第九章-主族非金属元素-第一节-卤素

第九章主族非金属元素：p区，通性，与非金属单质和金属相比，基本没有共同的物理性质，其性质互不相同。 从状态来看，在常温常压下，固体、液体、气体存在熔融，从沸点来说，48270C (金刚石的沸点)和高，4.2K(He的沸点)和低硬度、密度、水溶性的差异也非常大，从导电性来说，非金属的大部分是非导电性的，但也有不逊色于金属的导电性，非金属是硅这样的良好的半导体。 非金属单体的物理性质之所以大不相同，是因为其结晶类型多，同素异形体多。 通性、(1)非金属元素物理性质，F2、Cl2、O2是强氧化剂. H2、c、Si在高温时具有强还原性。 在化学反应中，Cl2、Br2、I2、N2、p、s具有氧化性和还原性. 在晶体类型相同的前提下，非金属单体的物理性质是规则的，例如，(2)非金属单体的化学性质，(1)与金属的反应：非金属性越强的元素，其单体越容易与金属反应。 典型的金属与典型的非金属反应生成离子化合物。 例如，(2)与氧的反应多数是非金属直接与氧化结合而形成多种氧化物。 虽然也有不能直接与氧化结合的氧化物，但是价数不同的氧化物也有几个。 例如Cl2O、Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7. (二)非金属单体的化学性质，因为在所有元素中只有氟的电负性比氧大，所以OF2中只有氧显示正价状态。 非金属氧化物多为酸酐，其最高价氧化物为酸酐。 例如硼酸酐- b2o 3碳酸酐-CO2硝酸酐-N2O5硫酸酐-SO3磷酸酐-P2O5高氯酸酐-Cl2O7、(2)非金属单体化学性质、(3)与h 2反应：生成共价键型氢化物. 元素的非金属性越强，越容易与H2反应，生成的氢化物越稳定。 共价型氢化物性质的演变规律如下：(2)非金属单体的化学性质，(4)与水的反应大部分非金属单体不与水反应，卤素只与水反应，碳、硼只在红热的条件下与水蒸气反应。 (5)与酸的反应，非金属一般不与稀有酸反应，但强氧化性酸如浓HNO3、浓H2SO4会氧化很多非金属。 例如： (2)非金属单体的化学性质、非金属性强的非金属单体可以氧化氧酸或氧酸盐，例如： (6)与碱的反应，很多非金属单体可以与碱反应，很多非金属单体在碱水溶液中发生歧化反应。 例如，(二)非金属单体化学性质、还原性强的非金属与强碱反应时，使用非金属作为还原剂。 例如： F2的非金属性最强，只有氧化性没有还原性，与碱反应时只能制成氧化剂。 (2)非金属单体的化学性质、(3)非金属单体的制法、(1)氧化法、该法适用于负价状态下常存在的卤素或氧族等非金属元素的制造。 例如，(2)还原法适用于通常以正价状态存在的氮族、碳族和硼等非金属元素。 (3)分解法是在加热条件下，某化合物分解而得到非金属单体的方法。 (4)用于制造活性非金属的电解法。 最活跃的非金属单体氟只能用熔融电解法制造。(三)非金属单体的制法，(四)非金属氢化物，(一)熔融沸点的变化规律结构相似时，熔融沸点随着相对分子质量的增大而上升，在同一主族中，沸点从上到下逐渐上升。 但是，因为n、o、f的原子半径小，电负性大，氢化物分子之间存在氢键，所以它们的沸点与同族的其他氢化物相比特别高。 h2ohfnh3c h4h2se h3ashbrgeh4h2SHL ph3si h4his NH 4，(2)热稳定性非金属性越强，其氢化物越稳定，因此共享型氢化物的热稳定性：以同一周期从左向右逐渐增加； 在同一个民族中，从上往下逐渐减少。 (3)还原性的其他共享型氢化物在一定程度上具有还原性。同周期从左向右，氢化物的还原性变弱的同主族从上向下，氢化物的还原性增强。 周期表中，从右向左，从上向下，元素的原子半径增大，电负性减小，阴离子失去电子的能力逐渐增加，因此氢化物的还原性也逐渐增强。(四)非金属氢化物、(五)氧酸、1 .氧酸酸性变化规律非金属元素的氢氧化物均为酸. 由于非金属元素都是主族元素，氢氧化物酸性强弱的变化规律很强。 同周期，从左向右，其酸性依次增强，例如R为同一主族元素，r值相同时，酸性从上向下减少。 例如HNO3H3PO4H3AsO4； HClOHBrOHIO、同种非金属元素的氧酸，一般价格越高酸性越强。 例如： HNO2的酸性比HNO3弱，H2SO3的酸性比H2SO4弱。 (5)除了含氧酸、(6)含氧酸盐以外，1、含氧酸盐溶解性的一般规律钠盐、钾盐、硝酸盐、氯酸盐多数容易溶于水。 硫酸盐大部分溶解于水，但SrSO4、BaSO4、PbSO4难以溶解，CaSO4、Ag2SO4溶解于水。 碳酸盐大多不溶于水，CaCO3、BaCO3、PbCO3、SrCO3为最难溶性。 磷酸盐、磷酸一氢盐，基本不溶于水，磷酸二氢盐溶于水。 (7)此外，(1)难挥发酸有浓H2SO4、浓H3PO4，(2)易挥发的酸为HNO3、H2S、HX，(3)不稳定的酸仅存在于H2CO3、H2SO3、hclo (HNO 3也是不稳定的酸，(4)难溶于水的酸为H4SiO4、HX 第一节卤素、卤素、希腊语原本是成盐元素，卤素通性、卤素通性、Cl、Br、I的价电子配置，分解一对电子，氧化数分解1，nsnp、nd，氧化数分解3，2对电子，分解3对电子，氧化数分解5，氧化数分解7，卤素通性、氟的特殊性为1 .氟2 .氟原子半径小，空间电阻小，氧化能力强，与氧化数多的元素结合时，该元素往往能显示出最高的氧化数： AsF5、SF6、IF7。 3.F-F键能小，易打开，化学性质活跃。 卤素通性，1-1 .物理性质，一、卤素单质，毒性有刺激性，有毒。 溶解度： F2分解水、Cl2在水中溶解度不大，Br2、I2容易溶于有机溶剂中.水中色有机溶剂(CCl4，CS2)色溴黄棕黄棕碘棕或红棕紫，I2易溶于碘化物(ki ):I2I -I3-，1-1 .物理性质，1，卤素单体，1-2 .化学性质，1，卤素单体，1-2 .化学性质，1，卤素单体Ni、Mg的作用，表面可以形成氟化物保护膜，因此F2可以贮存在Cu、Ni、Mg制的容器中，干燥的氯可以不与Fe反应而将氯贮存在铁罐中，1-2 .化学性质，一是卤素单体，Cl2、Br2、I2主要发生(2)反应只发生反应，反应激烈的2F2 2H2O4HF O2氧化作用2X2 2H2O4HX O2歧化水解X2 H2OH X- HXO，加入碱使平衡右移，1-2 .化学性质，1，卤素单体，卤素阴离子的氧化：2x-2e -x 2，1-3 .制备和卤素单体、1-3 .制备和用途、1、卤素单体、1-3 .制备和用途、1、卤素单体、Br2溴化钠中溴离子被氯气氧化，cl2br-2cl-br2， 1-3 .制造和用途，1，卤素单体，1-3 .制造和用途，1，卤素单体，2，卤化氢和卤酸，HFHClHBrHI，具有强烈刺激性的无色气体在空气中容易与水蒸气结合而形成白色酸雾，1 .物理性质，卤化氢和卤化氢酸，1 .物理性质， HFHClHBrHI、水溶液氢氟酸氢碘酸(盐酸)、二、卤化氢和卤化氢酸、一.