无机化 第十四章卤素元素 医药化工学院无机化学教研室 www.yyhg.tzc.edu.cn
1 医药化工学院 无机化学教研室 www.yyhg.tzc.edu.cn 第十四章 卤素元素
教学要求 本章共5课时 掌握卤素单质的物理化学性质 掌握卤素氢化物的物理化学性质 掌握卤素含氧酸的物理化学性质 掌握卤素含氧酸盐的物理化学性质 2
2 教学要求 本章共5课时 掌握卤素单质的物理化学性质 掌握卤素氢化物的物理化学性质 掌握卤素含氧酸的物理化学性质 掌握卤素含氧酸盐的物理化学性质
本章内容 第一节话性 第二节单质的性质 第三节南化和肉破 第四节卤化物卤素互化物多卤化物 第五节含氧酸及其盐 第二节稀有气体
3 本章内容 第一节 通 性 第二节 单质的性质 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 含氧酸及其盐 第二节 稀有气体
在周期表中的位置 VIA包括元素：F CI Br I He At(unstable) .价层电子（价轨道）：ns2np5(ns np nd N F Ne 共9个，对F价轨道为2s2p共4个)。 ·电子亲合势、第一电离势、电负性、 Si Ar 原子半径小→活泼的非金属 H u S C N O F Ga Ge As Se Br Kr 海Mg AI SI P S Te Xe K Ca Sc T V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As se Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn sTe Xe Cs Ba Ta W Re Os I Pt Au Hg T P国6d阿 T Pb Bi Po aC的阳m加国d国四面面园西四 m可阳Pu Am Cm醒@国mMa口 114 116 118 p block
4 ⅦA包括元素：F Cl Br I At(unstable) •价层电子(价轨道): ns 2np5 (ns np nd 共9个, 对F价轨道为2s 2p共4个)。 •电子亲合势、第一电离势、电负性、 原子半径小→活泼的非金属 在周期表中的位置
第一节通性 一.规律及氟的特殊性 ①按F CI Br I顺序，原子半径增大，电离能减少，电子亲合 势减少，离解能减少，电负性减少，水合能减少。 但电子亲合势、离解能小于氯。 原因：氟原子半径特别小，核周围电子密度较大，当它接受外 来一个电子或共用电子对成键时，将引起电子间较大的斥力 ，这种斥部分地抵销了气态氟原子获得一个电子而成为氟离 子，故氟的电子亲合势小于氯。 氟原子半径特别小，其非键电子斥力特别以及氟的价电子层 无d轨道形成d-pπ键等而使F-F键削弱。 F电子亲合势减少，离解能减少，是氟化学性质活泼的重要原因 5
5 第一节 通 性 一．规律及氟的特殊性 ①按F Cl Br I 顺序，原子半径增大，电离能减少，电子亲合 势减少，离解能减少，电负性减少，水合能减少。 但电子亲合势、离解能小于氯。 原因：氟原子半径特别小，核周围电子密度较大，当它接受外 来一个电子或共用电子对成键时，将引起电子间较大的斥力 ，这种斥部分地抵销了气态氟原子获得一个电子而成为氟离 子，故氟的电子亲合势小于氯。 氟原子半径特别小，其非键电子斥力特别以及氟的价电子层 无d轨道形成d-pπ键等而使F－F键削弱。 F电子亲合势减少，离解能减少，是氟化学性质活泼的重要原因
②主要氧化态：-1,1,3,5,7 F原子最外层没有电子，电负性最大，所以无正价，且 仅为-1价。 二.成键方式 ①得到电子形成离子化合物，氧化态-1 ②共用电子对形成共价化合物，氧化态-1 ③共用电子对形成共价化合物，氧化态为正 ④失去电子形成离子化合物，氧化态为+1（少见） 三. 存在状态 均以化合态形式存在，F,Cl,B主要以卤化物盐存在，I 也可以含氧酸盐形式存在。 6
