Các nguyên tố phổ biến thuộc nhóm halogen (VIIA) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học gồm: F (Z = 9), Cl (Z = 17), Br (Z = 35) và I (Z = 53). Đơn chất halogen tồn tại dạng phân tử X2, giữa các phân tử X2 thường có tương tác với nhau. Cho giá trị năng lượng liên kết X-X ở bảng sau:
Liên kết và năng lượng liên kết (kJ/mol) ở 25°C và 1 bar F-F (159); Cl-Cl (243); Br-Br (193); I-I (151)
Năng lượng liên kết X-X càng lớn thì liên kết càng bền.
a. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử X có dạng ns2 np5.
b. Liên kết giữa các nguyên tử trong X2 là liên kết cộng hoá trị không phân cực.
c. Tương tác giữa các phân tử X2 là tương tác van der Waals.
d. Năng lượng liên kết Cl – Cl lớn nhất trong dãy trên vì Cl có bán kính nguyên tử nhỏ nhất.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, các halogen ở nhóm VIIA đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng dạng ns2np5.
(b) Đúng, do Δχ = 0 nên liên kết giữa các nguyên tử trong X2 là liên kết cộng hoá trị không phân cực.
(c) Đúng
(d) Sai, từ Cl2 đến I2 do bán kính nguyên tử tăng nên độ dài liên kết cũng tăng —> Năng lượng liên kết giảm dần.
F2 chỉ có liên kết σ; Cl2, Br2, I2 ngoài liên kết σ còn có một phần liên kết π được tạo ra bởi sự xen phủ AO d trống của nguyên tử halogen này với AOp có cặp electron của nguyên tử halogen kia —> F tuy có bán kính nhỏ nhất nhưng F-F vẫn có năng lượng liên kết kém Cl-Cl.