2019年 卤素高中化学竞赛大学无机化学ppt课件.ppt

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1、IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBIBIIBIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA1HHe2LiBeBCNOFNe3NaMgAlSiPSClAr4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe6CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn7FrRaAcRfDbSgBhHsMtUnnUnnUnnLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuAcT

2、hPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr元素周期表第17章卤素(halogen)｛｝原子半径一览图通性一、卤素在周期表中的位置和价电子层结构—元素的性质二、卤素的成键特征表1、卤素元素的性质卤素FClBrI价电子层结构2s22p53s23p54s24p55s25p5第一电离势(kJ/mol)1681125111401008电子亲合势(kJ/mol)327.9348.8324.6295.3电负性(Pauling)3.983.162.962.66共价半径(pm)6499114.2133.

3、3特征氧化数-1-1,1,3,(4),5,7在周期表中，卤素有最大的电子亲合势，最大的第一电离势（希有气体除外），最大的电负性，最小的原子半径。卤素是最活泼的非金属元素。问题1：从氯到碘其电子亲合势和单质的解离能都依次减小，而氟的这些性质却反常于变化规律，为什么？答：因为氟的原子半径特别小，其核周围的电子密度较大，当它接受外来一个电子或共用电子对成键时，将引起电子间较大的斥力，这种斥力部分抵消了气态氟形成气态氟离子，或氟形成单质分子时所放出的能量。所以氟的电子亲合势小于氯，F2的解离能也比Cl2

4、小。二、卤素的成键特征离子型：-1其它价态共价型：sp3杂化；d-pπ配键；sp3d2杂化氟化物中氟本身的氧化数总是-1,因为氟的电负性最大，最外层无d电子。此外，与氟化合的元素通常能表现出其最高的氧化态，如BiF5,SF6,IF7等。而氯、溴、碘除了-1氧化数外，最外层存在空的d轨道，可参与成键。在酸性溶液中的电极电势在碱性溶液中的电极电势电对中，氧化性物质的氧化能力，从F2到I2依次减弱，电对中的还原型物质的还原能力从F-到I-依次增强。17-1单质X217-1-1.物理性质表2、卤素单质的

5、物理性质性质氟氯溴碘物态(298K,101.3Pa)气体气体液体固体颜色浅黄黄绿红棕紫黑熔点(K)53.38172265.8386.5沸点(K)84.86238.4331.8457.4临界温度(K)114417588785临界压力(MPa)5.577.710.3311.75溶解度(mol/L)反应0.090.210.0013离解能(kJ/mol)156.9242.6193.8152.6在周期系中整个一族单质均以双分子形式存在；分子内共价键，分子间范德华力。产生颜色的原因——电子跃迁⊿E=E1－E

6、2=h/λ17-1-2.化学性质——氧化性1.与金属和非金属作用作用程度:氟>氯>溴>碘(卤素单质的活波性顺序)２M+X２=２MXM+Ｘ２＝ＭＸ２2S（s）+Cl２=S２Cl２(二氯化二硫)2.与H２反应——自由基反应p5743.与水作用两种反应:X2+H2O=2HX+1/2O2(1)氟(完全反应)>>氯>溴>碘(pH>12,K~10-24)X2+H2O=HX+HXO(2)氯>溴>碘氟在碱性水溶液中的反应:稀碱溶液(2%)2F2+2OH-=2F-+OF2↑+H2O浓碱溶液2F2+4OH-=4F-

7、+O2↑+2H2O3.01.50.024681012F2+2e=2F-Cl2+2e=2Cl-Br2+2e=2Br-I2+2e=2I-O2+4H++2e=2H2O1.229VO2+2H2O+2e=4OH-0.408VpH电极电势X2+H2O=2HX+1/2O2(1)氟(完全反应)>>氯>溴>碘(pH>12,K~10-24)卤素单质在水溶液中的歧化反应氟不能形成正氧化态的化合物，不发生歧化反应；饱和氯水中，歧化反应只占1/3;溴和碘在纯水中几乎不发生歧化反应；氯、溴、碘水溶液的歧化反应与pH有关，在

8、pH>4时，有利于反应发生。3I2+6OH-=(冷)=5I-+IO3-+3H2O4.卤素间置换反应Cl2+Br-/I-=Br2/I2+Cl–Br2+I-=I2+Br–5.与有机物反应1).与饱和烃作用—取代反应CH4+Cl2=CH3Cl+HCl,F2(燃烧)>Cl2(光照)>Br2>I22).与不饱和烃作用—加成反应CH2=CH2+Cl2=CH2ClCH2Cl3).与松节油反应—氧化还原反应C10H16+8Cl2=16HCl+10C4).与淀粉反应—加合反应I2+淀粉=I2-淀