6 ②主要氧化态：-1, 1, 3, 5, 7 F原子最外层没有d电子，电负性最大，所以无正价，且 仅为－1价。 二．成键方式 ①得到电子形成离子化合物，氧化态-1 ②共用电子对形成共价化合物，氧化态-1 ③共用电子对形成共价化合物，氧化态为正 ④失去电子形成离子化合物，氧化态为+1(少见) 三． 存在状态 均以化合态形式存在，F, Cl, Br主要以卤化物盐存在，I 也可以含氧酸盐形式存在
第二节单质的性质 1.物理性质 最有规律的单向变化 C2,Br2,2的单质 r CL Br2 2 室温聚集态 g g 分子间力 小 大 b.p./℃ -188 -34.5 59 183 m.p./℃ -220 -101 -7.3 升华 颜色 无色（浅黄） 黄绿 红棕 紫色 共价半径pm 58 g 114 133 电负性 4.00 3.00 2.80 2.50 电子亲和能kmo一 334 355 325 205 7
7 第二节 单质的性质 1. 物理性质 Cl2 ,Br2 ,I2的单质 F2 Cl2 Br2 I2 室温聚集态 分子间力 b.p./℃ m.p./℃ 颜色 共价半径/pm 电负性 电子亲和能/( kJ·mol -1) g 小 -188 -220 无色(浅黄) 58 4.00 334 g -34.5 -101 黄绿 99 3.00 355 l 59 -7.3 红棕 114 2.80 325 s 大 183 升华 紫色 133 2.50 295 最有规律的单向变化
卤素颜色是最引人注意的性质之一 结构的单一性导致了颜色的单调变化。渐变现象是 由元素的最高占有分子轨道(HOMO)与最低未占分 子轨道(LUMO)之间的能量差自上而下减小，而使 激发波长变长（能量变小）造成的。 g n
8 结构的单一性导致了颜色的单调变化。 渐变现象是 由元素的最高占有分子轨道（HOMO）与最低未占分 子轨道（LUMO）之间的能量差自上而下减小，而使 激发波长变长（能量变小）造成的。 卤素颜色是最引人注意的性质之一
无机化合物显色的原因是什么？ 互补色：可见光400-780nm,物质吸收470-500nm青色光，颜 色：红色（如硫氰酸铁）；物质完全吸收，颜色：黑色； 物质完全不吸收，颜色：白色（如氯化钠）；物质吸收黄 光，颜色：兰色（如硫酸铜）； 碘I,物质吸收绿光520nm,颜色：紫色；氟F,物质吸收兰光 430nm,颜色：黄色 物质选择吸收光波长与①L,分子对电子结合松紧有关；半径大 ,电子易激发，激发需能量小，吸收波长大的绿光；F,吸收 波长小的兰光；②溶剂有关。溴：水（黄）有机溶剂（黄 -棕红) 碘：水（深黄色）介电常数小的CCI4,CS2(分子状态紫色) 介电常数大的乙醚（棕色）三乙胺（黄色）】
9 互补色：可见光400-780nm，物质吸收470-500nm青色光，颜 色：红色（如硫氰酸铁）；物质完全吸收，颜色：黑色； 物质完全不吸收，颜色：白色（如氯化钠）；物质吸收黄 光，颜色：兰色（如硫酸铜）； 碘I2物质吸收绿光520nm，颜色：紫色；氟F2物质吸收兰光 430nm，颜色：黄色 物质选择吸收光波长与①I 2分子对电子结合松紧有关；半径大 ，电子易激发，激发需能量小，吸收波长大的绿光；F2吸收 波长小的兰光；②溶剂有关。溴：水（黄）有机溶剂（黄 －棕红） 碘：水（深黄色）介电常数小的CCl4 ,CS2（分子状态紫色） 介电常数大的乙醚（棕色）三乙胺（黄色） 无机化合物显色的原因是什么？
互补色 橙 650nm 580nm 红 黄 750nm 560nm 400nm 紫 绿 430nm 蓝 490nm 图$-7-2颜色的互补关系，喻作美术家的色盘 10
10 互补色 图S-7-2 颜色的互补关系, 喻作美术家的色盘 红 黄 蓝 紫 绿 橙