第14章卤素卤素的通性14--1卤素单质14--214--3氟氯溴碘的化合物
第14章 卤 素 14-1 卤素的通性 14-2 卤素单质 14-3 氟氯溴碘的化合物
本章要求：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。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。本章重点：卤素及其重要化合物的基本化学性质，结构。本章难点：卤素重要化合物的结构
本章要求： 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。 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。 本章重点：卤素及其重要化合物的基本化学性质，结 构。 本章难点：卤素重要化合物的结构
14-1卤素的通性卤素元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I)）、（At）。价电子层结构及氧化态卤素的价电子层为ns2np5。D(D(npsns2从结构可知，卤素与同周期稀有气体的八隅结构比较，只少一个电子。这就使本族元素极易再得到一个电子，以达到稳定的电子层结构。所以卤素的非金属性都比较强，且在自然界中无游离态存在而卤素主要的氧化态为-1
卤素元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、 碘（I）、砹（At）。 一、价电子层结构及氧化态 卤素的价电子层为ns2np5 。 ns2 np5 从结构可知，卤素与同周期稀有气体的八隅结构比较，只少一个 电子。这就使本族元素极易再得到一个电子，以达到稳定的电子层 结构。所以卤素的非金属性都比较强，且在自然界中无游离态存在。 而卤素主要的氧化态为-1。 14-1 卤素的通性
OOOOOndTnps0OOOOns2Dnd11nps0OOOOns2DOOnd11npsns2从上可知，卤素(除氟外)还可以在化合物中形成正的氧化态，且是常按+1、+3、+5、+7的方式递增的，如：HIO,HIO,HIO.等
ns2 np5 nd ns2 np5 nd ns2 np5 nd 从上可知，卤素(除氟外)还可以在化合物中形成正的氧化态，且 是常按+1、+3、+5、+7的方式递增的，如：HIO, HIO2 ,HIO3 .等
二、成键特征卤素既能形成典型的离子键(NaCl，CaBr)，也能形成众多的共价键。卤素和准金属或非金属元素形成的化合物，都是以共价键相结合的(PCls，SF)。卤素与这些元素原子间除形成键外，还可以通过卤素原子上的孤对p电子与其它元素原子中的空的d轨道形成p一d反馈元键。如SiCl4(Si:3s23p23d)。因卤素离子有p孤对电子，故可形成配位键(HgI42-，Hg2+:5d106so)卤素呈正氧化态时均以共价为特征，主要是呈现在氯、漠、碘的氧化物和含氧酸。如：BrO,等。由于氟的电负性是最大的，且最外电子层没有d电子，所以在氟的化合物中，氟的氧化态总是-1的
卤素既能形成典型的离子键 (NaCl，CaBr2)，也能形成众多的 共价键。 卤素和准金属或非金属元素形成的化合物，都是以共价键相 结合的(PCl3，SF6)。卤素与这些元素原子间除形成键外，还可 以通过卤素原子上的孤对p电子与其它元素原子中的空的d轨道形 成p－d反馈键。如SiCl4(Si: 3s23p23d0)。 因卤素离子有p孤对电子，故可形成配位键(HgI4 2-, Hg2+:5d106s0)。 卤素呈正氧化态时均以共价为特征，主要是呈现在氯、溴、碘 的氧化物和含氧酸。如：BrO2等。 由于氟的电负性是最大的，且最外电子层没有d电子，所以 在氟的化合物中，氟的氧化态总是-1的。 二、成键特征
三、卤素的基本性质氟氯溴碘性质气体气体液体固体物态(298K,101.3kPa)颜色红棕色紫黑色淡黄色黄绿色熔点/K17253.38265.8386.5沸点/K238.4331.8457.484.86反应0.090.21在水中的溶解度(mol/L)0.00136499114.2共价半径/pm133.3133181196220X-共价半径/pm12511140第一电离能(kJ/mol)16811008电子亲合能(kJ/mol)327.9348.4324.6295.3-507-368-335-293X-的水合能(kJ/mol)156.9242.6193.8152.6X,的离解能(kJ/mol)2.96电负性3.983.162.66K
