12 卤素.ppt

无机化学
中南民族大学化学与材料学院
黄涛
无机化学
12 卤素
Chapter 12 Halogen
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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
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1 卤素的通性
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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。
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




溶解度/g/100mgH2O
分解水



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




第一电子亲合能/kJ·mol-




电负性(Pauling)




X-离子水合能/kJ·mol-1
-
-
-
-
φØ (X2/X-)/V




1 卤素的通性
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 卤素单质
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
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
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/℃
-

-101
-

沸点/℃
-188
-


汽化热/(KJ·mol-1)




溶解度/g·(100gH2O)-1
分解水



密度/(g·cm-3)
(l)
(l)
(l)
(s)
2 卤素单质

颜色
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