元素无机化学》学什么? 1.各族元素重要单质及其重要化合物的存 在、制备、 2.结构特点、性质 3.规律性变化和重要应用。 《元素无机化学》怎样学 1.以无机化学基本原理为纲 热力学原理--宏观 结构原理(原子、分子、晶体)--微观 元素周期律--宏观和微观
1 《元素无机化学》学什么？ 1. 各族元素重要单质及其重要化合物的存 在、 制备、 2. 结构特点、性质 3. 规律性变化和重要应用。 《元素无机化学》怎样学 1．以无机化学基本原理为纲 热力学原理 --- 宏观 结构原理（原子、分子、晶体） --- 微观 元素周期律 --- 宏观和微观
2.预习-复习-总结(规律性、特殊性、 反常性,记忆重要性质。) 3.作业 4.实验 教学安排46学时,25学分。 评定成绩办法:总评成绩=期中考×40%+ 期末考×50%+平时作业×10 期中考和期末考:课程小结10%(课程小 结:16K,2页) 考试方式:有限开卷,独立完成
2 2．预习--- 复习 --- 总结( 规律性、特殊性、 反常性, 记忆重要性质。) 3．作业 4．实验 教 学 安 排 46学时，2.5学分。 评定成绩办法 :总评成绩 = 期中考×40% + 期末考×50% + 平时作业×10% 期中考和期末考：课程小结10% （课程小 结：16K， 2 页） 考试方式： 有限开卷，独立完成
第十章卤族元素 VIlA: F Cl. Br.L. At §1-1卤族元素的某些基本性质 表1-1 利用有关的原子结构、分子结构、晶体结 构的知识及热力学基本原理去理解和解释
3 第十章 卤族元素 VIIA : F, Cl, Br, I, At §1-1 卤族元素的某些基本性质 表 1-1 利用有关的原子结构、分子结构、晶体结 构的知识及热力学基本原理去理解和解释
表1-1 基本性质 F CI Br 「价层电子结构 ns 2np 5 主要氧化数 1+1+3+5.+7 解离能/J-mol 157723811891148.9 溶解度/g/100mgH2O分解水0.7323580029 原子半径/pm 99114133 X离子半径pm 136 181 195216 第一电离能/ KJ. mol1861.01251.11139910084 第一电子亲合能Jmo13388354833053017 电负性( Pauling) 3.98 3.162.982.66 Ⅹ离子水合能/ kJ mol- 5063-3682-3347-2929 00(x2x)V 2.87 1.361080.535
4 表 1-1 基本性质 F Cl Br I 价层电子结构 ns 2np 5 主要氧化数 -1 -1,+1,+3,+5,+7 解离能/kJ·mol 157.7 238.1 189.1 148.9 溶解度/g/100mgH2O 分解水 0.732 3.58 0.029 原子半径/pm 71 99 114 133 X-离子半径/pm 136 181 195 216 第一电离能/kJ·mol -1 1861.0 1251.1 1139.9 1008.4 第一电子亲合能/kJ·mol -1 338.8 354.8 330.5 301.7 电负性 (Pauling) 3.98 3.16 2.98 2．66 X-离子水合能/kJ·mol -1 -506.3 -368.2 -334.7 -292.9 φØ (X2 /X-)/V 2.87 1.36 1.08 0.535
第二周期元素-F的特殊性 1主要氧化数:F无正氧化数 2解离能:FFBr>I 5卤化物热力学稳定性:氟化物最稳定
5 第二周期元素 – F的特殊性 1.主要氧化数: F 无正氧化数 2.解离能：F-F Br > I 5.卤化物热力学稳定性: 氟化物最稳定
6.卤化物配位数(CN):氟化物最大 AsF, AsCL asBr, asl ASFs ASCIs 50C分解 PbF4 BcIA RT分解 原因: 电负性:1.F最大;2.g(X2X)F2/F最大; 3.原子半径rF最小;形成共价键化合物 p-p∏或p-d∏存在,F-F键能较小, 4.热力学离子型卤化物:氟化物晶格能U最大 共价型卤化物:氟化物△G0最负 自行总结F的特殊性
