第三章化学反应进行的方向及热力学初步
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19
3. X2的制备和用途 卤素的制备：X-+氧化剂→X2
Eθ（X2/X-）[2.87，1.36，1.07，0.54] (1) F2的制备─电解氧化法
2HF 电解 （37 3K） H2 F2
氟主要用来制造有机氟化物─制冷剂、杀虫剂
等。分离同位素U235F6 ，U238F6。元素氟是生命必 须的微量元素，是体内骨骼正常发育、增强骨骼
逐渐减弱
逐渐增强 强刺激性气味，有毒，毒性依次减弱
12
离解能D（F2）＜ D（CI2） ？ 因F半径过小，孤对电子间有较大的排斥
作用，从而削弱了化学键的强度。 2.化学性质
主要为氧化性，F2→I2氧化性减弱。 F2/F- CI2/CI- Br2/Br- I2/I-
Eθ(X2/X-)/V 2.87 1.36 1.07 0.54
11
1,卤素单质的物理性质
卤素单质（X2） F2
CI2
Br2
颜色、聚集状态 浅黄气体 黄绿气体 棕红液体
熔、沸点
逐渐升高
I2
紫黑固 体
水中溶解性 分解水
微溶于水
X2离解能 E°(X2/X-1)(v)
X2的氧化性 X-1的还原性 气味、毒性
159
243
193
151
2.87 1.36 1.07 0.54
AF<ACI ?
X(g)+е-→X-（g) 放出的能量 同族元素，A一般随半径增大而减小，F半 径太小，核附近电子云密度较高，当原子结合 一个电子形成负离子时，因排斥作用使放出的 能量减小。
7
13.1.2 卤素单质及其化合物
一、卤素的成键特征 二、卤素在自然界的分布 *三、卤素单质 *四、卤化氢和氢卤酸 五、卤素的氧化物 *六、卤素的含氧酸及其盐 七、拟卤素和拟卤化物
和牙齿强度不可缺少的成分。
20
(2)CI2的制备 电解熔融盐：MgCI2(熔融态）= Mg+CI2↑（副产物） 电解食盐水:2NaCI(饱和）+2H2O=2NaOH+H2↑
+CI2↑ (？极）
21
Cl2实验室制法 * MnO2+4HCI(浓）= MnCI2+2H2O+CI2↑ * 2KMnO4+16HCI(浓）=2KCI+2MnCI2+5CI2↑+8H2 K2Cr2O7 ,KCIO3等也可与浓HCI反应放出CI2。 CI2的用途： a 漂白纸张、布匹、饮水消毒（HCIO） b 制HCI、农药、染料及其它化工产品。
第十五章P区元素（三）
1
基本内容和重点要求 § 15.1卤素 § 15.2 P区元素单质化合物性质递变规律
2
重点要求理解
1.卤素单质的制备方法和性质。 2.HX的制备及酸性、还原性、稳定性的变化规 律。 3.卤素含氧酸及其盐的稳定性、酸性、氧化性 及其变化规律。 4.氟及HF的特性
3
§15、1 卤素
化物。 F：多以难溶物存在.CaF2,Na3AIF6,Ca5F(PO4)3, 另外骨骼、牙齿、毛发、鳞、羽毛等中均有F。
CI: 主要以溶解状态存在于海水中，多为Li、 Br： Na、Mg盐，另也存于一些盐湖、盐井中。
I：海水中含量少，海带、海藻等水藻类能选 择性吸收和聚集碘。含碘盐：KIO3
10
三.卤素单质 1.X2的物理性质 2.X2的化学性质 3.X2的制备和用途
13
(1)与金属、非金属反应
F2 反应活性
CI2 Br2 I2
减弱
与H2反应条件 暗处 光照 600℃ 高温 F2可存储于Cu、Fe、Ni、Mg或其合金制成
的容器中(稳定氟化物）,通常储存在塑料瓶中。
干燥的CI2可储存于铁罐中。
14
(2)与水和碱的反应
与水反应： (A) 4X2+2H2O=4H++4X-+O2
71 136 1861.0 -338.8 3.98 -506.3 2.87
Байду номын сангаасCl
Br
I
ns 2np 5
-1, +1, +3, +5, +7
238.1
