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1、1313 卤素卤素13.13.3 3 卤素的卤素的化合物化合物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 59 185
2、 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-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-(氧化手段的选择)F2 (g) 电解: Cl2 (g)实验室:工业
3、 (电解):3.卤素单质的制备:+HFBr2(l)氧化剂:(反歧化)I2 (s)海藻为原料:纯化: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/15001000300键能/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 卤素的卤素的化
4、合物化合物-271.1-92.3-36.4-26.5/kJmol-113.3.1.卤化氢和氢卤酸HClHF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 多多卤化物卤化物2.卤化物的分类:金属卤化物:非金属卤化物:等卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。1.卤化物: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,产物为氢氧化物或碱式盐易水解
5、,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 NaBr
6、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 3.5-3I为直线型-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( )1.495 1.3410.983)/VX/XO(-重要反应:漂白粉
7、3.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(2-3主要反应:氧化制备鉴定I-、Br-混合溶液氧化性只有在高浓度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-=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)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
8、 1.60都是强氧化剂,均已获得纯物质,稳定性好。4-=)104 . 4()/V/XO(XO34-重要反应: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。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1.495 1.55 1.451.409氧化性(除HClO2)5.氯的各种含氧酸性质的比较HClO HClO2 HClO3HClO4酸性:稳定性:/V)X/(-氧化型不稳 不稳 相对稳定 稳定酸性 HClO4 HNO3电负性 3.16 3.04n(非羟基氧) 3 2酸性 H2S2O7 H2SO4n(非羟基氧) 2.5 2缩和程度愈大,酸性愈强。酸性 HClO HClO2 HClO3 HClO4 n(非羟基氧) 0 1 2 3