6 6. 卤化物配位数（C.N.）：氟化物最大 AsF3 AsCl3 AsBr3 AsI3 AsF5 AsCl5 -- -- -50 0C分解 PbF4 PbCl4 -- -- R.T.分解 原因： 电负性 ： 1. F最大；2. φØ (X2 /X-) F2 /F-最大； 3. 原子半径 r F 最小； 形成共价键化合物 p∏- p ∏或p∏-d ∏存在, F-F键能较小， 4. 热力学离子型卤化物:氟化物晶格能U最大 共价型卤化物:氟化物△fGØ最负 自行总结F的特殊性
卤化物热力学稳定性 热力学循环(玻恩哈伯循环,Born- Haber Cycle) HX的玻恩-哈伯循环:(教材p4) 均X2(g)+yH2(g)→HX(g)4HOm ↓AHx2↓4Op2↑-BE.x ⅹ(g) AAo Hx=24dHox2+24dH0H2+(BE HX AHPF2小,BE.H大→4HOmF大(负)
7 二．卤化物热力学稳定性 热力学循环（玻恩-哈伯循环，Born-Haber Cycle） HX的玻恩-哈伯循环：(教材p.4) ½ X 2 (g) + ½ H 2 (g) → HX (g) ΔfHØ HX ↓ ½ ΔdHØ X 2 ↓ ½ ΔdHØ H 2 ↑- B.E. H X ∣ X (g) + H(g) ＿ ＿ ＿ ＿∣ ΔfHØ HX = ½ ΔdHØ X 2 + ½ ΔdHØ H 2 + (- B.E. H X ) ΔdHØ F 2 小，B.E. H F大 → ΔfHØ H F 大 （负）
Na*(g)+CI(g) △H=h1 Na(g+ci(g) △H4=-E D E Na(g)?Cl2(g) Nat(g+CI(g) Na(s)+Cl2(g)(始态) H №CI(S终态) 图8-1NaC(s)生成的Born- Haber循环 ArH=4H1+4H2+AH3+4 H4 A rHm=S+1/2 D+I+E)+(U F的解离能低NaF晶格能力最大生成焓更负,热力学稳定性强
8 Δ rHm = Δ H1+ Δ H2+ Δ H3+ Δ H4 Δ rHm = S+1/2 D+ I+(- E)+(- U) F 的解离能低,NaF 晶格能力最大, 生成焓更负 ,热力学稳定性强
1-2卤族元素各氧化态的氧化还原性 由自由能一氧化态图(△GDF2 读取卤族元素不同氧化态下的基本性质
9 §1-2 卤族元素各氧化态的氧化还原性 由自由能—氧化态图(△G Ø/F-Z) 读取卤族元素不同氧化态下的基本性质
自由能一氧化态图(AGF-z图) AG/ MM 一酸性介质 Br0(1112) CO2(979 3703(760 H|o(927) HCO1491) Br04(447) Co4(318) 2) 0 VH|O2(241) I(0.54) ▲ 10, 1 OH(0:9)2,a 34567 9 Br(0.4 0(0.45) H20(24F(3642 Br CO(0.40) 10
10 自由能—氧化态图(△G Ø /F-Z图) -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 ——酸 性 介 质 -----碱性介质 H3 IO6 2-(2.41) ClO4 -(3.18) BrO4 -(4.47) H5 IO6(9.27) ClO4 -(9.79) BrO4 -(11.12) IO3 -(1.01) ClO3 -(2.38) BrO3 -(2.61) IO3 -(5.97) ClO3 - B (7.33) rO3 -(7.60) ClO2 -(1.72) HClO2(4.91) ClO -(0.40) IO -(0.45) BrO -(0.45) HIO(1.45 HB ) rO(1.60) HClO(1.61) I2 Br 2 Cl2 F2 O2 F -(-3.06) Cl -(-1.36) Br -(-1.06) I -(-0.54) H2O(-2.46) OH -(-0.79) G /F(V) Z
