无机化学—卤素课件

1313 卤素卤素13.3 13.3 卤素的化合物卤素的化合物13.2 13.2 卤素单质卤素单质13.1 13.1 卤素概述卤素概述113 卤素13.3 卤素的化合物13.2 卤素单卤族元素的性质变化：卤素(VII)F Cl Br I价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5共价半径/pm6499113133第一电离能/kJmol-11681125111301008电负性3.982.962.663.16电子亲和能/kJmol-1-328 -349 -325 -295氧化值 -1-1，1，3，5，713.1 卤素概述卤素概述2卤族元素的性质变化：卤素(VII)F1.卤素单质的物理性质：聚集状态g g l sb.p./-188 -34 59 185 m.p./-220 -102 -7 113颜色浅黄 黄绿 红棕 紫分子间力小大F2 Cl2 Br2 I213.2 卤素单质卤素单质31.卤素单质的物理性质：聚集状态g g F2 Cl2 Br2 I2X2 氧化性：强弱X-还原性：弱强 氧化还原性氧化性最强的是F2，还原性最强的是I。2.卤素单质的化学性质：2.889 1.360 1.07740.5345：/V)/XX(2-结论：4F2 Cl2 B激烈程度歧化反应：可见：氯水,溴水,碘水的主要成分是单质。在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。与H2O反应：氧化反应：5激烈程度歧化反应：可见：氯水,溴水,碘水的主要成分是单质歧化反应产物：常温加热低温I2Br2Cl2ClO-ClO-6歧化反应常温加热低温I2Br2Cl2ClO-ClO-6(氧化手段的选择)F2 (g)电解：Cl2(g)实验室：工业(电解)：3.卤素单质的制备：+HF7(氧化手段的选择)F2 (g)电解：Cl2Br2(l)氧化剂：(反歧化)I2(s)海藻为原料：纯化：智利硝石为原料：+-+12H10Cl2IOI2)(5ClO6H322过量O2HIMn2I4HMnO2222+-8Br2(l)氧化剂：(反歧化)I2(s)海藻为原料：纯化：1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。HFHClHBrHI分解温度/15001000300键能/kJmol-1570432366298酸性弱强分子极性沸点稳定性熔点*-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 卤素的化合物卤素的化合物-271.1-92.3-36.4-26.5/kJmol-113.3.1.卤化氢和氢卤酸91.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气味的气HClHF直接合成法复分解反应复分解反应工业：实验室：1.22.卤化氢的制备10HClHF直接合成法复分解反应复分解反应工业：实验室：1.2卤化物水解HBr和HI(X=Br,I)不能用复分解反应实际上能否选用其他酸用复分解反应制备HBr和HI?11卤化物水解HBr和HI(X=Br,I)不能用复分解反应实际上13.3.2 卤化物卤化物 卤素互化物卤素互化物 多卤化物多卤化物2.卤化物的分类：金属卤化物：非金属卤化物：等卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。1.卤化物：1213.3.2 卤化物 卤素互化物 多卤化物2.卤化物的分类水解性：性质：离子型共价型熔点：高低溶解性：大多易溶于水易溶于有机溶剂导电性：水溶液，熔融导电无导电性对应氢氧化物不是强碱的都易水解，产物为氢氧化物或碱式盐易水解,产物为两种酸BX3,SiX4,PCl3金属卤化物非金属卤化物3.卤化物的性质：13水解性：性质：离子型共价型熔点：高低溶解性：大多易溶于水易溶卤化物的键型及性质的递变规律：同一周期：从左到右，阳离子电荷数增大，离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下降。例如：NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4b.p./1365 1312 181(升华)57.6 同一金属不同卤素：AlX3 随着X半径的增大，极化率增大，共价成分增多。例如：离子键 共 价 型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./1272 181 253 38214卤化物的键型及性质的递变规律：例如：NaCl M A的卤化物均为离子键型，随着离子半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。例如：NaF NaCl NaBr NaIm.p./996 801 755 660 同一金属不同氧化值：高氧化值的卤化物共价性显著，熔沸点相对较低。例如：SnCl2 SnCl4；SbCl3 SbCl5m.p./247 -33 73.4 3.515 A的卤化物均为离子键型，随着离子半径的减小-3I为直线型-4.多卤化物16-3I为直线型-4.多卤化物16+1HXO次卤酸+3HClO2亚卤酸+5HXO3卤酸+7HXO4高卤酸13.3.4 卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物1.各类卤素含氧酸根的结构(X为sp3杂化)17+1+3+5+713.3.4 卤素的含氧化合物1.各类卤2.次卤酸及其盐次卤酸：HClO HBrO HIO酸性氧化性稳定性：大小2.810-8 2.610-9 2.410-11弱酸()1.495 1.3410.983)/VX/XO(-182.次卤酸及其盐次卤酸：HClO HBrO重要反应：漂白粉19重要反应：漂白粉193.卤酸及其盐卤酸：HClO3 HBrO3 HIO3酸性：强 强 近中强 酸性1.458 1.513 1.209已获得酸的浓度：40%50%晶体稳定性：大小)/VX/XO(2-3203.卤酸及其盐卤酸：HClO3 HBr主要反应：氧化制备鉴定I-、Br-混合溶液21主要反应：氧化制备鉴定I-、Br-混合溶液21氧化性只有在高浓度Cl2气才能实现且难度很大。通常利用碱性条件：6V3.1)/ClCl(1.513V)/Br(BrO-22-3=0.613V)Br/(BrO 0.89V)/Cl(ClO-3-=22氧化性只有在高浓度Cl2气才能实现且难度很大。6V3.1)/重要卤酸盐：KClO3强氧化性：(与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火)23重要卤酸盐：KClO3强氧化性：234.高卤酸及其盐高卤酸：HClO4 HBrO4 H5IO6酸性：酸性 最强 强 弱1.226 1.763 1.60都是强氧化剂,均已获得纯物质,稳定性好。4-=)104.4()/V/XO(XO34-重要反应：244.高卤酸及其盐高卤酸：HClO4重要高卤酸盐：高氯酸盐 高氯酸盐多易溶于水，但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐的溶解度都很小。KClO4稳定性好,用作炸药比KClO3更稳定。NH4ClO4：现代火箭推进剂。Mg(ClO4)2,Ca(ClO4)2可用作干燥剂25重要高卤酸盐：高氯酸盐 高氯酸盐多易溶于水，可得40%溶液可得固体1.495 1.55 1.451.409氧化性(除HClO2)5.氯的各种含氧酸性质的比较HClO HClO2 HClO3HClO4酸性：稳定性：/V)X/(-氧化型不稳 不稳 相对稳定 稳定26可得40%溶液可得固体1.495 1.55 酸性 HClO4 HNO3电负性 3.16 3.04n(非羟基氧)3 2酸性 H2S2O7 H2SO4n(非羟基氧)2.5 2缩和程度愈大，酸性愈强。酸性 HClO HClO2 HClO3 HClO4 n(非羟基氧)0 1 2 3 27酸性 HClO4