卤族元素

  • 格式:doc
  • 大小:201.50 KB
  • 文档页数:8

下载文档原格式

  / 8
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

卤族元素

卤族元素的代表:氯

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。

编辑本段卤素的命名

由于卤素可以和很多金属形成盐类,因此英文卤素(halogen)来源于希腊语halos(盐)和gennan (形成)两个词。在中文里,卤的原意是盐碱地的意思。

Halogen

卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性最强者。除F外,卤素的氧化态为+1.+3.+5.+7,与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物。卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF₃(三氟化氯).ICl(氯碘化合物)。卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO₂.HClO₃.HClO₄。卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。卤素及其化合物的用途非常广泛。例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物,并且还含有有少量的MgCl2。

卤素单质的毒性,从F开始依次降低。

从F到At,其氢化物的酸性依次增强,但氢化物的稳定性呈递减趋势。

氧化性:F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂(一些单质是否有氧化性要看具体化学反应)

其对应的卤离子还原性依次增强。

另外,卤素的化学性质都较活泼,因此卤素只以化合态存在于自然界中。

卤族元素颜色及状态的记忆歌谣:氟气(F)淡黄绿色,氯气(Cl2)黄绿色。溴(Br2)液深红棕色,碘(I2)是紫黑固体,砹(At)是黑色固体。

编辑本段单质

氟(F)

英文名称Fluorine

原子序数:9

相对原子质量原子:18.9984

半径/Å: 0.57

原子体积/cm3/mol: 17.1

共价半径/Å: 0.72

电子构型: 1s2 2s2p5

氟气常温下为淡黄绿色的气体,有剧毒。与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢(氢氟酸)对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素(而且不具有d轨道),只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐的反应,通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是稳定性最强的氢卤酸,因为氟原子含有较大的电子亲和能。如果皮肤不慎粘到,将一直腐蚀到骨髓。化学性质活泼,能与几乎所有元素发生反应(除氦、氖)。

氯(Cl)

英文名称:Chlorine

原子序数:17

相对原子质量:35.4527

原子半径/Å: 0.97

原子体积/cm3/mol: 22.7

共价半径/Å: 0.99

电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p5

离子半径/Å: 1.81

氯气常温下为黄绿色气体,可溶于水,1体积水能溶解2体积氯气。有毒,与水部分发生反应,生成盐酸(HCl)与次氯酸(HClO),次氯酸(HClO)不稳定,分解放出氧气,并生成盐酸,次氯酸氧化性很强,可用于漂白。氯的水溶液称为氯水,不稳定,受光照会分解成HCl与氧气。液态氯气称为液氯。HCl是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。氯气具有强氧化性氯气与变价金属反应时,生成最高金属氯化物。

溴(Br)

英文名称:Bromine

原子序数:35

相对原子质量:79.904

原子半径/Å: 1.12

原子体积/cm3/mol: 23.5

共价半径/Å: 1.14

电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5

离子半径/Å: 1.96

液溴,在常温下为深红棕色液体,可溶于水,100克水能溶解约3克溴。挥发性极强,有毒,蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液称为溴水。溴单质需要存储容器的封口带有水封,防止蒸气逸出危害人体。有氧化性,有多种可变化合价,常温下与水微弱反应,生成氢溴酸和次溴酸。加热可使反应加快。氢溴酸是一种强酸,酸性强于氢氯酸。溴一般用于有机合成等方面。

碘(I)

英文名称:Iodine

原子序数:53

相对原子质量126.90447

原子半径/Å:1.32

原子体积/cm3/mol:25.74

电子构型:1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2p5

离子半径/Å:2.2

共价半径/Å:1.33

碘在常温下为紫黑色固体,具有毒性,易溶于汽油、乙醇苯等溶剂,微溶于水,加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常温下可溶解约0.02g碘。低毒,氧化性弱,有多种可变化合价。有升华性,加热即升华,蒸汽呈紫红色,但无空气时为深蓝色。有时需要加水封存。氢碘酸为无放射性的最强氢卤酸,也是无放射性的最强无氧酸。但腐蚀性是所有无放射氢卤酸中最弱的,因为碘原子的半径较大,电子亲和能与电负性较小,易于损失氢离子。有还原性。碘是所有卤族元素中最安全的,因为氟、氯、溴的毒性、腐蚀性均比碘强,而砹虽毒性比碘弱,但有放射性。但是,碘对人体并不安全,尤其是碘蒸气,会刺激粘膜。即使要补碘,也要用无毒的碘酸盐。所以所有的卤族元素对人体都不安全。

砹的半衰期:8.3小时

砹(AT)

英文名称:Astatine

原子序数:85

相对原子质量:209.9871