物理性质、HFHClHBrHI、水溶液氢氟酸氢碘酸(盐酸)、二、卤化氢和卤化氢酸， 二、化学性质HFHClHBrHI与空气中氧的反应不能缓慢与浓H2SO4反应，二、化学性质、HF与SiO2的反应、气态SiF4SiO2 4HFSiF4 2H2O生成SiO2含量的测定、蚀刻玻璃、二、卤化氢与氢卤素这样的连锁反应叫做连锁反应，二是卤化氢和卤化氢，三是调制，CaF2 2H2SO4(浓度) Ca(HSO4)2 2HF，NaCl H2SO4(浓度) NaHSO4 HCl， 制溴化氢、碘化氢不是浓硫酸，而是磷酸、二、卤化氢和卤化氢、三.制备、二、卤化氢和卤化氢、三.制备、 一、键合型、三、卤化物、三-一.卤化物性质第三周期元素氟化物的性质和键合型，同一周期卤化物从左向右，离子型至共有型、1 .键合型、三、卤化物、p区同族元素卤化物、自上而下、共有型至离子型、1 .键合型、氮族元素氟化物的性质和键合型、三、卤化物、同一AlX3的性质与键合型、1 .键合型、3、卤化物、不同氧化数的氯化物的性质与键合型、相同金属组成的不同氧化数的卤化物、高氧化数的卤化物具有更多的共有性。 1 .结合型、三、卤化物、CaX2为离子型、f -半径小、CaF2晶格能大、除去溶解性、银盐(AgF例外)、铅盐、亚水银盐、亚铜盐溶解度异常、CaF2CaCl2CaBr2CaI2溶解性、AgFAgClAgBrAgI 卤化物，3 .水解性，共有型卤化物容易水解，HX，3，卤化物，4 .配位性，生成卤化物，3，卤化物，3-2 .卤化物制备，3，卤化物金属与卤素直接化合(干式法) Hg (g ) cl2(g )HGC l2(s ) al (s )3/2c l 2 alcl3(s )金属与卤酸反应Cd 2HCl H2O2CdCl2(s) 2H2O氧化物、氢氧化物或无机盐与卤酸反应ZnO 2HClZnCl2 H2OMg(OH ) . 2 HClMGC l2h2o agno3hiagiHNO3Li2co3HBR2 LiBr h2o 2卤素可形成正氧化数氧酸及其盐(现在氟只有HOF ) . 概括地说，四、氯氧酸及其盐、卤氧酸不稳定，多数只存在于水溶液中，至今尚未得到游离纯酸。 大多数电对的电极电位都有很大的正值。 也就是说，在酸性介质中，卤素单体和各种氧酸具有强氧化性，还原产物通常为x。 在E/V图中，除了X2/X-电，其馀电对的电极电位为正值，但都很小，即使在碱性介质中，各种氧酸盐的氧化性比氧酸弱。一些中间氧化物容易发生歧化反应。 概要、四、氯氧及其盐、上述反应得到的HClO浓度低，可加入HgO、Ag2O、CaCO3等使反应向右进行，浓度较高的HClO2cl2hgo2h2ohgohgcl2hclo、1 .次氯酸及其盐、四、氯氧及其氯的氧酸及其盐、次氯酸盐、浮游白粉的有效成分为次氯酸钙，使用时加入酸生成hclo，具有强氧化性、漂白、消毒作用。 1 .次氯酸及其盐、4、氯氧酸及其盐、2 .亚氯酸及其盐、4、氯氧酸及其盐、亚氯酸(HClO2)不稳定，只能存在于水溶液中，酸性强于次氯酸。 其分解反应多为8HClO26ClO2 Cl2 4H2O亚氯酸盐比亚氯酸盐稳定。 工业级NaClO2为白色结晶，加热至350oC不分解。 亚氯酸盐也是高效的漂白剂和氧化剂，与有机物混合爆炸，必须密闭保存在阴暗处。氯酸的制备、氯酸钡和稀硫酸的作用、ba(clo3)2h2so4baso4hclo3，