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卤素的性质.ppt

其它卤素在水中溶解度不大,但它们在有机溶剂中的 溶解度比在水中的溶解度大得多。
所有卤素均有刺激性气味,且有毒。
卤素单质的化学性质
一、与金属、非金属的作用 氟能与所有金属和非金属(除氮、氧和一些稀有气
体外)包括氢直接化合,而且反应常常是很猛烈的, 伴随着燃烧和爆炸。氟与单质的反应总是把它们氧化 到最高的氧化态如把Co、S、V和Bi氧化为:
碘在冷的碱性溶液中能迅速发生歧化反应:
3I2+6OH-===5I-+IO3-+3H2O 氟与碱的反应和其它卤素不同,其反应如下:
2F2+2OH-(2%)==2F-+OF2+H2O 当碱溶液较浓时;则OF2被分解放出O2
2F2+4OH-=4F-+O2+2H2O
卤素单质的化学性质
3.0 /V
2.5
2.0
卤素单质的化学性质
二、与水的反应 卤素与水可能发生下列两类反应: X2 + H2O === 2H+ + 2X- + O2(1) X2 + H2O === H+ + X- + HXO (2)
氟与水反应依(1)式进行。 氯、溴、碘与水反应主要依(2)式进行。该反应是一 种歧化反应。
卤素单质的化学性质
另一个较弱的路易斯酸MnF4从稳定配离子[MnF6]2-的 盐中置换出来。而MnF4在热力学上不稳定,易分解为 MnF3和1/2F2根据这种推断,他首次用化学方法制得氟, 这是1986年合成化学研究上的一大突破。具体制法为:
卤素的存在
卤素单质具有很高的化学活性,在自然 界以稳定的卤化物形式存在。
砹是人工合成的元素。
卤素的电势图
一、元素电势图
对于具有多种氧化态的某元素,可将其各种氧化态 按从高到低的顺序排列,在每两种氧化态之间用直线 连接起来并在直线上标明相应电极反应的标准电极电 势值,以这样的图形表示某一元素各种氧化态间电极 电势变化的关系称为元素电势图。因是拉特默 (Latimer,W.M.)首创,故又称为拉特默图。
Br2 液态 265.9 331.93
I2 固态 386.7 457.50
At
575
610
键能 (kJ/mol)
158
颜色
淡黄色
242
黄绿色
193
红棕色
151 紫色(g) 紫黑色(l)
110
卤素单质的物理性质
颜色是卤素单质的重要性质之一,从氟到 碘颜色依次加深。
卤素单质中氟会剧烈地分解水而放出氧气,
氯也能与各种金属和大多数非金属(除氮、氧、稀 有元素外)直接化合,但有些反应需要加热,反应还 比较剧烈,如钠、铁、锡、锑、铜等都能在氯中燃烧。
潮湿的氯在加热条件下能与金、铂起反应,干燥的 氯却不与铁作用,故可将干燥的液氯贮于钢瓶中。氯 与非金属反应的剧烈程度不如氟。
一般能与氯反应的金属(除了贵金属)和非金属同 样也能与溴、碘反应,只是反应的活性不如氯,要在 较高的温度下才能发生。
n1+n2+……+ni
式中 —未知电对的标准电极电势;
1、2、……i—分别为依次相邻电对的
标准电极电势;
n1、n2、……ni—分别为依次相邻电对中转移 的电子数。
卤素单质的物理性质
卤素单质的一些物理性质:
单质 状态 F2 气态
熔点 (K) 53.53
沸点 (K) 85.01
Cl2 气态 172.17 239.18
F2+ 2e- 2FO2可 能 发 生 区
1.5 Cl2+ 2e-
2ClBr2+ 2e-
2Br-
1.0
0.5 I2&3;+4e-
2H2O
0
2
4
6
8
10
12 14 pH
卤 素 与 水 反 应 的pH电 势 图
卤素的制备和用途
1、氟的制备: 化学家Karl Chrite曾推断:路易斯酸如SbF5能将
CoF3,SF6,VF5,BiF5 而氯与它们反应生成的是:
CoCl2,SCl4,VCl4,BiCl3 在室温或不太高温度下,氟与镁、铁、铜、铅、镍 等金属反应,在金属表面形成一层保护性的金属氟化 物薄膜,可阻止氟与金属进一步的反应。在室温时氟 与金、铂不作用,加热时则生成氟化物。
卤素单质的化学性质
卤素原子的物理性质
卤素原子的物理性质
卤素的氧化态
电子构型 F [He]2s22p5 Cl [Ne]3s23p5 Br [Ar]4s24p5 I [Ar]4s24p5 At [Ar]4s24p5
氧化态 -1,0, -1,0,+1,+3,+4,+5,+7 -1,0,+1,+3,+4,+5,+7 -1,0,+1,+3,+4,+5,+7 -1,0,+1,+5
14-3 氟氯溴碘的化合物
14-3-1 卤化氢和氢卤酸 14-3-2 卤化物 卤素互化物 多卤化物 14-3-3 拟卤素 14-3-4 卤素氧化物和含氧酸及其盐
卤素原子的物理性质
卤素(Halogen)这一词的希腊文原意是成盐元素。 周期系第ⅦA族元素,包括了氟(Fluorine)、氯 (Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)和砹 (Astatine)。
卤素的歧化反应与溶液的pH值有关,当氯 水溶液的PH>4时,歧化反应才能发生,pH<4 时则Cl-被HClO氧化生成Cl2。碱性介质有利于 氯、溴和碘的歧化反应。
X2+2OH-===X-+XO-+H2O(X=CI2、Br2) 3X2+6OH-===5X-+XO3-+3H2O(X=CI2、Br2、I2)
现以溴在碱性介质中的电势图为例,作些说明:
BrO4-
0.93
BrO3-
0.565
BrO-
0.335
1 2
Br2(l)1.085
Br-
0.61
卤素的电势图
二、元素电势图的应用
1、从已知电对求未知电对的标准电极电势
可由公式:rG=-nFE=-nF(+--)导出下式:
=
n11+n22+……nii
第14章 卤素
14-1 卤素的通性 14-2 卤素单质 14-3 氟氯溴碘的化合物 14-4 砹的化学(自学) 习题
14-1卤素的通性
14-1-1 卤素原子的物理性质 14-1-2 卤素的存在 14-1-3 卤素的电势图
14-2 卤素单质
14-2-1 卤素单质的物理性质 14-2-2 卤素单质的化学性质 14-2-3 卤素的制备和用途
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