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第十一章卤素
The Halogens
ⅦA族 0族
2He
氟 9F 10Ne
氯17Cl 18Ar
溴 35Br 36Kr
碘 53I 54Xe
砹85At 86Rn
Cl2
Br2
I2
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教学要求:
卤素
2、熟悉卤素单质和次卤酸及其盐发生歧化反应的条件和递变的规律。
3、能较熟练地运用元素电势图来判断卤素及其化合物各氧化态间的转化关系。
1、熟悉卤素及其重要化合物的基本化学性质、结构、制备和用途,掌握它们的共性和差异性。
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本章讲解内容
第一节卤素的通性
第二节卤素单质
第三节卤化氢和氢卤酸
第四节卤化物卤素互化物
多卤化物
第五节卤素的含氧化合物
请选择
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第一节卤素的通性
(General characters)
一、存在形式
卤素是最活泼的一族非金属元素,卤素就是“成盐元素”的意思,在自然界只能以化合态的形式存在.
氯和溴盐:大量在海水中 NaCl、NaBr
氟盐:萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石(Ca5F(PO4)3)
I:智利硝石(NaIO3)和富集于海带、海藻中
At为放射性元素,。主要由人工合成。
42He + 20983Bi →21185At + 2 10n
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二、成键特征
X(ns2np5) 夺取一个电子 X -(ns2np6 )
或共用一对电子
三、一些重要性质(列于表11-1(page 402)
2、形成+1,+3,+5,+7氧化数的共价化合物。
-1氧化数的离子或共价化合物:
氯、溴、碘的成对ns2np5电子可以依次被斥开或作为配位电子对而进行成键作用,因而可以有多种氧化态,如:
HClO、HClO2、HClO3、ClO4-、IF7、IF5、ICl3
+1
+3
+5
+7
+7
+5
+3
5
这是由于F的半径小,电子间的排斥力大的原因
性质变化规律性:
F Cl Br I
单质颜色逐渐加深
单质熔沸点逐渐增大
第一电离势逐渐变小
水合热(负值)逐渐变小
电负性逐渐变小
F性质的特殊性:
F Cl Br I
电子亲合势: 反常较小依次变小
X2的离解能: 反常较小依次变小
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第二节卤素单质(Elemental Halogens)
一、物理性质
熔沸点低,有毒有刺激气味,颜色随分子量的增大而加深:
F2(浅黄) Cl2(黄绿) Br2(红棕) I2(紫黑)
────颜色加深──────→
二、化学性质
三、制备和用途
溶解性:氟与水激烈反应,氯有轻微反应,氯、溴、碘易溶于有机溶剂。(为什么?)
碘在极性溶剂(如醇)
因生成溶剂合物而呈
棕(红)色,
在非极性溶剂
中为紫红或紫
色。
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二、与水、碱的反应
卤素与水可以发生两种类型反应:
(1) 2X2+2H2O=4H++4X-+O2 (11-1)
(2) X2+H2O=H++X-+HXO (11-2)
F2与水按(11-1)激烈反应:2F2 + 2H2O = 4HF + O2
Cl2与水按(11-2)发生部分反应:
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
HClO在各种条件下会发生分解:
光照
2HClO ===2HCl + O2
加热
3HClO ===HClO 3+2HCl
想一想:氯水久置会失效是什么原因?溶液的酸度会有何变化?
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(11-2)是卤素在水中的歧化反应(卤素既是氧化剂又是还原剂,一部分被氧化,一部分被还原) 歧化反应也是随溶液酸度的减弱而加大。这是由于H+浓度变小了,有利于化学平衡向右移动。所以溴和碘的反应主要是在碱性溶液中进行。
Br2 +2OH- =BrO- +Br- +H2O
3I2 + 6OH- =IO3- + 5I- +3H2O
次碘酸及其盐
极不稳定,低
温下也很快分
解
X2+H2O=H++X-+HXO (11-2)
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2-2 化学性质
元素电势图

ClO3- —— HClO2—— HClO——Cl2—— Cl-

BrO4- —— BrO3-—— HBrO——Br2—— Br-

H5IO6 —— IO3-—— HIO———I2——— I-
卤素的化学性质主要是氧化还原反应
元素各氧化态按高到低顺序排列,每两种氧化态之间用线段连接,线段上面标上相应的电极电势,这样的图形列为元素电势图
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