1樓:匿名使用者
你好,鹵族元素指週期系ⅶa族元素。包括氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)、砈(at),簡稱鹵素。它們在自然界都以典型的鹽類存在 ,是成鹽元素。
鹵族元素的單質都是雙原子分子,它們的物理性質的改變都是很有規律的,隨著分子量的增大,鹵素分子間的色散力逐漸增強,顏色變深,它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增。鹵素都有氧化性,氟單質的氧化性最強。鹵族元素和金屬元素構成大量無機鹽,此外,在有機合成等領域也發揮著重要的作用。
原子結構特徵
最外層電子數相同,均為7個電子,由於電子層數不同,原子半徑不同,從f~i原子半徑依次增大,因此原子核對最外層的電子的吸引能力依次減弱,從外界獲得電子的能力依次減弱,單質的氧化性減弱。
相似性鹵素的化學性質都很相似,它們的最外電子層上都有7個電子,有取得一個電子形成穩定的八隅體結構的滷離子的傾向,因此鹵素都有氧化性,原子半徑越小,氧化性越強,因此氟是單質中氧化性最強者。除f外,鹵素的氧化態為+1.+3.+5.+7,與典型的金屬形成離子化合物,其他鹵化物則為共價化合物。鹵素與氫結合成鹵化氫,溶於水生成氫鹵酸。
2f2(g)+2h2o(l)=4hf(aq)+o2(g)
x2(g)+h2o(l)=hx(aq)+hxo(aq) x=表示cl br i[1]
鹵素之間形成的化合物稱為互鹵化物,如clf₃(三氟化氯)、icl(氯碘化合物)。鹵素還能形成多種價態的含氧酸,如hclo、hclo₂、hclo₃、hclo₄。鹵素單質都很穩定,除了i₂以外,鹵素分子在高溫時都很難分解。
鹵素及其化合物的用途非常廣泛。例如,我們每天都要食用的食鹽,主要就是由氯元素與鈉元素組成的氯化物,並且還含有有少量的mgcl₂。
遞變性單質的物理遞變性:從f2到i2,顏色由淺變深;狀態由氣態、液態到固態;熔沸點逐漸升高;密度逐漸增大;溶解性逐漸減小。[2]
單質氧化性:f2>cl2>br2>i2
陰離子還原性:f-hi>hbr>hcl,原因是hf有氫鍵沸點最高,其他隨分子量變大分子間作用力增大,沸點升高[1]
條件特殊現象[1]
產物穩定性
化學方程式
f2暗處
劇烈化合併發生**
很穩定h2(g)+f2(g)= 2hf(g)
cl2光照或點燃
———————
較穩定h2(g)+cl2(g)=(點燃或光照)2hcl(g)
br2加熱
———————
穩定性差
h2(g)+br2(g)= (加熱)2hbr(g)
i2不斷加熱
緩慢反應
不穩定h2(g)+i2(g)=(不斷加熱)2hi(g)
結論:隨著核電荷數的增加,鹵素單質與h2反應變化:f2、cl2、br2、i2
①劇烈程度:逐漸減弱 ②生成hx的穩定性:與氫反應的條件不同,生成的氣體氫化物的穩定性不同, hf>hcl>hbr>hi。[3]
無氧酸的酸性不同:hi>hbr>hcl>hf。[4]
注意:萃取和分液的概念
·在溴水中加入四氯化碳振盪靜置有何現象?(分層,下層橙紅色上層無色)
·在碘水中加入煤油振盪靜置有何現象?(分層,上層紫紅色,下層無色)
滷離子的鑑別
加入hno3酸化的硝酸銀溶液,
氯離子:得白色沉澱 ag+(aq)+ cl-(aq)——→agcl(s)
溴離子:得淡黃色沉澱 ag+(aq)+ br-(aq)——→agbr(s)
碘離子:得黃色沉澱 ag+(aq)+ i-(aq)——→agi(s)[1]
鹵素的物理、化學特性
通常來說,液體鹵素分子的沸點均要高於它們所對應的烴鏈(alcane)。這主要是由於鹵素分子比烴鏈更加電極化,而分子的電極化增加了分子之間的連線力(正電極與負電極的相互吸引),這使我們需要對液體提供更多的能量才能使其蒸發。
鹵素的物理特性和化學特性明顯區分與於它對應的烴鏈的主要原因,在於鹵素原子(如f,cl,br,i)與碳原子的連線,即c-x的連線,明顯不同於烴鏈c-h連線。
* 由於鹵素原子通常具有較大的負電性,所以c-x連線比c-h連線更加電極化,但仍然是共價鍵。
* 由於鹵素原子相較於碳原子,通常體積和質量較大,所以c-x連線的偶極子矩(dipole moment)和鍵能(bonding energy)遠大於c-h,這些導致了c-x的連線力(bonding strength)遠小於c-h連線。
* 鹵素原子脆弱的p軌道(orbital)與碳原子穩定的sp3軌道相連線,這也大大降低了c-x連線的穩定性。
位於元素週期表右方的鹵族元素是典型的非金屬。鹵素的電子構型均為ns2np5,它們獲取一個電子以達到穩定結構的趨勢極強烈。所以化學性質很活潑,自然狀態下不能以單質存在,一般化合價為-1價,即滷離子(x-)的形式。