189.1 148.9
0.732
3.58
0.029
99
114
133
181
195
216
1251.1 1139.9 1008.4
-354.8 3.16
-330.5 2.98
15.1. 1 卤族概述
基本性质 价层电子结构 主要氧化数
单键解离能/kJ·mol 溶解度/g/100mgH2O 原子半径/pm X-离子半径/pm 第一电离能/kJ·mol-1 第一电子亲合能/kJ·mol电负性 (Pauling) X-离子水合能/kJ·mol-1 EØ (X2/X-)/V
F
-1 157.7 分解水
-301.7 2．66
-368.2 -334.7 -292.9
1.36
1.08
0.535 4
X-半径
共价半径
5
解释： 1.半径与性质 共价半径：
同周期X最小，得电子能力最强。 同族半径依次增大，得电子能力减弱，氧 化性降低。 X-半径： 同族依次增大，失电子能力增强，还原性 增强。
6
2. 电子亲合能？
F2：
2F2+2OH-(2%)=2F+OF2+H2O 2F2+4OH-(浓)=4F+O2+2H2O
17
（3）卤素间的置换反应 CI2+2Br-=2CI-+Br2 CI2+2I-=2CI-+I2 Br2+2I-=2Br-+I2
18
(4) 卤素的其它氧化反应 Br2(I2)+H2S=2HBr(HI)+S I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 (定量测碘含量） 4CI2+5H2O+Na2S2O3=2H2SO4+2NaCI+6HCI(脱氯剂）
15
(2)与水和碱的反应 与水反应：
(A) 4X2+2H2O=4H++4X-+O2
（B）X2+2H2O
H++X-+HXO 歧化反应
F2
CI2
Br2
I2
K × 4.2×10-4 7.2×10-9 2.0×10-13
加碱促进歧化
16
与碱反应：
* CI2 * Br2
* I2
X2+2OH- = X-+XO-+H2O 3X2+6OH- = 5X-+XO33I2++63OHH2O-=5I-+IO3-+3H2O
8
一.卤素的成键特征
1、X-X CI2 非极性共价键（共用电子对）
2、X（-1) NaX
离子键
HX
极性共价键
[CuX4]2- 配位键 3、F(0,-1）；CI、Br、I（-1,0,+1,+3,+5,+7)
卤素含氧化合物 HCIO,HCIO3 ,HCIO4 卤素互化物 ICI ，IF5 ，IF7
9
二.在自然界中的分布 X2活泼，自然界无游离单质，主要是稳定的卤
3. X2的制备和用途 卤素的制备：X-+氧化剂→X2
Eθ（X2/X-）[2.87，1.36，1.07，0.54] (1) F2的制备─电解氧化法
2HF 电解 （37 3K） H2 F2
氟主要用来制造有机氟化物─制冷剂、杀虫剂
等。分离同位素U235F6 ，U238F6。元素氟是生命必 须的微量元素，是体内骨骼正常发育、增强骨骼
逐渐减弱
逐渐增强 强刺激性气味，有毒，毒性依次减弱
12
离解能D（F2）＜ D（CI2） ？ 因F半径过小，孤对电子间有较大的排斥
作用，从而削弱了化学键的强度。 2.化学性质
主要为氧化性，F2→I2氧化性减弱。 F2/F- CI2/CI- Br2/Br- I2/I-
Eθ(X2/X-)/V 2.87 1.36 1.07 0.54
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1,卤素单质的物理性质
卤素单质（X2） F2
CI2
Br2
颜色、聚集状态 浅黄气体 黄绿气体 棕红液体
熔、沸点
逐渐升高
I2
紫黑固 体
水中溶解性 分解水
微溶于水
X2离解能 E°(X2/X-1)(v)
X2的氧化性 X-1的还原性 气味、毒性
159
243
193
151
2.87 1.36 1.07 0.54
AF<ACI ?