性质 氟 氯 溴 碘 物态(298K,101.3kPa) 气 体 气 体 液 体 固 体 颜 色 淡黄色 黄绿色 红棕色 紫黑色 熔点/K 53.38 172 265.8 386.5 沸点/K 84.86 238.4 331.8 457.4 在水中的溶解度(mol/L) 反应 0.09 0.21 0.0013 共价半径/pm 64 99 114.2 133.3 X-共价半径/pm 133 181 196 220 第一电离能(kJ/mol) 1681 1251 1140 1008 电子亲合能(kJ/mol) 327.9 348.4 324.6 295.3 X-的水合能(kJ/mol) -507 -368 -335 -293 X2的离解能(kJ/mol) 156.9 242.6 193.8 152.6 电负性 3.98 3.16 2.96 2.66 三、卤素的基本性质
从表中可看到，从氯到碘其电子亲合能和单质的离解能都依次减小，而氟的这些性质却反常于变化规律。因为氟的原子半径特别的小，其核周围电子的密度较大，当它接受外来一个电子或共用电子对成健时，将引起电子间较大的斥力这种斥力部分地抵消了气态氟形成气态氟离子，或氟形成单质分子时所放出的能量。所以氟的电子亲合能小于氯，F,的离解能也CI,比小。尽管氟的电子亲合能小于氯，但因氟分子的离解能较小F-离子的水合能较大，所以氟在卤素中是个最强的氧化剂。2P(g)十3X2(g)=2PXs(g）（X代表卤素单质）
从表中可看到，从氯到碘其电子亲合能和单质的离解能 都依次减小，而氟的这些性质却反常于变化规律。因为氟的 原子半径特别的小，其核周围电子的密度较大，当它接受外 来一个电子或共用电子对成健时，将引起电子间较大的斥力， 这种斥力部分地抵消了气态氟形成气态氟离子，或氟形成单 质分子时所放出的能量。所以氟的电子亲合能小于氯，F2的 离解能也Cl2比小。 尽管氟的电子亲合能小于氯，但因氟分子的离解能较小， F-离子的水合能较大，所以氟在卤素中是个最强的氧化剂。 2P(g)＋3X2(g)＝2PX3 (g) （X代表卤素单质）
元素电势图1.211.641.631.358CI-CIO3HCIO2HCIOCl21.761.501.601.065BrO3BrBrO4HBrOBr21.451.130.5351.7103H,106HIO1
元素电势图 1.21 1.64 1.63 1.358 ClO3 - —— HClO2—— HClO——Cl2—— Cl- 1.76 1.50 1.60 1.065 BrO4 - —— BrO3 -—— HBrO——Br2—— Br- 1.7 1.13 1.45 0.535 H5IO6—— IO3 -—— HIO———I2——— I-
14-2卤素单质物理性质碘卤素单质氟氯溴气固气 液聚集状态颜色浅黄红棕紫黑黄绿熔点/℃-101-7.2-219.6113.5沸点/℃-188-34.658.78184.3汽化热/（kJ·mol-1)6.3220.4130.7146.61分解水0.7323.580.029溶解度/g·(100gH,0)1密度/(gcm-3)1.11(1)1.57(I)3.12(1)4.93(s)
一、物理性质 卤素单质 氟 氯 溴 碘 聚集状态 气 气 液 固 颜色 浅黄 黄绿 红棕 紫黑 熔点/℃ -219.6 -101 -7.2 113.5 沸点/℃ -188 -34.6 58.78 184.3 汽化热/（kJ·mol-1) 6.32 20.41 30.71 46.61 溶解度/g·(100gH2O)-1 分解水 0.732 3.58 0.029 密度/(g·cm-3) 1.11(l) 1.57(l) 3.12(l) 4.93(s) 14-2 卤素单质
1、聚集状态：这与卤素的分子间的作用力大小有关（范德华力）。2、颜色：从F,到I,，物质的颜色变深这与物质吸收光的波长不同有关，而吸收光的波长的长短与物质分子内电子的能级差有关（△E=hv=h/2，入-h/△E.电子层愈多，外层的的电子能级相差愈少）。从F,到I，能级间隔I，电子跃迁所需能量1，入大，物质呈现的颜色深。3、溶解度：“相似相溶”。碘在不同极性的溶剂中其溶解度有所不同，这与它的溶剂化或是被离子极化而产生诱导偶极有关（在极性溶剂中）。（I2十I-=I-）。4、所有卤素均具有刺激气味，有毒BrCl2
1、聚集状态：这与卤素的分子间的作用力大小有关（范 德华力）。 2、颜色：从F2到I2，物质的颜色变深。 这与物质吸收光的波长不同有关，而吸收光的波长的长短与 物质分子内电子的能级差有关（E＝h=h/, =h/E,电子层愈 多，外层的的电子能级相差愈少）。 从F2到I2，能级间隔↓，电子跃迁所需能量↓， 大，物质呈现的颜色深。 3、溶解度：“相似相溶” 。碘在不同极性的溶剂中其溶解度有 所不同，这与它的溶剂化或是被离子极化而产生诱导偶极有关 （在极性溶剂中）。（I2＋I－＝I3－）。 4、 所有卤素均具有刺激气味，有毒。 Cl2 Br 2 I2