15.10.Xét các phản ứng thế trong dãy halogen ở điều kiện chuẩn:(1)...

Để giải bài toán trên, ta sử dụng công thức tính enthalpy hình thành chuẩn và enthalpy phản ứng chuẩn:

a)
- Phản ứng (1):
$\Delta _{r}H_{298}^{o}$= $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(NaF) + $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Cl2) - $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(NaCl) - $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(F2) = -574 + $\frac{1}{2}$ x 0 - (-411.2) - $\frac{1}{2}$ x 0 = -162.8 kJ

- Phản ứng (2):
$\Delta _{r}H_{298}^{o}$= $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(NaCl) + $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Br2) - $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(NaBr) - $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Cl2) = -411.2 + $\frac{1}{2}$ x 0 - (-361.1) - $\frac{1}{2}$ x 0 = -50.1 kJ

- Phản ứng (3):
$\Delta _{r}H_{298}^{o}$= $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(NaBr) + $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(I2) - $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(NaI) - $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Br2) = -361.1 + $\frac{1}{2}$ x 0 - (-287.8) - $\frac{1}{2}$ x 0 = -73.3 kJ

- Phản ứng (4):
$\Delta _{r}H_{298}^{o}$= $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Cl-) + $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Br2) - $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Br-) - $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Cl2) = -167.2 + $\frac{1}{2}$ x 0 - (-121.6) - $\frac{1}{2}$ x 0 = -45.6 kJ

- Phản ứng (5):
$\Delta _{r}H_{298}^{o}$= $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Br-) + $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(I2) - $\Delta _{f}H_{298}^{o}$(I-) - $\frac{1}{2}\Delta _{f}H_{298}^{o}$(Br2) = -121.6 + $\frac{1}{2}$ x 0 - (-55.2) - $\frac{1}{2}$ x 0 = -66.4 kJ

b) Kết quả này phù hợp với quy luật biến đổi tính phi kim của dãy halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, vì các enthalpy phản ứng đều có giá trị âm, cho thấy rằng các phản ứng thế trong dãy halogen là phản ứng phát nhiệt. Điều này giải thích tại sao các halogen ở trạng thái phân tử ở dạng tự do có tính chất oxi hóa mạnh, còn khi tạo phản ứng thế với các ion halide thì có khả năng bền vững hơn.