Giải thích các bước giải:

 A. Tính chất vật lý:

** Chuyển từ khí sang lỏng và rắn với màu sắc đậm dần.

+ $Flo$ ở dạng khí có màu lục nhạt.

+ $Clo$ ở dạng khí có màu vàng lục.

+ $Brom$ ở dạng lỏng có màu đỏ nâu.

+ $Iot$ ở dạng rắn có màu đen tím. Iot rất dễ thăng hoa và dễ nóng chảy.

** Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi:

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các $Halogen$ tăng dần từ $Flo$ đến $Iot$

** Đặc điểm tan trong nước:

+ $Flo$ không tan trong nước.

+ $Clo$, $Brom$, $Iot$ tan ít trong nước.

Các $Halogen$ tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như: $etanol$, $Benzen$, $Xăng$, …

-------------------------------------------------------

B. Tính chất hóa học:

Tính chất hóa học đặc trưng của các $Halogen$ là tính oxi hóa mạnh. Sắp xếp theo thứ tự giảm dần là:

$F_2>Cl_2>Br_2>I_2$

1/. Phản ứng với $H_2$

a/. $F_2$ phản ứng với $H_2$ ngay trong bóng tối, ở nhiệt độ rất thấp ($-252^oC$ và gây nổ.

PTHH: $H_2+F_2$ $\xrightarrow{-252^oC}$ $2HF$

b/. $Cl_2$ phản ứng với $H_2$ khi được chiếu sáng hay nung nóng và gây nổ khi tỉ lệ thể tích là $1:1$

PTHH: $H_2+Cl_2$ $\xrightarrow{ánh sáng}$ $2HCl$

c/. $Br_2$ phản ứng với $H_2$ khi được nung nóng 

PTHH: $H_2+Br_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2HBr$

d/. $I_2$ phản ứng với $H_2$ khi nung nóng ở nhiêt độ rất cao, phản ứng xảy ra không hoàn toàn, phản ứng thuận nghịch

PTHH: $H_2+I_2(t^0)⇄2HI$

2/. Phản ứng với kim loại:

a/. $F_2$ phản ứng với tất cả các kim loại tạo muối $Florua$

PTHH: $3F_2+2Au→2AuF_3$

b/. $Cl_2$ phản ứng với hầu hết các kim loại (trừ $Au$ và $Pt$), tạo muối $Clorua$, phản ứng cần nung nóng

PTHH: $2Fe+3Cl_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2FeCl_3$

c/. $Br_2$ phản ứng với hầu hết các kim loại (trừ $Au$ và $Pt$), tạo muối $Bromua$, phản ứng cần nung nóng

PTHH: $2Fe+3Br_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2FeBr_3$

d/. $I_2$ phản ứng với nhiều kim loại tạo muối $Iotua$, phản ứng cần nung nóng hoặc có chất xúc tác

PTHH: $2Al+3I_2$ $\xrightarrow{t^o,H_2}$ $2AlI_3$

3/. Phản ứng với nước:

Khi cho các $Halogen tan vào nước:

+ $F_2$ bốc cháy trong nước nóng, ở nhiệt độ thường $F_2$ phân hủy nước 1 cách mãnh liệt

PTHH: $2F_2+2H_2O→4HF+O_2↑$

+ $Cl_2$ tan trong nước ở nhiệt độ thường, tạo hỗn hợp 2 axit:

PTHH: $Cl_2+H_2O⇄HCl+HClO$

+ $Br_2$ tan trong nước ở nhiệt độ thường, $Br_2$ tan kém hơn $Cl_2$

PTHH: $Br_2+H_2O⇄HBr+HBrO$

+ $I_2$ hầu như ít tan trong nước và không tác dụng với nước.

4/. Phản ứng dung dịch kiềm:

** Nếu dung dịch kiềm loãng, nguội:

+ $F_2$: 

PTHH: $2F_2+2NaOH→2NaF+H_2O+OF_2$

+ $Cl_2$:

PTHH: $Cl_2+2NaOH→NaCl+NaClO+H_2O$

$2Cl_2+2Ca(OH)_2(dung dịch)→CaCl_2+Ca(ClO)_2+2H_2O$

$2Cl_2+2Ca(OH)_2(bột)→CaOCl_2+2H_2O$

+ Còn $Br_2$ và $I_2$ theo công thức tổng quát sau:

$X_2+2NaOH→Nã+NaXO+H_2O$

** Nếu dung dịch kiềm đặc, nóng:

Các $Halogen$ sẽ theo công thức tổng quát sau:

PTHH: $2X_2+2KOH$ $\xrightarrow{đặc,nóng}$ $5KX+KXO_3+3H_2O$

$2Cl_2+2KOH$ $\xrightarrow{đặc,100^oC}$ $5KCl+KClO_3+3H_2O$

5/. Phản ứng với dung dịch muối của $Halogen$ có tính oxi hóa yếu hơn:

+ $F_2$ có thể đẩy được $Cl_2$ ra khỏi muối $Clorua$

PTHH: $F_2+2NaCl$ $\xrightarrow{khan,nóng}$ $2NaF+Cl_2↑$

+ $Cl_2$ có thể đẩy được $Br_2$ ra khỏi muối $Bromua$

PTHH: $Cl_2+2NaBr→2NaCl+Br_2$

+ $Br_2$ có thể đẩy được $I_2$ ra khỏi muối $Iotua$

PTHH: $Br_2+2NaI→2NaBr+I_2$

---------------------------------------

C. Trạng thái tự nhiên: 

Trong tự nhiên $Halogen$ thường tồn tại ở dạng hợp chất:

+ $Flo$ tồn tại ở trong khoáng vật $Florit$ và $Criolit$

+ $Clo$ tồn tại ở trong muối $Clorua$

+ $Brom$ tồn tại chủ yếu trong muối $Bromua$ của $Kali$, $Natri$, và  $Magie$

+ $Iot$ tồn tại ở trong mô 1 số loại $rong$ $biển$ và trong tuyến giáp của con người.

----------------------------------

D. Điều chế:

+ Điều chế $Flo$:

PTHH: $2HF$ $\xrightarrow[\text{có xúc tác KI}]{đpdd}$ $H_2↑+F_2↑$

+ Điều chế $Clo$:

PTHH:

** $2NaCl+2H_2O$ $\xrightarrow[\text{cómàngxốp}]{đpdd}$ $2NaOH+H_2↑+Cl_2↑$ 

** $MnO_2+4HCl$ $\xrightarrow{t^o}$ $MnCl_2+Cl_2↑+2H_2O$

** $2KMnO_4+16HCl→2MnCl_2+5Cl_2↑+2KCl+8H_2O$

+ Điều chế $Brom$:

PTHH:

$Cl_2+2NaBr→2NaCl+Br_2$

+ Điều chế $Iot$:

PTHH:

$Cl_2+2NaI→2NaCl+I_2$

$Br_2+2NaI→2NaBr+I_2$

$\text{TCVL:}$

Flo không tan trong nước vì nó phân hủy nước rất mạnh . các halogen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong 1 số dung môi hữu cơ

$\text{TCHH:}$

$\text{-Tác dụng kim loại→Muối halogenua}$

$\text{-Tác dụng được hầu hết phi kim trừ N$_{2}$,O$_{2}$,C(kim cương)}$

$\text{-Tác dụng hidro→khí hidrohalogenua}$

$\text{-Tác dụng hợp chất có tính khử}$

(Chú ý : halogen có tính oxi hóa mạnh hơn đẩy được halogen có tính oxi hóa yếu hơn ra khỏi dung dịch muối (Trừ F$_{2}$))

$\text{-Tác dụng với nước , bazo (tính tự oxi hóa-khử)}$

Trạng thái tự nhiên :

Flo là chất khí , màu lục nhạt ;

clo là chất khí : màu vàng lục;

brom là chất lỏng : màu nâu đỏ ;

iot là chất rắn , màu đen tím .

$\text{Điều chế :}$

$\text{F$_{2}$ : 2HF$\xrightarrow[]{đp}$H$_{2}$+F$_{2}$}$

$\text{Cl$_{2}$:}$

$\text{Phòng thí nghiệm :MnO$_{2}$+4HCl$\xrightarrow[]{t^o}$MnCl$_{2}$+Cl$_{2}$+2H$_{2}$O}$

$\text{(có thể dùng KMnO$_{4}$,CaOCl$_{2}$,....)}$

$\text{Công nghiệp : 2NaCl+2H$_{2}$O$\xrightarrow[có màng ngăn]{đpdd}$2NaOH+H$_{2}$+Cl$_{2}$}$

$\text{Br$_{2}$:}$

$\text{Phòng thí nghiệm :}$

2NaBr+MnO$_{2}$+H$_{2}$SO$_{4}$$\xrightarrow[]{t^o}$MnSO$_{4}$+Br$_{2}$+Na$_{2}$SO$_{4}$+2H$_{2}$O

$\text{Công nghiệp :}$

$\text{Cl$_{2}$+NaBr→2NaCl+Br$_{2}$}$

$\text{I$_{2}$:}$

$\text{Phòng thí nghiệm :}$

2NaI+MnO$_{2}$+H$_{2}$SO$_{4}$$\xrightarrow[]{t^o}$MnSO$_{4}$+I$_{2}$+Na$_{2}$SO$_{4}$+2H$_{2}$O

$\text{Công nghiệp :}$

$\text{Cl$_{2}$+NaI→2NaCl+I$_{2}$}$