比較氧元素和氯元素的非金屬性

1、比較氧元素和氯元素 非金屬性比較氧元素和氯元素的非金屬性氧元素和氯元素是非金屬性僅次于氟元素的兩元素，它們的非金屬性的強弱一 直是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中難以講清的問題。高中課本在介紹元素周期律和元素化合 物性質(zhì)時指岀：“在同一周期中，各元素的原子從左到右失電子能力逐漸減 弱，得電子能力逐漸增強。因此金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強”?！霸?同一主族元素中，元素的非金屬性是從上到下逐漸減弱的”從元素周期表中可 以看出，氯和氧既不同周期，又不同主族，那么，怎樣比較它們的非金屬性強 弱呢中學(xué)化學(xué)課本中指出：“一般說來，可以從元素氧化物的水化物的酸性強弱， 或跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易，來判斷元素非金屬性的強

2、弱”。氯氣與氫氣 的反應(yīng)在光照下就能進行；而氧氣與氫氣的反應(yīng)在光照下不能進行，必須點燃 才行。氯氣與水反應(yīng)在光的照射下有氧氣生成，不管反應(yīng)的中間過程如何，總 是氯氣把氧氣從水中置換出來。這都可以看出氯氣的確比氧氣活潑，似乎可以 得出結(jié)論：氯元素的非金屬性比氧元素的強。但是，再來看氧和氯的化合物， 次氯酸(HC10)中氯的化合價為+1、氧為-2價，在氯酸(HC10J、氯酸鉀 (KC10J、及氧化氯(CLO)等氧和氯形成的化合物中，都認(rèn)為氯元素是正價、氧 元素為負(fù)價，就是說氧原子的吸引電子能力比氯原子強。這乂和上面的結(jié)論相 反。到底誰的非金屬性強為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象首先，來分析一組標(biāo)準(zhǔn)電極電位的數(shù)

3、據(jù)：F3+2e=2F_ E =+C4+2e 二二 2CE =+02+4H+4e=2H20?E 二+03+2H+2e=0:+H：0?E 二+從標(biāo)準(zhǔn)電極電位可以看出，氟氣的氧化性最強，氯氣的氧化性比氧氣的要強， 而臭氧的氧化性比氯氣的強。所以，氯氣確實比氧氣活潑，這從氯氣、氧氣跟 氫氣的反應(yīng)能力已經(jīng)可以證明。氯氣能與松節(jié)油反應(yīng)，而煤氣，松節(jié)油等在臭 氧中能自燃，臭氧更加活潑。下面再來比較元素的電負(fù)性，氟的電負(fù)性為，氧為，氯為（鮑林電負(fù)性標(biāo)度）。 電負(fù)性是元素的原子在分子中吸引電子的能力。也就是說，電負(fù)性表示的是元 素的原子吸引電子能力的相對強弱，它的大小可以比較準(zhǔn)確地反應(yīng)出元素非金 屬性的強弱。從

4、電負(fù)性可以得出：氟的非金屬性最強，而氧的非金屬性比氯的 強。從以上所述的性質(zhì)和數(shù)據(jù)可以證明：一方面，氧元素的非金屬性比氯元素的 強，另一方面，氯氣比氧氣活潑。這就是說，元素的非金屬性和非金屬的活動 性不一致。分析比較非金屬性和非金屬活動性的概念。非金屬性是指元素的原子得到電子 的能力的強弱，是元素原子的本質(zhì)屬性。它的強弱只與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與外 界因素?zé)o關(guān)。非金屬活動性是指非金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)能力的大小。 它的強弱不僅與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且受非金屬單質(zhì)的組成、狀態(tài)等其它外部條 件的影響。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，通常用元素的非金屬活動性的大小來說明元素的非金屬性 的強弱。但是，這兩個概念卻有著明

5、顯的差異：1. 主體不同。非金屬性的主體是元素的原子；而非金屬的活動性的主體是非金 屬單質(zhì)。2. 影響因素不同。非金屬性是原子的本質(zhì)屬性。它的強弱只與原子結(jié)構(gòu)（如核 電荷數(shù)、核外電子排布、外層電子數(shù)、原子半徑等）有關(guān)，而與外部因素?zé)o關(guān)。非金屬活動性不僅與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還受非金屬單質(zhì)的組成、狀態(tài)，以及濃 度、溫度、壓強等其它外部條件的影響。3. 非金屬單質(zhì)的活動性不一定是氧化性，有時也可以是還原性。例如，白磷比 紅磷更活動，通常是指白磷更易與氧氣反應(yīng)。在這里白磷是失電子的。所以，不能說非金屬越活潑，它的元素的非金屬性就越強。例如，單質(zhì)磷在所 有的化學(xué)反應(yīng)中比氮氣活潑得多。是不是磷的非金屬性比氮的

6、強呢？不是。這 是由于氮氣是雙原子分子，兩個氮原子之間有三個共用電子對（N三N）,鍵能 很大，要參于化學(xué)反應(yīng)，必須克服鍵能的阻力，因此，氮氣顯示出很強的化學(xué) 惰性。決不能認(rèn)為磷的非金屬性比氮元素的強。再如硫粉與汞、銀等金屬反應(yīng) 不需要加熱、而氧氣與這些金屬反應(yīng)需要加熱。這是由于濃度不同導(dǎo)致的，也 不能說硫元素的非金屬性比氧元素的強。同樣，氯氣比氧氣活潑，是由于它們單質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同。氯氣分子中，兩個 氯原子之間是單鍵（C1-C1）結(jié)構(gòu)；而氧氣分子中，氧氧之間是雙鍵（0二0）結(jié) 構(gòu)。從鍵能來看：E（0=0）=mol, E（Cl-Cl）二mol?？梢钥闯觯醴肿拥逆I能較大，氯分子的鍵能很小。所以，氧氣較穩(wěn)定，而氯 氣較活潑。不能由些就得出結(jié)論：氯元素的非金屬性比氧元素強。此外，氧元 素的另一種單質(zhì)臭氧的電極電位比氯氣的大得多，在化學(xué)反應(yīng)中，臭氧也顯示 出更強的活潑性。這就是說，非金屬活動性大，不能說明它的非金屬性就強。當(dāng)然，在條件（如：組成、結(jié)構(gòu)等）相