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发布时间:2015年02月27日
有 效 期:2015年08月29日
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----什么是卤素?
卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。
----卤素的特点:
它们在自然界都以典型的盐类存在 ,是成盐元素。卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。卤素都有氧化性,氟单质的氧化性*强。卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
----卤素的特性:
  卤素的化学性质都很相似,它们的*外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性*强者。除F外,卤素的氧化态为+1、+3、+5、+7,与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物。卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF3、ICl。卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。卤素及其化合物的用途非常广泛。例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。
  卤素单质的毒性,从F开始依次降低。
  从F到At,其氢化物的酸性依次增强。但氢化物的稳定性呈递减趋势。
  氧化性:F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂,但还原性相反。
----卤素的物理特性和化学特性:
通常来说,液体卤素分子的沸点均要高于它们所对应的烃链(alcane)。这主要是由于卤素分子比烃链更加电极化,而分子的电极化增加了分子之间的连接力(正电极与负电极的相互吸引),这使我们需要对液体提供更多的能量才能使其蒸发。   
     卤素的物理特性和化学特性明显区分与于它对应的烃链的主要原因,在于卤素原子(如F,Cl,Br,I)与碳原子的连接,即C-X的连接,明显不同于烃链C-H连接。   * 由于卤素原子通常具有较大的负电性,所以C-X连接比C-H连接更加电极化,但仍然是共价键。   * 由于卤素原子相较于碳原子,通常体积和质量较大,所以C-X连接的偶极子矩(Dipole Moment)和键能(Bonding Energy)远大于C-H,这些导致了C-X的连接力(Bonding strength)远小于C-H连接。   
    * 卤素原子脆弱的p轨道(Orbital)与碳原子稳定的sp3轨道相连接,这也大大降低了C-X连接的稳定性。   位于元素周期表右方的卤族元素是典型的非金属。卤素的电子构型均为ns2np5,它们获取一个电子以达到稳定结构的趋势极强烈。所以化学性质很活泼,自然状态下不能以单质存在,一般化合价为-1价,即卤离子(X-)的形式。   卤素单质都有氧化性,氧化性从氟到碘依次降低。碘单质氧化性比较弱,三价铁离子可以把碘离子氧化为碘。   卤素单质在碱中容易歧化,方程式为:   3X₂(g)+6OH-(aq)——→5X-(aq)+ XO3-(aq)+3H2O(l)   但在酸性条件下,其逆反应很容易进行:   5X-(aq)+XO3-(aq)+6H+(aq)——→3X₂(g)+3H2O(l)   这一反应是制取溴和碘单质流程中的*后一步。   卤素的氢化物叫卤化氢,为共价化合物;而其溶液叫氢卤酸,因为它们在水中都以离子形式存在,且都是酸。氢氟酸一般看成是弱酸,pKa=3.20。氢氯酸(即盐酸)、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸,它们的pKa均为负数,酸性从HCl到HI依次增强。   卤素可以显示多种价态,正价态一般都体现在它们的含氧酸根中:   +1: HXO (次卤酸)   +3: HXO₂(亚卤酸)   +5: HXO₃(卤酸)   +7: HXO₄(高卤酸)     卤素的含氧酸均有氧化性,同一种元素中,次卤酸的氧化性*强。   
    卤素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(ClO₂)这样的偶氧化态氧化物是混酐。   只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物,其中显电正性的一种元素呈现正氧化态,氧化态为奇数。这是由于卤素的价电子数是奇数,周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7)。互卤化物都能水解。

若需了解更多关于卤素检测或卤素检测问题,请联系亿博周小姐。


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