无机化学—卤素

1、13 13 卤素卤素13.13.3 3 卤素的化合物卤素的化合物13.13.2 2 卤素单质卤素单质13.13.1 1 卤素概述卤素概述卤族元素的性质变化：卤素(VII) F Cl Br I价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5共价半径/pm6499113133第一电离能/kJmol-11681125111301008电负性3.982.962.663.16电子亲和能/kJmol-1-328 -349 -325 -295氧化值 -1-1， 1， 3， 5， 713.1 卤素概述卤素概述1.卤素单质的物理性质：聚集状态g g l sb.p./-188 -34 59 18

2、5 m.p. /-220 -102 -7 113颜色浅黄 黄绿 红棕 紫分子间力小大F2 Cl2 Br2 I213.2 卤素单质卤素单质F2 Cl2 Br2 I2X2 氧化性：强弱X- 还原性：弱强 氧化还原性氧化性最强的是F2，还原性最强的是I。2.卤素单质的化学性质：2.889 1.360 1.07740.5345：/V)/XX(2-E结论：激烈程度222O4HXOH2X222BrClF歧化反应：222IBrCl可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。 与H2O反应：氧化反应：42104.2)(Cl-K92107.2)(Br-K132102.

3、0)(I-KHXHXO OHX22歧化反应产物：-O3HXO5X6OH3XOHXOXOH2X23222_常温加热低温9PHI2-3IO-3IO-3IO6PHBr2-3BrO-3BrOC)(0BrOO-Cl24PHClO-3ClOClO-(氧化手段的选择)F2 (g) 电解： Cl2 (g)2NaOHClHO2H2NaCl22电解2实验室：O2H(g)Cl MnCl4HClMnO2222工业 (电解)：3.卤素单质的制备：22电解2FH2KF 2KHF+HFBr2(l)氧化剂：-2ClBr2BrCl22(反歧化)O3H3Br6H5BrBrO223-I2 (s)海藻为原料：-2ClI2I)(Cl2

4、2适量OH3HSO2SOI5HSO2IO2424233-纯化：)(3COBrO5Br3COBr323232歧化-智利硝石为原料 ：-12H10Cl2IOI2)(5ClO6H322过量O2HIMn2I4HMnO2222-1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。HFHClHBrHI分解温度能/kJmol-1570432366298酸性弱强分子极性沸点稳定性熔点*-83.57-113.18-86.87 -50.80m.p./* 19.52-85.05 -66.71-35.1b.p./6.373.572.761.40/(10-30cm)13.3 卤素的

5、化合物卤素的化合物-271.1-92.3-36.4-26.5/kJmol-1fHm13.3.1.卤化氢和氢卤酸HCl2HClHClhv2242C50042SONa2HCl)浓(SOH2NaClO442NaHSOHCl)浓(SOHNaClHF2HF CaSO)(SOH CaF4422浓直接合成法复分解反应复分解反应工业：实验室：1.22.卤化氢的制备33233323POH3HIO3HPIPOH3HBrO3HPBr33223322PO2H6HIO6H3I2PPO2H6HBrO6H3Br2P442KHSOHX（浓）SOHKXO2HBrSO)(SOH2HBr22242浓O4H4ISH（浓）SOH8HI

6、22242卤化物水解HBr和HI(X=Br,I)不能用复分解反应实际上能否选用其他酸用复分解反应制备HBr和HI?13.3.2 卤化物卤化物 卤素互化物卤素互化物 多卤化物多卤化物2.卤化物的分类：金属卤化物：32LaCl,BaClNaCl,CsF,离子型：非金属卤化物：6543SF,PCl,SiF,BF等卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。1.卤化物：-)(TiCl,FeCl,SnCl,AlCl)AgCl(18e4343高氧化值金属构型共价型水解性：性质：离子型共价型熔点：高低溶解性：大多易溶于水易溶于有机溶剂导电性：水溶液，熔融导电无导电性对应氢氧化物不是强碱的都易水解，产物为氢氧化物或

7、碱式盐易水解,产物为两种酸BX3,SiX4,PCl3金属卤化物非金属卤化物3.卤化物的性质：卤化物的键型及性质的递变规律： 同一周期：从左到右，阳离子电荷数增大，离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下降。例如： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4b.p./ 1365 1312 181(升华) 57.6 同一金属不同卤素：AlX3 随着X半径的增大，极化率增大，共价成分增多。例如： 离子键 共 价 型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./ 1272 181 253 382 A的卤化物均为离子键型，随着离子半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。例如： NaF NaCl

8、 NaBr NaIm.p./ 996 801 755 660 同一金属不同氧化值：高氧化值的卤化物共价性显著，熔沸点相对较低。例如： SnCl2 SnCl4 ； SbCl3 SbCl5m.p./ 247 -33 73.4 3.532KIKII-3I为直线型521117V.P.III-4.多卤化物+1HXO次卤酸+3HClO2亚卤酸+5HXO3卤酸+7HXO4高卤酸13.3.4 卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物1.各类卤素含氧酸根的结构(X为sp3杂化)2.次卤酸及其盐次卤酸：HClO HBrO HIO酸性氧化性稳定性：大小2.810-8 2.610-9 2.410-11弱酸( )K a1.49

9、5 1.3410.983)/VX/XO(-E重要反应：OHOHCa(OH)CaClCa(ClO) 3Ca(OH)2Cl2222222漂白粉2HClOHClO22光2HClHClO3HClO3OHNaClNaClONaOHCl22冷卤酸及其盐卤酸： HClO3 HBrO3 HIO3酸性： 强 强 近中强 酸性1.458 1.513 1.209已获得酸的浓度：40% 50% 晶体稳定性：大小)/VX/XO(2-3E主要反应：2-32-3Cl2IOI2ClO氧化制备鉴定I-、Br-混合溶液紫红色消失棕黄色不消失水紫红棕黄水22242-Cl)(I)(BrCClClIBr10HCl2HIOO6HI5Cl

10、3222氧化性10HCl2HBrOO6HBrCl53222只有在高浓度Cl2气才能实现且难度很大。通常利用碱性条件：-3-3ClBrOBrClO36V3 . 1)/ClCl( 1.513V)/Br(BrO-22-3EAEA0.613V)Br/(BrO 0.89V)/Cl(ClO-3-EBEB重要卤酸盐：KClO3强氧化性：(与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火) KCl3KClO4KClO43小火加热2MnO33O2KCl2KClO2 4.高卤酸及其盐高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO6酸性：酸性 最强 强 弱1.226 1.763 1.60都是强氧化剂,均已获得纯物质,稳定性好。4-)104 . 4(Ka1)/V/XO(XO34-EA重要反应：11HO7H IO52MnO2MnIOH52-3-4265重要高卤酸盐：高氯酸盐 高氯酸盐多易溶于水，但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐的溶解度都很小。KClO4稳定性好,用作炸药比KClO3更稳定。242OKClC610KClONH4ClO4：现代火箭推进剂。Mg(ClO4)2 , Ca(ClO4)2可用作干燥剂可得40%溶液可得固体1.495 1.55 1.451.409氧化性(除HClO2)5.氯的各种含氧酸性质的比较