無機化學—鹵素

1、13 13 鹵素鹵素13.13.3 3 鹵素的化合物鹵素的化合物13.13.2 2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)13.13.1 1 鹵素概述鹵素概述鹵族元素的性質(zhì)變化：鹵素(VII) F Cl Br I價電子構型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5共價半徑/pm6499113133第一電離能/kJmol-11681125111301008電負性3.982.962.663.16電子親和能/kJmol-1-328 -349 -325 -295氧化值 -1-1， 1， 3， 5， 713.1 鹵素概述鹵素概述1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)：聚集狀態(tài)g g l sb.p./-188 -34 59 18

2、5 m.p. /-220 -102 -7 113顏色淺黃 黃綠 紅棕 紫分子間力小大F2 Cl2 Br2 I213.2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)F2 Cl2 Br2 I2X2 氧化性：強弱X- 還原性：弱強 氧化還原性氧化性最強的是F2，還原性最強的是I。2.鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)：2.889 1.360 1.07740.5345：/V)/XX(2-E結(jié)論：激烈程度222O4HXOH2X222BrClF歧化反應：222IBrCl可見：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是單質(zhì)。在堿存在下，促進X2在H2O中的溶解、歧化。 與H2O反應：氧化反應：42104.2)(Cl-K92107.2)(Br-K132102.

3、0)(I-KHXHXO OHX22歧化反應產(chǎn)物：-O3HXO5X6OH3XOHXOXOH2X23222_常溫加熱低溫9PHI2-3IO-3IO-3IO6PHBr2-3BrO-3BrOC)(0BrOO-Cl24PHClO-3ClOClO-(氧化手段的選擇)F2 (g) 電解： Cl2 (g)2NaOHClHO2H2NaCl22電解2實驗室：O2H(g)Cl MnCl4HClMnO2222工業(yè) (電解)：3.鹵素單質(zhì)的制備：22電解2FH2KF 2KHF+HFBr2(l)氧化劑：-2ClBr2BrCl22(反歧化)O3H3Br6H5BrBrO223-I2 (s)海藻為原料：-2ClI2I)(Cl2

4、2適量OH3HSO2SOI5HSO2IO2424233-純化：)(3COBrO5Br3COBr323232歧化-智利硝石為原料 ：-12H10Cl2IOI2)(5ClO6H322過量O2HIMn2I4HMnO2222-1.1鹵化氫的性質(zhì) 常溫下，鹵化氫都是無色具有刺激性氣味的氣體。HFHClHBrHI分解溫度能/kJmol-1570432366298酸性弱強分子極性沸點穩(wěn)定性熔點*-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 鹵素的

5、化合物鹵素的化合物-271.1-92.3-36.4-26.5/kJmol-1fHm13.3.1.鹵化氫和氫鹵酸HCl2HClHClhv2242C50042SONa2HCl)濃(SOH2NaClO442NaHSOHCl)濃(SOHNaClHF2HF CaSO)(SOH CaF4422濃直接合成法復分解反應復分解反應工業(yè)：實驗室：1.22.鹵化氫的制備33233323POH3HIO3HPIPOH3HBrO3HPBr33223322PO2H6HIO6H3I2PPO2H6HBrO6H3Br2P442KHSOHX（濃）SOHKXO2HBrSO)(SOH2HBr22242濃O4H4ISH（濃）SOH8HI

6、22242鹵化物水解HBr和HI(X=Br,I)不能用復分解反應實際上能否選用其他酸用復分解反應制備HBr和HI?13.3.2 鹵化物鹵化物 鹵素互化物鹵素互化物 多鹵化物多鹵化物2.鹵化物的分類：金屬鹵化物：32LaCl,BaClNaCl,CsF,離子型：非金屬鹵化物：6543SF,PCl,SiF,BF等鹵素與電負性比較小的元素生成的化合物。1.鹵化物：-)(TiCl,FeCl,SnCl,AlCl)AgCl(18e4343高氧化值金屬構型共價型水解性：性質(zhì)：離子型共價型熔點：高低溶解性：大多易溶于水易溶于有機溶劑導電性：水溶液，熔融導電無導電性對應氫氧化物不是強堿的都易水解，產(chǎn)物為氫氧化物或

