phối trí của các halogen trong các hợp chất tăng lên: F thường chỉ tạo nên một liên kết nhưng trong những hợp chất có cầu flo như (SbF5)n và (ReF2)n thì F có số phối trí là 2, clo có số phối trí là 4 trong ion ClO4-, số phối trí của brom là 5 trong BrF5 và số phối trí của iot là 6, 7 trong H5IO6, IF7. Đó là do có sự tham gia nhiều hơn của obitan d vào các kiểu lai hóa của obitan nguyên tử. 4.2. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế [2], [4] 4.2.1. Trạng thái thiên nhiên Trong thiên nhiên, halogen chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất, chỉ tìm thấy clo đơn chất trong khí núi lửa. - F: có trong hai khoáng vật chính là: florit (CaF2), cryolit (Na3AlF6). - Cl: có chủ yếu trong nước biển, mỏ muối. - Br, I: cùng tồn tại với Cl trong nước biển, I còn có trong các loại tảo biển. Đồng vị: F: 199 F ;
35 Cl: 17 Cl ,
37 17
Cl ;
Br:
79 35
Br ,
81 35
Br ; I:
127 53
I
4.2.2. Phương pháp điều chế Nguyên tắc chung: Oxi hoá muối halogen bằng chất oxi hoá mạnh hoặc bằng dòng điện. 4.2.2.1. Điều chế Flo Trong công nghiệp, flo được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy hỗn hợp (KF + 3HF) ở 66oC. Sản phẩm thu được là F2 và H2. 4.2.2.2. Điều chế Clo Trong phòng thí nghiệm: Cho HCl hoặc NaCl tác dụng với chất oxi hoá mạnh: KMnO4, MnO2, CaOCl2, KClO3,… MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 2KMnO4 + 4HCl
→ MnCl2 + 2KCl + 8H2O + 5Cl2
KClO3
→ KCl
+ 6HCl
Trong công nghiệp: - Điện phân nóng chảy muối clorua:
37
+
3H2O +
3Cl2