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;;0;;如:Cl有多个氧化态:
+1,+3,+5,+7,-1,0
同族元素从上到下,低氧化态化合物稳定性增强,高氧化态化合物稳定性减弱,这种现象称为惰性电子对效应。
如:稳定性Si(Ⅱ)<Si(Ⅳ)Pb(Ⅱ)>Pb(Ⅳ)
电子构型[Ne]3s2[Ne][Xe]6s2[Xe];;;第十二章卤素;§12-1卤素概述
位置:p区,VIIA;
成员:F、Cl、Br、I、At
均为活泼非金属元素,同周期元素中(除稀有气体外),具有最大的电负性,电子亲和能和第一电离能。
一、价层结构和主要氧化态
价电子结构:ns2np5
主要氧化态:-1+1+3+5+7;;;二、成键特征
1.-1氧化态
离子键:与活泼金属(形成离子键的倾向:FClBrI)
共价键:与非金属、准金属
配位键:X?是常见的配体之一。如[FeF6]3?、[CuCl4]2?、[HgI4]2?
2.正氧化态:极性共价键(卤素含氧化合物中、卤素互化物中)如Cl2O7、BrF3等。;§12-2卤素单质
一、键合方式与分子解离能;两种方法处理结果相同:X2两原子间形成1个正常σ单键(键级=1)
2.分子解离能
Cl2Br2I2
原因:z↑,r↑,键长↑,键能↓
F2解离能特小(小于Cl2、Br2,与I2接近)
原因:①rF特小,成键原子电子密度大,斥力强;②F2分子中无d-pπ键。;二、卤素单质的主要物理性质
1.聚集状态与熔、沸点;2.单质的颜色;颜色:从F2→I2依次加深
原因:从F2→I2,分子内电子能级差逐渐减小,电子跃迁吸收光的波长增长;②易溶于极性较小或非极性的有机溶剂
I2溶于CCl4、CS2—溶液呈紫色(因为在非极性溶剂中,I2以分子状态存在故与I2蒸气同色)
I2溶于乙醚、醇、酮等极性溶剂—溶液呈棕色或棕红色(因为在极性较小的有机溶剂中,碘形成溶剂化物,发生荷移跃迁:
,吸收一定波长的光。
;三、主要化学性质
1.氧化性:主要为强氧化性,F2→I2氧化性减弱
(1)与金属、非金属反应:生成相应的卤化物;F2Cl2Br2I2;(2)与水、碱反应(发生两类反应)
与水反应:
①F2:2F2+2H2O=4HF+O2↑
②Cl2Br2I2:X2+H2O=HX+HXO
与碱反应:
X2+2OH-(冷)=X-+XO-+H2O(X=Cl、Br)
3X2+6OH-(热)=5X-+XO3-+3H2O
(X=Cl、Br、I;I2不需加热);(3)卤素间的置换反应
Cl2+2Br?=2Cl?+Br2
X2+2I?=2X?+I2(X=Cl、Br)
(*Cl2长时间通入KI溶液中:
KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl
分步离子反应:Cl2+2I?=2Cl?+I2
I2+5Cl2+6H2O=2+10Cl?+12H+);(4)卤素的其它氧化反应
Br2(I2)+H2S=2HBr(HI)+S
*I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6(定量测碘含量)
2.还原性:
还原性较弱,随z↑,还原性↑。
2+I2+2H+=2HIO3+X2(X=Cl、Br)
;四、氟的特殊性
与其它卤素相比,因氟原子及氟离子半径特小,故具有以下特殊性。
1.电负性最大(4.0),化合物氧化态总是?1;
2.特殊活泼性——最活泼的非金属、最强的氧化剂;
3.电子亲和能反常地比氯小;
4.F?易与中心原子形成稳定的高配位数配合物;
5.与Mg、Fe、Cu、Pb、Ni有钝化作用。(生成氟化物保护膜,阻止氟进一步与金属反应。)
;F2(g)电解:;;I2:
工业制法:
通氯气于天然卤水中*Cl2+2I-=I2+2Cl-
NaHSO3还原NaIO3制I2
;具有强烈刺激性气味的无色气体,在空气中易与水蒸气结合形成白色酸雾
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