7、堿式鹽易水解,產(chǎn)物為兩種酸BX3,SiX4,PCl3金屬鹵化物非金屬鹵化物3.鹵化物的性質(zhì)：鹵化物的鍵型及性質(zhì)的遞變規(guī)律： 同一周期：從左到右，陽離子電荷數(shù)增大，離子半徑減小，離子型向共價型過渡，熔沸點下降。例如： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4b.p./ 1365 1312 181(升華) 57.6 同一金屬不同鹵素：AlX3 隨著X半徑的增大，極化率增大，共價成分增多。例如： 離子鍵 共 價 型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./ 1272 181 253 382 A的鹵化物均為離子鍵型，隨著離子半徑的減小，晶格能增大，熔沸點增大。例如： NaF NaCl

8、 NaBr NaIm.p./ 996 801 755 660 同一金屬不同氧化值：高氧化值的鹵化物共價性顯著，熔沸點相對較低。例如： SnCl2 SnCl4 ； SbCl3 SbCl5m.p./ 247 -33 73.4 3.532KIKII-3I為直線型521117V.P.III-4.多鹵化物+1HXO次鹵酸+3HClO2亞鹵酸+5HXO3鹵酸+7HXO4高鹵酸13.3.4 鹵素的含氧化合物鹵素的含氧化合物1.各類鹵素含氧酸根的結(jié)構(X為sp3雜化)2.次鹵酸及其鹽次鹵酸：HClO HBrO HIO酸性氧化性穩(wěn)定性：大小2.810-8 2.610-9 2.410-11弱酸( )K a1.49

9、5 1.3410.983)/VX/XO(-E重要反應：OHOHCa(OH)CaClCa(ClO) 3Ca(OH)2Cl2222222漂白粉2HClOHClO22光2HClHClO3HClO3OHNaClNaClONaOHCl22冷鹵酸及其鹽鹵酸： HClO3 HBrO3 HIO3酸性： 強 強 近中強 酸性1.458 1.513 1.209已獲得酸的濃度：40% 50% 晶體穩(wěn)定性：大小)/VX/XO(2-3E主要反應：2-32-3Cl2IOI2ClO氧化制備鑒定I-、Br-混合溶液紫紅色消失棕黃色不消失水紫紅棕黃水22242-Cl)(I)(BrCClClIBr10HCl2HIOO6HI5Cl

10、3222氧化性10HCl2HBrOO6HBrCl53222只有在高濃度Cl2氣才能實現(xiàn)且難度很大。通常利用堿性條件：-3-3ClBrOBrClO36V3 . 1)/ClCl( 1.513V)/Br(BrO-22-3EAEA0.613V)Br/(BrO 0.89V)/Cl(ClO-3-EBEB重要鹵酸鹽：KClO3強氧化性：(與各種易燃物混合后，撞擊爆炸著火) KCl3KClO4KClO43小火加熱2MnO33O2KCl2KClO2 4.高鹵酸及其鹽高鹵酸： HClO4 HBrO4 H5IO6酸性：酸性 最強 強 弱1.226 1.763 1.60都是強氧化劑,均已獲得純物質(zhì),穩(wěn)定性好。4-)104 . 4(Ka1)/V/XO(XO34-EA重要反應：11HO7H IO52MnO2MnIOH52-3-4265重要高鹵酸鹽：高氯酸鹽 高氯酸鹽多易溶于水，但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸鹽的溶解度都很小。KClO4穩(wěn)定性好,用作炸藥比KClO3更穩(wěn)定。242OKClC610KClONH4ClO4：現(xiàn)代火箭推進劑。Mg(ClO4)2 , Ca(ClO4)2可用作干燥劑可得40%溶液可得固體1.495 1.55 1.451.409氧化性(除HClO2)5.氯的各種含氧酸性質(zhì)的比較