無機化學(xué)鹵素

1、鹵素演講人張向杰 張華欽PPT制作陳繼璇 董肇輝張華欽 甄瑞氟 氯 溴 碘 砹FClBrIAt 鹵素概念 鹵素單質(zhì) 鹵素.它們在自然界都以典型的鹽類存在 ,是成鹽元素.鹵族元素的單質(zhì)都是雙原子分子,它們的物理性質(zhì)的改變都是很有規(guī)律的,隨著分子量的增大,鹵素分子間的色散力逐漸增強,顏色變深,它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增. 鹵素單質(zhì)在水中溶解度不大，在有機溶劑中的溶解度比在水中要大得多 從F到At,其氫化物的酸性依次升高.但氫化物的穩(wěn)定性呈遞減趨勢.吸入較多鹵素蒸汽會導(dǎo)致嚴重中毒，甚至死亡。鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì) 鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 氟與氫氣在低溫暗處也會爆炸 氯氣與氫氣在暗處反應(yīng)極為緩

2、慢，但是光照射下可瞬間完成。 溴與氫氣需要加熱才能進行 碘與氫氣只有在加熱或催化劑下才能反映，并且可逆它們的化學(xué)活潑性的變化在鹵素與氫的化合反應(yīng)表現(xiàn)十分明顯。鹵素與水發(fā)生兩類重要的化學(xué)反應(yīng)在第二類反應(yīng)中Cl、I、Br 反應(yīng)是可逆的他們反應(yīng)進行的程度隨原子序數(shù)的增大依次減小。當溶液的PH增大時，鹵素的歧化反應(yīng)平衡向右移動，鹵素反應(yīng)在堿性溶液中易發(fā)生如下反應(yīng)1.鹵素置換水中的氧2X2+H204X-+4H+O22.鹵素的歧化反映X2+H20H+X-+H20第一類反應(yīng)的激烈程度同樣按氧化性依次遞減，而F的氧化性最強，只能與水發(fā)生第一類反映，反應(yīng)是自發(fā)的，激烈的放熱。F2+2H2O4HF+O2X2+2O

3、H-X-+OX-+H2O3OX-2X+XO-3 鹵素的存在及其單質(zhì)的制備和用途電解373K氟氯 實驗室： MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O 工業(yè)（電解）： 2NaCl+2H20 H2+Cl2+2NaOH加熱電解溴碘 用途F2：原子能工業(yè)中分離 U-235，制冷劑CCl2F2(氟利昂-12)；殺蟲劑 CCl3F；滅火劑 CBr2F2 特殊材料聚四氟乙烯-CF2-CF2-（特氟?。?；人造血液、玻璃光導(dǎo)纖維等。Cl2：鹽酸，農(nóng)藥，有機染料，有機溶劑，塑料，橡膠，石油化工等。Br2：醫(yī)藥，農(nóng)藥，感光材料，化學(xué)試劑，汽油抗震劑等。I2：醫(yī)藥，食品，人工降雨晶種 AgI。鹵化氫 和 氫鹵酸

4、鹵化氫或氫鹵酸的性質(zhì)遞變x 直接合成法 鹵化氫或氫鹵酸的制備工業(yè)生產(chǎn)鹽酸X2+H22HX鹵化氫或氫鹵酸的制備 復(fù)分解反應(yīng)法實驗室制備鹵化氫鹵化氫或氫鹵酸的制備 水解法制取HBr和HI鹵化氫和氫鹵酸的用途 鹽酸：重要的化工生產(chǎn)原料，常用來制備金屬氯化物、苯胺和染料等產(chǎn)品。鹽酸在冶金工業(yè)、石油工業(yè)、印染工藝、皮革工業(yè)、食品工業(yè)以及軋鋼、焊接、電鍍、搪瓷、醫(yī)藥等部門也有廣泛應(yīng)用。 氟化硅：可用于刻蝕玻璃或溶解各種硅酸鹽。此外，還可用于電鍍鋁工業(yè)、鈾生產(chǎn)、石油烷烴催化劑、不銹鋼酸洗、制冷劑及其他無機物的制備。 鹵素的含氧化物氧化值氧化值-1+1+3+4+5+6+7FOF2O2F2CICI2OCI2O3

5、CIO2CIO6CI2O7BrBr2OBr2O3Br2O5BrO3Br2O7II2O4I2O5這些氧化物都具有較強的氧化性，大多數(shù)是不穩(wěn)定的，他們受到震動或者還原劑時會爆炸。一般來說，高氧化態(tài)的鹵素氧化物更穩(wěn)定些，其中I2O5是最穩(wěn)定的鹵素氧化物。 鹵素的氧化物 安全方法： 鹵素的含氧酸及其鹽 除了氟的含氧酸僅限于次氯酸HOF外，氯、溴、碘可以形成十種類型的含氧酸命名命名氟氟氯氯溴溴碘碘次鹵酸HOFHCIO*HBrO*HIO*亞鹵酸HCIO2*鹵酸HCIO3*HBrO3*HIO3高鹵酸HCIO4HBrO4*HIO4，H5IO6*表示僅存在于水溶液中 鹵素的含氧根離子中：次鹵酸及其鹽 次氟酸HO

6、F是在低溫下將氟通過冰的表面制得的 HOF為白色固體很不穩(wěn)定，易揮發(fā)分解為HF和O2 氯、溴、碘在冷水中發(fā)生歧化反應(yīng)可生成次氯酸，次溴酸，次碘酸 次鹵酸容易分解，光照下分解更快 在堿性介質(zhì)和加熱條件下，次鹵酸歧化為鹵酸和氫鹵酸。 氯、溴和冷的堿溶液作用能生成相應(yīng)的次鹵酸鹽。 次氯酸的應(yīng)用：作氧化劑。氯氣的漂白性來自它與水作用生成的次氯酸，所以干燥的氯氣沒有漂白能力。次氯酸鹽的溶液也有氧化性和漂白作用。漂白粉是次氯酸鹽、氯化鈣和氫氧化鈣的混合物。制備漂白粉的主要反應(yīng)是氯的歧化反應(yīng)：亞鹵酸及其鹽鹵酸及其鹽 制備：用氯酸鋇或溴酸鋇與硫酸反應(yīng)Ba(XO3)2+H2SO4BaSO4+2HXO3 （X=CI,Br）將氯氣通入溴水或碘水用硝酸氧化單質(zhì)碘制得碘酸3I2+10HNO36HIO3+10NO+2H2O 氯酸和溴酸為強酸，碘酸為中強酸 鹵酸的酸性按Cl,Br,I順序依次減弱。氯酸和溴酸都只能存在于溶液中，將其水溶液蒸發(fā) 碘能從氯酸鹽和溴酸鹽中取代氯和溴 制備氯酸鉀：工業(yè)制法：用途:氯酸鉀：制造火柴和焰火等氯酸鈉：作除草劑 制備二氧化氯和高氯酸及其鹽碘酸鹽：測定各種不同金屬（鹵酸鹽的水溶液只有在酸性條件下才有較強的氧化性）高鹵酸及其鹽： 制備高氯酸：工業(yè)制備：