卤族元素的性质.-查字典问答网
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  卤族元素的性质.

  卤族元素的性质.

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2020-02-09 05:55
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付明义

  卤族元素指周期系ⅦA族元素.包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素.它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素.卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增.卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强.卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用.

  化学性质

  相似性:1.均能与H2发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸.​条件产物稳定性化学方程式

  F2暗处很稳定H2(g)+F2(g)=2HF(g)

  Cl2光照或点燃较稳定H2(g)+Cl2(g)=(点燃或光照)2HCl(g)

  Br2加热稳定性差H2(g)+Br2(g)=(加热)2HBr(g)

  I2不断加热不稳定H2(g)+I2(g)=(不断加热)2HI(g)

  结论:随着核电荷数的增加,卤素单质与H2反应变化:F2、Cl2、Br2、I2①剧烈程度:逐渐减弱②生成HX的稳定性:逐渐减弱2.均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)2F2(g)+2H2O(l)=4HF(aq)+O2(g)X2(g)+H2O(l)=HX(aq)+HXO(aq)X=表示ClBrI3.与金属反应;如:3Cl2+2Fe=2FeCl34.与碱反应;如:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2OB.差异性1.与氢气化合的能力,由强到弱2.氢化合物的稳定性逐渐减弱3.卤素单质的活泼性逐渐减弱稳定性:HF>HCL>HBr>HI酸性:HFI2阴离子还原性:FˉHCl>HBr>HI,无氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF..与水反应的程度不同,从F2~I2逐渐减弱.注意:萃取和分液的概念·在溴水中加入四氯化碳振荡静置有何现象?(分层,下层橙红色上层无色)·在碘水中加入煤油振荡静置有何现象?(分层,上层紫红色,下层无色)卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,氯离子:得白色沉淀Ag+(aq)+Cl-(aq)——→AgCl(s)溴离子:得淡黄色沉淀Ag+(aq)+Br-(aq)——→AgBr(s)碘离子:得黄色沉淀Ag+(aq)+I-(aq)——→AgI(s)

  卤素的物理、化学特性

  通常来说,液体卤素分子的沸点均要高于它们所对应的烃链(alcane).这主要是由于卤素分子比烃链更加电极化,而分子的电极化增加了分子之间的连接力(正电极与负电极的相互吸引),这使我们需要对液体提供更多的能量才能使其蒸发.卤素的物理特性和化学特性明显区分与于它对应的烃链的主要原因,在于卤素原子(如F,Cl,Br,I)与碳原子的连接,即C-X的连接,明显不同于烃链C-H连接.*由于卤素原子通常具有较大的负电性,所以C-X连接比C-H连接更加电极化,但仍然是共价键.*由于卤素原子相较于碳原子,通常体积和质量较大,所以C-X连接的偶极子矩(DipoleMoment)和键能(BondingEnergy)远大于C-H,这些导致了C-X的连接力(Bondingstrength)远小于C-H连接.*卤素原子脆弱的p轨道(Orbital)与碳原子稳定的sp3轨道相连接,这也大大降低了C-X连接的稳定性.位于元素周期表右方的卤族元素是典型的非金属.卤素的电子构型均为ns2np5,它们获取一个电子以达到稳定结构的趋势极强烈.所以化学性质很活泼,自然状态下不能以单质存在,一般化合价为-1价,即卤离子(X-)的形式.卤素单质都有氧化性,氧化性从氟到碘依次降低.碘单质氧化性比较弱,三价铁离子可以把碘离子氧化为碘.卤素单质在碱中容易歧化,方程式为:3X?(g)+6OH-(aq)——→5X-(aq)+XO3-(aq)+3H2O(l)但在酸性条件下,其逆反应很容易进行:5X-(aq)+XO3-(aq)+6H+(aq)——→3X?(g)+3H2O(l)这一反应是制取溴和碘单质流程中的最后一步.卤素的氢化物叫卤化氢,为共价化合物;而其溶液叫氢卤酸,因为它们在水中都以离子形式存在,且都是酸.氢氟酸一般看成是弱酸,pKa=3.20.氢氯酸(即盐酸)、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸,它们的pKa均为负数,酸性从HCl到HI依次增强.卤素可以显示多种价态,正价态一般都体现在它们的含氧酸根中:+1:HXO(次卤酸)+3:HXO2(亚卤酸)+5:HXO3(卤酸)+7:HXO4(高卤酸)卤素的含氧酸均有氧化性,同一种元素中,次卤酸的氧化性最强.卤素的氧化物都是酸酐.像二氧化氯(ClO2)这样的偶氧化态氧化物是混酐.只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物,其中显电正性的一种元素呈现正氧化态,氧化态为奇数.这是由于卤素的价电子数是奇数,周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7).互卤化物都能水解.

2020-02-09 05:58:02

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