第十二章 p区元素详解

F
Cl
电子亲和能
Br
I
第一电离能
(kJ·mol-1)
2.87
F
(X2/X-)
1.36 Cl
1.06 Br
标准电极电势(V)
0.535 I
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11.2.2 卤素单质的性质
F Cl Br I
单质氧化性: 强
弱
X- 还原性: 弱
强
例如:
Cl2+Br- → 2Cl-+Br2
再比如:
氯Cl
溴Br
碘I
17
35
53
35.453
79.904
126.90
3s23p5
4s24p5
5s25p5
-1,+1, +3, +4， -1,+1, +3,+5,+7 -1,+1, +3,+5,+7 +5,+7
99
114
133
181 -349 1256 3.2 -381
196 -325 1143 3.0 -347
室温聚集态 气
Cl2
Br2
I2
气液固
颜色
密度 溶解度 毒性
浅黄 黄绿 红棕 紫
小
大
不易溶于水,易溶于有机溶剂
大
小
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11.2.2 卤素单质的性
质 物质的颜色与吸收光波长的关系
物质的颜色
波长(nm)
吸 收光 颜色
能量
蓝绿
750~650
红
低
绿蓝 蓝 紫 紫红 红 橙 黄 绿
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11.2.1 卤素的通性
216
181
195
136
100
115
140
50
F
Cl
Br
I
原子半径 离子半径
(pm)
152
186
227
248
Li
Na
K
Rb
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11.2.1 卤素的通性
1687
1257
1146
1015
-328
-349
-325
-295
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卤素的基本性质
性质 原子序数 原子量 价电子层结构 主要氧化数
原子半径(pm) X-离子半径(pm) 电子亲和能(kJ·mol-1) 第一电离能(kJ·mol-1) 电负性 X-水合能(kJ·mol-1)
氟F 9
18.998 2s22p5
-1
64 133 -332 1681 4.0 -515
Br2腐蚀性很强.
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11.2.2 卤素单质的性质
3.卤素单质与水的反应:
氧化反应:
X2 + 2H2O → 4HX+ O2
(O2/H2O) = 0.816V(pH=7)
激烈程度: F2 > Cl2(日光) > Br2(极慢)
歧化反应:
X2 + H2O → HXO + HX
歧化反应程度:
K(Cl2) = 4.210-4 K(Br2) = 7.210-9 Cl2 > Br2 > I2 K(I2) = 2.010-13
可见, 氯水、溴水、碘水的主要成分还是单质.
Cl2 + I- → I2+ 2Cl5Cl2 + I2 +6H2O → 2HIO3+ 10HCl
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11.2.2 卤素单质的性质
4.0
3.0
2.8
2.5
F
Cl
Br
I
电负性
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11.2.2 卤素单质的性质
2.卤素单质物理性质:
F2 熔点、沸点/℃
-220
-101
-7.3 113
F
Cl
Br
I
熔点
(℃)
183 59 -34.5
-188
F
Cl
Br
I
沸点 (℃)
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11.2.2 卤素单质的性质
Br2在有机溶剂中随浓度由小到大颜色由 黄 → 棕红.
I2在极性溶剂中形成“溶剂化物”, 呈现 棕色 或 红棕色.
I2易溶于碘化物溶液中: I2 + I- → I3-
第11章 p区元素
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第二章 电解质溶液
Electrolytic Solution
p区元素概述 卤素 氧族元素
氮族元素 碳族元素 硼族元素
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11.1 p区元素概述
p区元素在周期表中的位置
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11.1 p区元素概述
220 -295 1009 2.7 -305
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11.2.1 卤素的通性
1.卤族元素的主要特点:
(1) 同周期元素中非金属性最强; 价电子构型: ns2np5; 原子半径小. (2) 单质均为氧化剂; 易得电子. (3) 常见氧化值为-1. 氟的电负性大. 除氟外,还可表现出+1、+3、+5、+7等正氧化值.
11.1 p区元素概述
p区元素的金属性和非金属性:
电负性越小, 金属性越强; 电负性越大, 非金属性就 越强. 同一周期元素,从左到右, 电负性增大,元素金属性减 弱,非金属性增强; 同一族的元素,从上到下, 电负性减小,元素的金属性 增强,非金属性减弱
.
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11.2 卤素
/V
B
ClO4- 0.40 ClO3- 0.33 ClO2- 0.66 ClO- 0.40 -12Cl2 1.36 Cl -
BrO4- 0.93 BrO3- 0.54 BrO - 0.45 -12Br2 1.06 BrH5IO6 0.70 IO3 - 0.14 IO- 0.44 -12I2( 基 )0.53 I-
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11.2.1 卤素的通性
3s
3p
3d
基基
基基基
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11.2.1 卤素的通性
/V A
ClO4- 1.10 ClO3- 1.21 HClO2 1.64 HClO 1.63 -12Cl2 1.36 Cl -
BrO4- 1.76 BrO3- 1.50 HBrO 1.60 -12Br2 1.07 BrH5IO6 1.70 IO3- 1.13 HIO 1.45 -12 I2( 基 )0.54 I-
主
规律:
族 元 素
从左到右, r 减小; 从上到下, r 增大.
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11.1 p区元素概述
电子亲和能变化规律
增大
减 小
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增大
减 小
11.1 p区元素概述
元素电负性变化规律
一般 > 2.0为非金属(Si例外)
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650~600
橙
600~580
黄
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580~560
黄绿
560~500
绿
500~490
蓝绿
490~480
绿蓝
480~450
蓝
450~380
紫
高
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11.2.2 卤素单质的性质
物质的颜色与吸收光波长的关系
红
紫
橙
蓝 白光 黄
青蓝 青
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绿
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11.2.2 卤素单质的性质