鹵素單質都有氧化性,氧化性從氟到碘依次降低。碘單質氧化性比較弱,三價鐵離子可以把碘離子氧化為碘。
鹵素單質在鹼中容易歧化,方程式為:
3x?(g)+6oh-(aq)——→5x-(aq)+ xo3-(aq)+3h2o(l)
但在酸性條件下,其逆反應很容易進行:
5x-(aq)+xo3-(aq)+6h+(aq)——→3x?(g)+3h2o(l)
這一反應是製取溴和碘單質流程中的最後一步。
鹵素的氫化物叫鹵化氫,為共價化合物;而其溶液叫氫鹵酸,因為它們在水中都以離子形式存在,且都是酸。氫氟酸一般看成是弱酸,pka=3.20。
氫氯酸(即鹽酸)、氫溴酸、氫碘酸都是化學中典型的強酸,它們的pka均為負數,酸性從hcl到hi依次增強。
鹵素可以顯示多種價態,正價態一般都體現在它們的含氧酸根中:
鹵素的含氧酸均有氧化性,同一種元素中,次滷酸的氧化性最強。
鹵素的含氧酸多數只存在於溶液中,而少數鹽是以固態存在的,如碘酸鹽和高碘酸鹽。hxo(x=f、cl、br)、hio3和hxo4(x=cl、br、i)分子在氣相中十分穩定,可用質譜和其他方法研究。鹵素存在的含氧酸見下表。
[5]氟的含氧酸
氯的含氧酸
溴的含氧酸
碘的含氧酸
hxohfo
hclo
hbro
hiohxo2
hclo2
hbro2
hio2
hxo3
hclo3
hbro3
hio3
hxo4
hclo4
hbro4
hio4
其他h7i5o14
其他h5io6
鹵素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(clo2)這樣的偶氧化態氧化物是混酐。
只由兩種不同的鹵素形成的化合物叫做互鹵化物,其中顯電正性的一種元素呈現正氧化態,氧化態為奇數。這是由於鹵素的價電子數是奇數,周圍以奇數個其它滷原子與之成鍵比較穩定(如if7)。互鹵化物都能水解。
2樓:home流星雨
一,都是雙原子分子。
二,都有電負性,隨原子序數增大遞減。
三,都是非金屬元素。
四,在同一週期中原子最小。
五,都能形成氫鹵酸。
六,氟只有負價而其他的正負價均有。
3樓:阿薩德速度
同主族從上到下還原性升高,氧化性降低,金屬性升高。
鹵族元素的性質是什麼
4樓:匿名使用者
活潑的非金屬元素,和具有強氧化性,可以和大部分金屬、非金屬反應、易得到電子現實負一價,可以形成酸hf、hcl……
除f外其他元素可形成**態含氧酸,酸性很強,一般具有強氧化性鹵族元素的單質都是雙原子分子,它們的物理性質的改變都是很有規律的,隨著分子量的增大,鹵素分子間的色散力逐漸增強,顏色變深(氟為淡黃綠色氣體;氯為黃綠色氣體;溴為深紅棕色液體;碘為紫黑色固體),它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增。
鹵素的化學性質都很相似,它們的最外電子層上都有7個電子,有取得一個電子形成穩定的八隅體結構的滷離子的傾向,因此鹵素都有氧化性,原子半徑越小,氧化性越強,因此氟是單質中氧化性最強者。
5樓:哼哼哈哈
鹵族元素指週期系ⅶa族元素。包括氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)、砈(at),簡稱鹵素。它們在自然界都以典型的鹽類存在 ,是成鹽元素。
鹵族元素的單質都是雙原子分子,它們的物理性質的改變都是很有規律的,隨著分子量的增大,鹵素分子間的色散力逐漸增強,顏色變深,它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增。鹵素都有氧化性,氟單質的氧化性最強。鹵族元素和金屬元素構成大量無機鹽,此外,在有機合成等領域也發揮著重要的作用。
化學性質
相似性: 1.均能與h2發生反應生成相應鹵化氫,鹵化氫均能溶於水,形成無氧酸。 條件 產物穩定性 化學方程式
f2 暗處 很穩定 h2(g)+f2(g)= 2hf(g)
cl2 光照或點燃 較穩定 h2(g)+cl2(g)=(點燃或光照)2hcl(g)
br2 加熱 穩定性差 h2(g)+br2(g)= (加熱)2hbr(g)
i2 不斷加熱 不穩定 h2(g)+i2(g)=(不斷加熱)2hi(g)
結論:隨著核電荷數的增加,鹵素單質與h2反應變化:f2、cl2、br2、i2 ①劇烈程度:
逐漸減弱 ②生成hx的穩定性:逐漸減弱 2.均能與水反應生成相應的氫鹵酸和次滷酸(氟除外) 2f2(g)+2h2o(l)=4hf(aq)+o2(g) x2(g)+h2o(l)=hx(aq)+hxo(aq) x=表示cl br i 3.
