáp.
2.4. Một số ứng dụng khác riêng của từng chất trong halogen
- Flo làm chất oxi hóa cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa, công nghiệp sản xuất nhiên liệu hạt nhân để làm giàu 235U.
- Freon đường dùng trong máy lạnh và tủ lạnh
- Teflon là chất dẻo chịu được axit, kiềm và nhiều hóa chất khác
- Natri Fluoride (NaF) được dùng làm thuốc đánh răng
- Clo được dùng để tẩy trắng sợi vải, vải, giấy. Còn làm chất sát trùng trong hệ thống cung cấp nước sạch, trong quá trình xử lý nước thải. Clo còn được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
- Brom là chất được dùng để chế tạo dược phẩm, phẩm nhuộm… AgBr còn dùng để chế tạo chất nhạy cảm với ánh sáng để tráng lên phim ảnh
- I-ốt được dùng chủ yếu ở dạng cồn i-ốt. Có tác dụng làm chất sát trùng. Khi trộn KI và KIO3 vào muối ăn tạo ra muối i-ốt.
XEM THÊM THÔNG TIN LIÊN QUAN
HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
