中南民族大学化学与材料学院 黄涛
无 机 化 学 中南民族大学化学与材料学院 黄 涛
12卤素 Chapter 12 Halogen 下页返回退出
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基本内容和重点要求 °卤素通性 卤素单质及其性质 卤化氢和氢卤酸 °卤化物和卤素互化物 °卤素含氧酸及其盐 ◇拟卤素 重点要求掌握卤素通性、卤素及其 化合物的性质 上页下页返回退出
上页 下页 退出 基本内容和重点要求 卤素通性 卤素单质及其性质 卤化氢和氢卤酸 卤化物和卤素互化物 卤素含氧酸及其盐 拟卤素 重点要求掌握卤素通性、卤素及其 化合物的性质 返回
1卤橐的通唯 VIIA:X=F、Cl、Br、I、At 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 (1)最外层电子结构 snps +1e X (2)电子亲合能E(反映得电子倾向,衡量非金属活性) cI>Br>I F的电子亲合能不是最大,因为F原子半径过小,电子云密度过高,以致 结合一个电子形成负离子时,由于电子间的排斥较大使放出的能量减少。 上页下页返回退出
上页 下页 退出 1 卤素的通性 返回 VIIA : X = F、Cl、Br、I、At 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 （1）最外层电子结构 ns2np5 +1e X-1 （2）电子亲合能E（反映得电子倾向，衡量非金属活性） Cl > Br > I F的电子亲合能不是最大，因为F原子半径过小，电子云密度过高，以致 结合一个电子形成负离子时，由于电子间的排斥较大使放出的能量减少
1卤橐的通唯 基本性质 F Cl Br 价层电子结构 ns np 5 主要氧化数 1,+1,+3,+5,+7 解离能/ KJmol 1577 238118911489 溶解度/!g/100mgH2O 分解水07323580.029 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- 18610125111139.910084 第一电子亲合能kJmo33883548330.53017 电负性( Pauling) 3.98 3.16 2982.66 X离子水合能/kJmo 506.3 -368.2|-334.7-2929 cpe(X2/X)/ 2.87 1.36 1080.535 上页下页 退出
上页 下页 退出 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- 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 1 卤素的通性
1卤橐的通唯 (3)电负性(原子在分子中吸引电子的能力) 与同周期其它元素相比,卤素电负性较大。 不同卤素电负性的大小:F>CI>Br>I 易得一个电子形成X (4)卤素分子 卤素分子是双原子分子 离解能:C2>Br2>12 F2的离解能较小,因为F原子半径过小,孤对电子间有较大的 排斥作用 (5)主要氧化数 Cl、Br、I的nd空轨道可参与成键,表现出高氧化态:+1、+3、 +5、+7 上页下页 退出
上页 下页 退出 1 卤素的通性 （3）电负性（原子在分子中吸引电子的能力） 与同周期其它元素相比，卤素电负性较大。 不同卤素电负性的大小：F > Cl > Br > I 易得一个电子形成X-1 （5）主要氧化数 （4）卤素分子 • 卤素分子是双原子分子 • 离解能：Cl2 > Br2 > I2 F2 的离解能较小，因为F原子半径过小，孤对电子间有较大的 排斥作用 Cl 、 Br、 I 的nd空轨道可参与成键，表现出高氧化态：+1、+3、 +5、+7
1卤橐的通唯 如基态C1供给一定能量,变成几种激发态,表现出高氧 化态:+1、+3、+5、+7。F只能形成-1价化合物。 1e 基态 3e 激发态474 +3 激发态团444区44 5e +5 激发态 口团,44口1>+7 3s 3p 3d 上页下页 退出
上页 下页 退出 3s 3p 3d 基态 激发态 激发态 激发态 - 1e - 3e - 5e - 7e +1 +3 +5 +7 1 卤素的通性 如 基态Cl 供给一定能量，变成几种激发态，表现出高氧 化态：+1、+3、+5、+7 。F只能形成-1价化合物
2卤橐单质 21卤素成键特征 (1)非极性共价键 价电子层中有一个成单的p电子,可形成一个非极性共价键,如 F,、Cl,、B (2)极性共价键如CH3Cl、K(lO3 (3)离子键 如NaCl、KCI (4)配位键 如[AgCl2l-、[ACl1 (5)除氟外,氯、溴和碘均可显正氧化态 氧化数可以是+1,+3,+5和+7 2,2卤素单质物理性质 上页下页 退出
上页 下页 退出 2 卤素单质 2.1 卤素成键特征 （1）非极性共价键 （2）极性共价键 （3）离子键 （4）配位键 如CH3Cl、KClO3 如NaCl、KCl 如[AgCl2 ] -1 、[AlCl4 ] -1 2.2 卤素单质物理性质 价电子层中有一个成单的p电子，可形成一个非极性共价键，如 F2、Cl2、Br2、I2 （5）除氟外，氯、溴和碘均可显正氧化态 氧化数可以是+1，+3，+5和+7
2卤橐单质 卤素单质 氟 氯 溴液 碘 聚集状态 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/(KJmo) 6.32 20.41 30.71 46.61 溶解度/g(100gHOy分解水0732 3.58 0.029 密度/(gcm-3) 1.114)1.57(1) 3 上页下页 退出
上页 下页 退出 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) 2 卤素单质
2卤橐单质 2.2卤素单质物理性质 2 M变形性少分子间色散力少 Bz2密度、熔点沸点、临界温度、临界压力及汽化热少 ●颜色 ●状态 水溶性Cl2Br21 溶解度减小 F2不溶于水,可使水剧烈分解: 2F2+2H2O=4HF+O2↑ L2微溶于水,加入KI则溶解度增大 L+Il=I3 上页下页 退出
上页 下页 退出 • F2 Cl 2 Br2 I2 M 变形性 分子间色散力 密度、熔点、沸点、临界温度、临界压力及汽化热 • 颜色 2.2 卤素单质物理性质 • 状态 • 水溶性 Cl2 Br2 I2 F2不溶于水，可使水剧烈分解： 溶解度减小 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 I2微溶于水，加入KI则溶解度增大： I2 + I-1 = I3 -1 2 卤素单质