大学无机化学第14章 卤素

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1、第14章卤素TheHalogensⅦA族0族2He氟9F10Ne氯17Cl18Ar溴35Br36Kr碘53I54Xe砹85At86RnCl2Br2I21教学要求：卤素２、熟悉卤素单质和次卤酸及其盐发生歧化反应的条件和递变的规律。３、能较熟练地运用元素电势图来判断卤素及其化合物各氧化态间的转化关系。１、熟悉卤素及其重要化合物的基本化学性质、结构、制备和用途，掌握它们的共性和差异性。2本章讲解内容第一节卤素的通性第二节卤素单质第三节卤化氢和氢卤酸第四节卤化物卤素互化物多卤化物第五节卤素的含氧化合物请选择3第一节卤素的通性(Generalcharacters)一、存在形式卤素是最

2、活泼的一族非金属元素，卤素就是“成盐元素”的意思，在自然界只能以化合态的形式存在.氯和溴盐：大量在海水中NaCl、NaBr氟盐：萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石(Ca5F(PO4)3)I：智利硝石(NaIO3)和富集于海带、海藻中At为放射性元素，其中寿命最长的同位素210At的半衰期为8.3小时。主要由人工合成。42He+20983Bi→21185At+210n4二、成键特征X（ns2np5)夺取一个电子X-(ns2np6)或共用一对电子三、一些重要性质（列于表11-1)２、形成+1,+3,+5,+7氧化数的共价化合物。1.形成-1氧化数的离子或共价化合

3、物：氯、溴、碘的成对ns2np5电子可以依次被拆开或作为配位电子对而进行成键作用，因而可以有多种氧化态，如：HClO、HClO2、HClO3、ClO4-、IF7、IF5、ICl3+1+3+5+7+7+5+35这是由于F的半径小，电子间的排斥力大的原因性质变化规律性：FClBrI单质颜色逐渐加深单质熔沸点逐渐增大第一电离势逐渐变小水合热（负值）逐渐变小电负性逐渐变小F性质的特殊性：FClBrI电子亲合势：反常较小依次变小X2的离解能：反常较小依次变小6四、卤素的元素电势图（见455页）1.定义：对于具有多种氧化态的某元素，将其各种氧化态按从高到低的顺序排列，用短线连接，并在线

4、上标明相应的电极反应的ø值。如碘在酸性溶液中的电势图为：（1）由已知电对求算未知电对的标准电极电位2.应用7ø(ni)1ø,n12ø,n23ø,n34ø,n4iø,niA——B——C——D——E——Gi=1rG=rGi-nF=-niFi80.77–0.44例：Aø：Fe3+——Fe2+——Feø(Fe3+/Fe)=[1×0.77+2(-0.44)]/(1+2)=-0.04V(2)判断处于中间氧化态的物种能否发生岐化反应左ø右øA—B—C条件：右ø>左ø时,则B发生歧化反应，B=A+C。若右ø<左ø时,则发生反歧化反应,即归

5、中反应A+C=B9如中，Cu＋可发生歧化反应生成Cu2＋和Cu。∵如将两相邻电对组成电池，则中间物质到右边物质的电对的还原半反应为电池正极反应，而到左边物质的反应则为负极反应。电池的电动势为Eθ＝φ右θ－φ左θ，若φ右θφ左θ，Eθ＞0，表示电池反应可自发进行，即中间物质可发生歧化反应。若相反，φ左θ＞φ右θ，则两边的个体不稳定，可发生反歧化反应，两头的个体是反应物，产物是中间的那个个体。如根据，可以得出结论，在水溶液中Fe3＋和Fe可发生反应生成Fe2＋。10例题：已知Br的元素电势图如下3BrO---2Br1.0774Br0.4556BrO0.6126ø1ø2ø

6、3(1)求ø1、ø2和ø3(2)判断哪些物种可以歧化?(3)Br2(l)和NaOH(aq)混合最稳定的产物是什么？写出反应方程式并求其。11解：(1)ø1ø2ø312(2)0.51960.7665---Br1.0774Br0.4556BrOBrO230.535713能歧化BrO(3)-，不稳定。因为2混合最稳定的产物NaOH与(l)Br所以3Br和BrO是--。2)aq(6OH)l(3Br+-23O(aq)3H)aq(BrO)aq(5Br++--V5578.00.5196V0774V.1=-=E11.470.0592V0.5578V50.0592Vlg=×==

7、nEK471029.1×=K14第二节卤素单质(ElementalHalogens)一、物理性质熔沸点低，有毒有刺激气味，颜色随分子量的增大而加深:F2(浅黄)Cl2(黄绿)Br2(红棕)I2(紫黑)────颜色加深──────→二、化学性质三、制备和用途溶解性：氟与水激烈反应，氯有轻微反应，氯、溴、碘易溶于有机溶剂。（为什么？）碘在极性溶剂（如醇）因生成溶剂合物而呈棕（红）色，在非极性溶剂中为紫红或紫色。15二、与水、碱的反应卤素与水可以发生两种类型反应：(1)2X2+2H2O＝4H++4X-+O2(1)(2)X