鄭州大學(xué)無機化學(xué)鹵素課件

第十二章鹵素Chapter12Halogen基本內(nèi)容和量點要求1.掌掘鹵素單質(zhì)、氫化物、金屬鹵化物和非金屬鹵化物、量要含氫酸及其鹽的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和用途。2.掌握非金屬鹵化物的水解反應(yīng)。3.掌握元素電勢圖的意義及應(yīng)用。4.了解氟的特殊性。一般了解擬鹵素的性質(zhì)、鹵素互化物和擬鹵化物的概念12-1鹵素的通性笫Ⅶ族元素:氟(F)、氯(C)、溴(Br)、碘①I)、砹(At)的總稱,其希臘文原意為成鹽元素在自然界,氟主要以螢石(CaE2)和冰晶石(NaAF)等礦物存在;氯、溴、碘主要以鈉、鉀、鈣、鎂的無機鹽形式存在于海水中;海藻是碘的重要來源,砹為放射性元素,僅以微量且短暫地存在鈾和釷的蛻變產(chǎn)物中鹵素原子的價層電子構(gòu)型為ns2mp5,原子半徑是同周期元素中最小的,故它們最容易取得電子。鹵素和同周期元素相比較,非金屬是最強的。在本族內(nèi)由于自上往下電負性逐漸減小,因而從氟到碘非金屬性依次減弱121.1鹵素的性質(zhì)基本性質(zhì)氟F氣C1溴Br碘I原子序數(shù)173553主要氧化數(shù)1,01,0,+1+3,+5,+7解離能/k,.mo1148.9溶解度/g/100gH2O分解水0.7323.580.029共價半徑/pm7199114133X離子半徑/pm181195216第一電離能/kJ.mol11681.01251.1113991008.4第一電子親合能kmo1338.8354.833.53017電負性(Pauling3.983.162.962.66X離子水合能/kJmo1-515381347305po(X,/X)/V2.871.361080.53512.12元素電勢圖表示某一元素各種氧化態(tài)間電極電勢變化的關(guān)系稱為元素電勢圖。因是拉提默(Latimer,wM)首創(chuàng),故又稱為拉提默圖CO:1.201.641.36CIO118HCHCIO.63139BrO,_1.441.60HEroBr、1.07Br1.601.450.54HIO幾乎所有電對的電極電勢都有較大的正值,即在酸性介質(zhì)中,鹵素單質(zhì)及各種含氧酸都有較強的氧化性還原產(chǎn)物一般為XPB/V0.760.89Clo.0.6CO30.33c020.66CO.0.421.361.030.490.461.07BrOBr2(D).BrHO206503015Io-042L2)3054在g圖中,除X2/X電對外其余電對的電極電勢雖為正值但均較小,即在堿性介質(zhì)中,各種含氧酸鹽的氧化性較含氧酸弱12-2鹵素單質(zhì)及其化合物2.2.1鹵素成鍵特征(1)非極性共價鍵價電子層中有一個成單的p電子,可形成一個非極性共價鍵,如F2、Cl2、Br2、I(2)極性共價鍵:如CH3Cl、KCO2(3)離子鍵:如NaCl、KCl(4)配位鍵:如[AgCl2、[AlCl4l(5)除氟外,氯、溴和碘均可顯可變得正氧化態(tài)氧化數(shù)可以是+1,+3,+5和+712.22鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)氟氯溴—液碘聚集狀態(tài)固顏色淺黃黃綠熔點/℃C-219.61017113.5沸點/℃C1883468.78184.3汽化熱/(KJmol1)6,322041307146.61溶解度g:(004oy1分解水07323.580.029密度/gcm3)111()1.57)3.12(1)4.93(s)12.22鹵豪單質(zhì)物理性質(zhì)F2cl2Br2I2個變形性個,分子間色散力個密度、熔點、沸點、臨界溫度、臨界壓力、汽化熱↑顏色:由淺色逐漸加深;狀態(tài):由氣態(tài)逐步過渡至液態(tài)→固態(tài)水溶性:在非極性溶劑中溶解度>極性溶劑,且Z個,溶解度個,一般來說,在介電常數(shù)較大的溶劑(如水、醇、醚和酯)中,碘呈棕色或紅棕色;在介電常數(shù)較小的溶劑(如四氟化碳和二硫化碳)中,則呈本身蒸汽的紫色可以生成X3離子:,+I=l3F2可使水劇烈分解:2F,+2H,O=4HF+O,↑12.2.3鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1.與金屬作用F2可與所有的金屬作用F2可貯存于Cu、Ni、Mg等容器中。因在金屬表面形成氟化物薄膜Cl,也可與各種金屬作用,反應(yīng)劇烈,但有些需加熱如Na、F