與金屬反應;如:3cl2+2fe=2fecl3 4.與鹼反應;如:
br2+2naoh=nabr+nabro+h2o b.差異性 1.與氫氣化合的能力,由強到弱 2.
氫化合物的穩定性逐漸減弱 3.鹵素單質的活潑性逐漸減弱 穩定性:hf>hcl>hbr>hi 酸性:
hfcl2>br2>i2 陰離子還原性: fˉhcl>hbr>hi, 無氧酸的酸性不同,hi>hbr>hcl>hf.。 與水反應的程度不同,從f2 ~i2逐漸減弱。
注意:萃取和分液的概念 ·在溴水中加入四氯化碳振盪靜置有何現象?(分層,下層橙紅色上層無色) ·在碘水中加入煤油振盪靜置有何現象?
(分層,上層紫紅色,下層無色) 滷離子的鑑別:加入hno3酸化的硝酸銀溶液, 氯離子:得白色沉澱 ag+(aq)+ cl-(aq)——→agcl(s) 溴離子:
得淡黃色沉澱 ag+(aq)+ br-(aq)——→agbr(s) 碘離子:得黃色沉澱 ag+(aq)+ i-(aq)——→agi(s)
鹵素的物理、化學特性
通常來說,液體鹵素分子的沸點均要高於它們所對應的烴鏈(alcane)。這主要是由於鹵素分子比烴鏈更加電極化,而分子的電極化增加了分子之間的連線力(正電極與負電極的相互吸引),這使我們需要對液體提供更多的能量才能使其蒸發。 鹵素的物理特性和化學特性明顯區分與於它對應的烴鏈的主要原因,在於鹵素原子(如f,cl,br,i)與碳原子的連線,即c-x的連線,明顯不同於烴鏈c-h連線。
* 由於鹵素原子通常具有較大的負電性,所以c-x連線比c-h連線更加電極化,但仍然是共價鍵。 * 由於鹵素原子相較於碳原子,通常體積和質量較大,所以c-x連線的偶極子矩(dipole moment)和鍵能(bonding energy)遠大於c-h,這些導致了c-x的連線力(bonding strength)遠小於c-h連線。 * 鹵素原子脆弱的p軌道(orbital)與碳原子穩定的sp3軌道相連線,這也大大降低了c-x連線的穩定性。
位於元素週期表右方的鹵族元素是典型的非金屬。鹵素的電子構型均為ns2np5,它們獲取一個電子以達到穩定結構的趨勢極強烈。所以化學性質很活潑,自然狀態下不能以單質存在,一般化合價為-1價,即滷離子(x-)的形式。
鹵素單質都有氧化性,氧化性從氟到碘依次降低。碘單質氧化性比較弱,三價鐵離子可以把碘離子氧化為碘。 鹵素單質在鹼中容易歧化,方程式為:
3x?(g)+6oh-(aq)——→5x-(aq)+ xo3-(aq)+3h2o(l) 但在酸性條件下,其逆反應很容易進行: 5x-(aq)+xo3-(aq)+6h+(aq)——→3x?
(g)+3h2o(l) 這一反應是製取溴和碘單質流程中的最後一步。 鹵素的氫化物叫鹵化氫,為共價化合物;而其溶液叫氫鹵酸,因為它們在水中都以離子形式存在,且都是酸。氫氟酸一般看成是弱酸,pka=3.
20。氫氯酸(即鹽酸)、氫溴酸、氫碘酸都是化學中典型的強酸,它們的pka均為負數,酸性從hcl到hi依次增強。 鹵素可以顯示多種價態,正價態一般都體現在它們的含氧酸根中:
+1: hxo (次滷酸) +3: hxo2(亞滷酸) +5:
hxo3(滷酸) +7: hxo4(高滷酸) 鹵素的含氧酸均有氧化性,同一種元素中,次滷酸的氧化性最強。 鹵素的氧化物都是酸酐。
像二氧化氯(clo2)這樣的偶氧化態氧化物是混酐。 只由兩種不同的鹵素形成的化合物叫做互鹵化物,其中顯電正性的一種元素呈現正氧化態,氧化態為奇數。這是由於鹵素的價電子數是奇數,周圍以奇數個其它滷原子與之成鍵比較穩定(如if7)。
互鹵化物都能水解。
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