卤素及其重要化合物基本化学性质、结构、制备与用途

液体
固体
颜色 熔点/K 沸点/K 临界温度/K 临界压力/MPa
F性质的淡黄特色殊性：黄绿色 53.33 172 F
性CFl质变B红26r棕5化C.lI色8规律性Br紫3：8黑6.色5I
电子亲8合4.8势6 ： 反23常3.4较小单质依33颜1次.色8变逐小渐加45深7.4
X2的离1解44能： 反41常7 较小单质依58熔次8 沸变点小逐渐78增5 大
1251
1140
1008
电子亲合势(kJ ·mol-1) 327.9 348.8
324.6
295.3
X 的水合能(kJ ·mol-1)
-507
-368
-335
-293
X2 的离解能(kJ ·mol-1) 156.9 242.6
193.8
152.6
电负性(Pauling)
3.98 3.16
2.96
2.66
讲授内容：
§14.1 卤素的通性 §14.2 卤素单质
§14.3 卤化氢和氢卤酸 §14.4 卤化物 卤素互化物
多卤化物
§14.5 卤素的含氧化合物
§14.1 卤素的通性
(General characters)
14.1.1 存在形式
14.1.2 成键特征
14.1.3 卤族元素的性质
卤素
Cl2
Br2
[Ca5F(PO4)3]
氯和溴盐：大量在海水中 NaCl、NaBr
碘：智利硝石(NaIO3)和富集于海带、海藻中
At：为放射性元素，其中寿命最长的同位素 210At的半衰期为8.3小时。主要由人工合成。 42He + 20983Bi →21185At + 2 10n
14.1.2 成键特征
1、形成-1氧化数的离子键和共价键：
H5IO 61.7IO 3-1.13HI1O.4I520.53I5-
卤素的化学性质主要是氧化还原反应
卤素的化学性质主要表现在以下几方面
1. 与金属反应 2. 与非金属反应 3. 与水反应 4. 与碱反应 5. 卤素间的置换反应 6. 与烃类反应
一、与金属反应
X2 + 金属→金属卤化物
如：NaCl、KI
X（ns2np5) 夺取一个电子
X -(ns2np6 )
或共用一对电子
２、形成+1,+3,+5,+7氧化数的共价化合物。
氯、溴、碘的成对ns2np5电子可以依次 被拆开或作为配位电子对而进行成键作用， 因而可以有多种氧化态，如： H+C1 lO、H+3ClO2、+H5 ClO3+、7 ClO4+-7、IF+75、IF+53、ICl3
F2 Cl2 Br2 E (X2/X- )/V： 2.87 1.358 1.065
X2 氧化性： 强 X- 还原性： 弱 结论：
I2
0.535
弱 强
氧化性最强的是F2，还原性最强的是Iˉ。
元素电势图
Cl- 4O 1.21 HC21l.O 64HC1l.O 6C3 2l1.35C 8-l Br- 4O 1.76Br3 -O 1.50HB1r.O 6B0 21 r.06B 5-r
I2
ⅦA族 氟 9F 氯17Cl 溴 35Br 碘 53I 砹85At
0族
2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn
14.1.1 存在形式
卤素是最活泼的一族非金属元素，卤素就 是“成盐元素”的意思，在自然界只能以化合态 的形式存在。 氟盐：萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石
14.2.1 物理性质
1. 密度、熔沸点、临界温度、临界压力、颜色。
F2 聚集状态 gI2
Cl2
Br2
g
l
s
分子间力 小
大
b.p./℃ -188
-34
59 185
m.p. /℃ -220 -102
-7 114
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫
性质
氟F
氯 Cl
溴 Br
Leabharlann Baidu碘I
物态(298K,101.3kPa)
气体 气体
电子亲和能
气态原子（基态）获得一电子成为-1价 气态离子时所放出的能量，叫做电子亲 和能。电子亲和能越大，表示元素由气 态原子得到电子生成负离子的倾向越大， 该金属非金属性越强 。
§14.2 卤素单质
(Elemental Halogens)
14.2.1 物理性质 14.2.2 化学性质
14.2.3 制备和用途
3、可以提供电子对形成配键。
14.1.3 卤族元素的性质
卤族元素的性质变化：
卤素(VII)
F Cl Br I
价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5
5共s2价5p半5 径/pm 64
99 114 133
电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
电子亲和能 /kJ·mol-1
3.98 1681 -328
5.57
7.7 第一10电.3离3 势逐渐11变.7小5
在水中的溶解度(mol·L-1) 反应
0.09 水合0.热21（负值）0.逐00渐13变小
共价半径/pm
64
9这9 是由电于负1F1性的4.逐2半渐径变小小13，3.电3
X 离子半径/pm
133
第一电离势(kJ ·mol-1) 1681
1子81 间的排1斥96力大的原220因
注意：
在反应中,氟总是生成最高氧化态的氟化物， 如CoF3，BiF5，VF5，SF6。
随分子量的增大，氯、溴、碘的反应活性降 低。并倾向于生成低氧化态卤化物：CoCl2，SCl4， VCl4，BiCl3。溴和碘的相应反应要在加热的条件 下进行。
3.16 1251
-349
2.96 1140 -325
2.66 1008 -295
氧化值
-1 -1， 1， 3， 5， 7
第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子，转 化为气态基态正离子所需要的最低能量
叫第一电离能。第一电离能越小,越易失 去电子,金属性越强；第一电离能越大,
越难失去电子,金属性越弱
卤 素 性及 质其 、重 结要 构化 、合 制物 备的 和基 用本 途化 学
本章重点内容提要：
一、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，掌握它们 的共性和差异。
二、熟悉卤素单质和次卤酸及其盐发生岐 化反应的条件和递变规律。
三、较熟练地运用元素电势图判断卤素及 其化合物各种氧化态间的转化关系。
2.溶解性
为什么？
氟与水激烈反应，氯有轻微反应， 氯、溴、碘易溶于有机溶剂。
碘在极性溶剂（如醇） 因生成溶剂合物而呈 棕（红）色，
在非极性溶剂 中为紫红或紫 色。
碘在C6H6中呈棕色；而在KI中呈黄棕色。 3.气味、毒性
X2都有刺激性；毒性从F2
I2减轻。
14.2.2 化学性质
X2化学性质非常活泼，表现具有强氧化性。