X(g)+е-→X-（g) 放出的能量 同族元素，A一般随半径增大而减小，F半 径太小，核附近电子云密度较高，当原子结合 一个电子形成负离子时，因排斥作用使放出的 能量减小。
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13.1.2 卤素单质及其化合物
一、卤素的成键特征 二、卤素在自然界的分布 *三、卤素单质 *四、卤化氢和氢卤酸 五、卤素的氧化物 *六、卤素的含氧酸及其盐 七、拟卤素和拟卤化物
和牙齿强度不可缺少的成分。
20
(2)CI2的制备 电解熔融盐：MgCI2(熔融态）= Mg+CI2↑（副产物） 电解食盐水:2NaCI(饱和）+2H2O=2NaOH+H2↑
+CI2↑ (？极）
21
Cl2实验室制法 * MnO2+4HCI(浓）= MnCI2+2H2O+CI2↑ * 2KMnO4+16HCI(浓）=2KCI+2MnCI2+5CI2↑+8H2 K2Cr2O7 ,KCIO3等也可与浓HCI反应放出CI2。 CI2的用途： a 漂白纸张、布匹、饮水消毒（HCIO） b 制HCI、农药、染料及其它化工产品。
第十五章P区元素（三）
1
基本内容和重点要求 § 15.1卤素 § 15.2 P区元素单质化合物性质递变规律
2
重点要求理解
1.卤素单质的制备方法和性质。 2.HX的制备及酸性、还原性、稳定性的变化规 律。 3.卤素含氧酸及其盐的稳定性、酸性、氧化性 及其变化规律。 4.氟及HF的特性
3
§15、1 卤素
化物。 F：多以难溶物存在.CaF2,Na3AIF6,Ca5F(PO4)3, 另外骨骼、牙齿、毛发、鳞、羽毛等中均有F。
CI: 主要以溶解状态存在于海水中，多为Li、 Br： Na、Mg盐，另也存于一些盐湖、盐井中。
I：海水中含量少，海带、海藻等水藻类能选 择性吸收和聚集碘。含碘盐：KIO3
10
三.卤素单质 1.X2的物理性质 2.X2的化学性质 3.X2的制备和用途
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(1)与金属、非金属反应
F2 反应活性
CI2 Br2 I2
减弱
与H2反应条件 暗处 光照 600℃ 高温 F2可存储于Cu、Fe、Ni、Mg或其合金制成
的容器中(稳定氟化物）,通常储存在塑料瓶中。
干燥的CI2可储存于铁罐中。
14
(2)与水和碱的反应
与水反应： (A) 4X2+2H2O=4H++4X-+O2
71 136 1861.0 -338.8 3.98 -506.3 2.87
Байду номын сангаасCl
Br
I
ns 2np 5
-1, +1, +3, +5, +7
238.1
189.1 148.9
0.732
3.58
0.029
99
114
133
181
195
216
1251.1 1139.9 1008.4
-354.8 3.16
-330.5 2.98
15.1. 1 卤族概述
基本性质 价层电子结构 主要氧化数
单键解离能/kJ·mol 溶解度/g/100mgH2O 原子半径/pm X-离子半径/pm 第一电离能/kJ·mol-1 第一电子亲合能/kJ·mol电负性 (Pauling) X-离子水合能/kJ·mol-1 EØ (X2/X-)/V
F
-1 157.7 分解水
-301.7 2．66
-368.2 -334.7 -292.9
1.36
1.08
0.535 4
X-半径
共价半径
5
解释： 1.半径与性质 共价半径：
同周期X最小，得电子能力最强。 同族半径依次增大，得电子能力减弱，氧 化性降低。 X-半径： 同族依次增大，失电子能力增强，还原性 增强。
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2. 电子亲合能？
F2：
2F2+2OH-(2%)=2F+OF2+H2O 2F2+4OH-(浓)=4F+O2+2H2O
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（3）卤素间的置换反应 CI2+2Br-=2CI-+Br2 CI2+2I-=2CI-+I2 Br2+2I-=2Br-+I2
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(4) 卤素的其它氧化反应 Br2(I2)+H2S=2HBr(HI)+S I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 (定量测碘含量） 4CI2+5H2O+Na2S2O3=2H2SO4+2NaCI+6HCI(脱氯剂）
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(2)与水和碱的反应 与水反应：
(A) 4X2+2H2O=4H++4X-+O2
（B）X2+2H2O
H++X-+HXO 歧化反应
F2
CI2
Br2
I2
K × 4.2×10-4 7.2×10-9 2.0×10-13
加碱促进歧化
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与碱反应：
* CI2 * Br2
* I2
X2+2OH- = X-+XO-+H2O 3X2+6OH- = 5X-+XO33I2++63OHH2O-=5I-+IO3-+3H2O
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一.卤素的成键特征
1、X-X CI2 非极性共价键（共用电子对）
2、X（-1) NaX
离子键
HX
极性共价键
[CuX4]2- 配位键 3、F(0,-1）；CI、Br、I（-1,0,+1,+3,+5,+7)
卤素含氧化合物 HCIO,HCIO3 ,HCIO4 卤素互化物 ICI ，IF5 ，IF7
9
二.在自然界中的分布 X2活泼，自然界无游离单质，主要是稳定的卤