大连理工大学无机化学课件第15章

第十五章p区元素(三)§15.2稀有气体§15.1卤素§15.1卤素15.1.5卤素的含氧酸及其盐15.1.4卤化物15.1.3卤素的氢化物15.1.2卤素单质15.1.1卤素概述卤族元素的性质变化：卤素(VII)FClBrI价电子构型2s22p53s23p54s24p55s25p5共价半径/pm6499114133第一电离能/(kJ·mol-1)1681125111401008电负性3.982.962.663.16电子亲和能/(kJ·mol-1)-328-349-325-295氧化值-1-1，1，3，5，715.1.1卤素概述1.卤素单质的物理性质聚集状态gglsb.p./℃-188-3459185

m.p./℃-220-102-7114颜色浅黄黄绿红棕紫分子间力小大F2

Cl2Br2I215.1.2卤素单质F2

Cl2Br2I2X2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Iˉ。2.卤素单质的化学性质2.8891.3601.07740.5345：/V)/XX(2-结论：激烈程度歧化反应：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：歧化反应产物：常温加热低温I2Br2Cl2ClO-ClO-(1)F2(g)电解：

(2)Cl2(g)实验室：工业(电解)：3.卤素单质的制备和用途+HF△(3)Br2(l)氧化剂：(反歧化)(4)I2(s)海藻为原料：纯化：智利硝石为原料：+--++++12H10Cl2IOI2)(5ClO6H322过量O2HIMn2I4HMnO2222++++++-15.1.3卤素的氢化物1.氯化氢和盐酸直接合成法复分解反应工业：实验室：△纯盐酸为无色溶液，有刺激性气味。盐酸是重要的化工生产原料。HF复分解反应2.氟、溴、碘的氢化物卤化物水解HBr和HI实际上用相应的盐与浓H2SO4反应不能制得HBr和HI能否选用其他酸以复分解反应制备HBr和HI?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/(kJ·mol-1)570432366298酸性弱强分子极性沸点稳定性熔点*-83.57-114.18-86.87-50.80m.p./℃*

19.52-85.05-66.71-35.1b.p./℃6.373.572.761.40μ/(10-30C·m)3.卤化氢性质的比较-271.1-92.3-36.4-26.5/kJ·mol-115.1.4卤化物卤素与电负性比较小的元素生成的化合物叫做卤化物。卤化物可分为金属卤化物和非金属卤化物；根据卤化物的键型，又可分为离子型卤化物和共价型卤化物。(1)金属卤化物金属卤化物大多易溶于水，对应氢氧化物不是强碱的都易水解，产物通常为氢氧化物或碱式盐。记：Sn(OH)Cl，SbOCl，BiOCl(2)非金属卤化物：等非金属卤化物为共价型卤化物，易水解，产物通常为两种酸。例如：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：NaClMgCl2AlCl3SiCl4b.p./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

AlF3AlCl3AlBr3AlI3b.p./℃1272

181253382

ⅠA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

NaBr

NaIm.p./℃996801755660

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：SnCl2SnCl4

；SbCl3SbCl5m.p./℃247-3373.43.515.1.5卤素的含氧酸及其盐1.氯的含氧酸及其盐(1)次氯酸及其盐(HClO)=2.8×10-8漂白粉(2)亚氯酸及其盐亚氯酸溶液极不稳定，只要数分钟便分解出ClO2和Cl2。亚氯酸盐的水溶液较稳定，具有强氧化性，可做漂白剂。(3)氯酸及其盐氯酸是强酸，仅存在于水溶液中，具有强氧化性。重要氯酸盐：KClO3强氧化性：(与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火)KClO3与C12H22O11的混合物的火焰火柴头中的氧化剂(KClO3)(3)高氯酸及其盐高氯酸是最强的无机含氧酸，氧化性不及氯酸。高氯酸的稀溶液比较稳定，浓高氯酸不稳定，受热分解。高氯酸盐比较稳定。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。NH4ClO4：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1.4951.55 1.45 1.409氧化性↓(除HClO2)氯的各种含氧酸性质的比较HClOHClO2 HClO3 HClO4酸性：稳定性：/V)X/(-氧化型不稳 不稳相对稳定 稳定2.溴和碘的含氧酸及其盐(1)次溴酸、次碘酸及其盐(HBrO)=2.6×10-9次溴酸、次碘酸均为弱酸(HIO)=2.4×10-11次溴酸、次碘酸都不稳定，都具有强氧化性，但氧化性比次氯酸弱。

NaBrO在分析化学上常用做氧化剂。(2)溴酸、碘酸及其盐只有在高浓度Cl2气才能实现且难度很大。通常利用碱性条件：6V3.1)/ClCl(

1.513V)/Br(BrO-22-3==0.613V)Br/(BrO

0.89V)/Cl(ClO--3--==卤酸HClO3、HBrO3、HIO3的酸性依次减弱，稳定性依次增强。(2)高溴酸、高碘酸及其盐高溴酸是强酸而高碘酸是弱酸，二者都是强氧化剂，稳定性好，均已获得纯物质。15.2.1稀有气体的发现§15.2稀有气体15.2.4稀有气体化合物15.2.3稀有气体的存在和分离15.2.2稀有气体的性质和用途15.2.1稀有气体的发现Ar稀有气体：HeNeArKrXe

Rn“第三位小数的胜利”空气分馏氮：1.2572g•L-1化学法制备氮：1.2505g•L-1价层电子构型：ns2np615.2.2稀有气体的性质和用途

HeNeArKrXe

RnI1/(kJ·mol-1)237220871527135711761043

m.p./℃-272-249-189-157-112-71S/[mL·(kgH2O)-1]

8.6

10.533.659.4

108230临界温度/K

5.25

44.5150.9

209.4