第十三章 卤素.doc

第13章 卤素 ??? 1．通性 ??? (1)外层电子结构ns2np5，很容易得到一个电子呈八电子稳定结构，所以卤族元素显强氧化性。 ??? (2)氧化能力? F2＞Cl2＞Br2＞I2 ??? F2、Cl2可与所有金属作用，Br2、I2可与除贵金属外所有金属作用。 ??? F2是最强的氧化剂，能与稀有气体反应生成XeF2、XeF4、XeOF4；与水猛烈反应放出O2。 ??? (3)化合价：由卤素电子层结构ns2np5决定，除了易获得一个电子显-1价外，氯、溴、碘的原子最外层电子结构中存在空的nd轨道，当这些元素与电负性更大的元素化合时，它们的nd轨道可以参加成键，原来成对的p电子拆开进入nd轨道中，因此这些元素可以表现更高的氧化态+1、+3、+5、+7。这一类化台物主要是卤素含氧化合物和卤素互化物，主要形成共价键。氟原子外层电子结构是2s22p5，价电子是在L层上，没有空d轨道，而且F的电负性最大，仅显+1价。 ??? 2．卤化氢?? 制备：在实验室里由浓H2SO4与NaCl作用制得少量HCl。而HBr、HI不能由浓H2SO4与NaBr、NaI作用制得，这是因为浓H2SO4对所生成的HBr及HI有氧化作用，使其中一部分被氧化成单质Br2及I2析出。 (浓)H2SO4+2HBr=Br2+SO2+2H2O (浓)H2SO4+8HI=4I2+ H2S+4H2O 可由H3PO4代替H2SO4制备HBr、HI，避免以上氧化作用。 性质：HF最稳定，高温下不分解，而HI在300℃即大量分解为I2与H2。 HF有强腐蚀性，并能腐蚀玻璃??? SiO2 + 4HF＝SiF4 + 2H2O??? ⊿Go＝-75．2干焦／摩 ??? 3．卤化物及多卤化物? ??? (1)氯化物AgCl、Hg2Cl2、PbCl2，CuCl难溶于水，其它易溶于水。 ??? (2)由于氟的氧化性强，元素在氮化物中可呈高氧化态。例如一般卤素银盐为AgX，但有AgF2存在。由于碘离子还原性强，碘化物中元素呈低价氧化态，如FeI2较稳定。 ??? (3)卤化物可和相同或不相同的卤素分子形成多卤化物，最常见的多卤化物是KI3，是由I2溶于KI中形成。多卤化物所含的卤素可以是一种，也可以是两种或三种，如RbBrCl2、CsBrICl。只有半径大，电荷少的金属离子适于形成多卤化物。 ??? 4．卤素的含氧酸 ??? 卤素的含氧酸以氯的含氧酸最为重要。 因素含氧酸和含氧酸盐的许多重要性质，如酸性、氧化性、热稳定性、阴离子碱的强度等都随分子中氧原子数的改变而呈规律性的变化。以氯的含氧酸和含氧酸盐为代表将这些规律总结在表中。 ??? 卤素含氧酸及其盐的稳定性与它们的氧化能力有相应的关系。稳定性较差，氧化能力较强。反之，稳定性高的氧化能力就弱。 氧化态 酸 热稳定性和酸的强度 氧化性 盐 热稳定性 氧化性及阴离子碱的强度 +1 HOCl 向下增大 向上增大 NaClO 向下增大 向上增大 +3 HClO2 NaClO2 +5 HClO3 NaClO3 +7 HClO4 NaClO4 ? 2