卤族元素
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卤族元素一:卤族元素的基本性质第ⅦA族包括氟、氯、溴、碘和砹五种元素,总称为卤素。
砹为放射性元素。
有关卤族元素的基本性质汇列于下表中。
性质氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I)原子序数9 17 35 53原子量19.00 35.45 79.90 126.90价电子构型2s22p53s23p54s24p55s25p5主要氧化态-1,0 -1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+7共价半径(pm) 64 99 114.2 133.3离子半径(pm) 133 181 196 220第一电离势(kJ/mol)1681 1251 1140 1008电子亲合势(kJ/mol)-322 -348.7 -324.5 -295电负性 3.98 3.16 2.96 2.66X-离子水合能(kJ/mol)-485 -350 -320 -280二:卤素元素的通性1. 与同周期其它元素比较卤素原子的价电子层结构是ns2np5,只需获得一个电子即可形成8电子稳定构型的X-离子,因此与同周期其它元素相比,卤素有最大的电子亲合势,最大的第一电离势(稀有气体除外),最大的电负性和最小的原子半径,因此卤素是最活泼的非金属元素。
它们的单质都是双原子分子,都具有氧化性。
2. 同族性质比较卤素在性质上十分相似,但随着原子半径或离子半径的增加,外层电子离核越来越远,尽管核电荷数也相应增加,其影响不如半径增加的影响大,结果使核对价电子的引力逐渐减小,致使卤素性质在相似性中又出现了差异性。
如卤素的电离势、电负性和卤离子(X-)的水合焓等从上到下逐渐减小。
虽然卤素的性质具有差异性,但氟与其它卤素间的差异尤为显著。
这是因为氟原子的半径很小造成的。
氟元素的特殊性见氟的性质部分。
三:卤素元素电势图卤素元素标准电极电势值如下所示。
卤素单质一:物理性质卤素单质的一些物理性质列于下表中。
性质氟氯溴碘通常条件聚集状态气气气气颜色淡黄黄绿红棕紫黑毒性剧毒毒性大毒毒性较小熔点(K) 53.38 172.02 265.92 386.5 沸点(K) 84.86 238.95 331.76 457.35 密度(g/cm3) 1.11(l) 1.57(l) 3.12(l) 4.93(s)溶解度(g/100g 水,293K) 分解水(放出O2)0.732(有反应)3.58 0.029离解能(kJ/mol) 154.8 239.7 190.16 148.95 标准电极电势Eθ(V)X 2+2e=2X-2.87 1.36 1.07 0.54卤素单质由双原子分子组成。
卤族元素一、卤族元素包括:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。
1、原子结构特征:最外层电子数相同,均为7个电子,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。
2、卤素元素单质的物理性质:从F2 Cl2、Br2、到I2,颜色由浅到深(浅绿色、黄绿色、红棕色、紫色),状态由气到液到固,熔沸点和密度都逐渐增大,水溶性逐渐减小。
3、卤素单质化学性质比较相似性:均能与H2发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸。
H2+F2===2HF (黑暗中反应)H2+Cl22HCl (点燃或加热)H2+Br22HBr(加热)H2+I2(持续加热)均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)2F2+2H2O==4HF+O2X2+H2O======HX+HXO (X表示Cl Br I)4、萃取和分液的概念①在溴水中加入四氯碳振荡静置有何现象?(分层,下层橙红色上层无色)②在碘水中加入煤油振荡静置有何现象?(分层,上层紫红色,下层色)5、卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,Cl-:得白色沉淀Ag++ Cl-====AgCl↓Br-:得淡黄色沉淀Ag++ Br-====AgBr↓I-:得黄色沉淀Ag++ I-====Ag I↓6、卤素特性①F元素无正价,只有-1价,AgF可以溶于水,CaF2不溶于水。
②I2可以升华(常用于分离),且能使淀粉变蓝(常用于检验碘或淀粉)7、单质氧化性从F2到I2在减弱Cl2+2KBr=2KCl+Br2Br2+2KI=2KBr+I2Cl2+2KI=2KCl+I2二、拟卤素和卤素互化物拟卤素:⒈概念:拟卤素是指由二个或二个以上非金属元素原子组成的原子团,这些原子团在自由状态时,与卤素单质的性质相似。
有剧毒。
重要的拟卤素有氰(qíng)(CN)2、硫氰(SCN)2等。
⒉拟卤素的化学性质①与水发生歧化反应Cl2+ H2O = HCl + HClO(SCN)2+ H2O = HSCN + HSCNO①与碱反应Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O(CN)2+2OH-=CN-+CNO-;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-卤素互化物⒈概念:不同卤素原子之间可通过共用电子对形成物质叫卤素互化物。
卤族元素的概念卤族元素是指周期表中第17族的元素,包括氟(Fl)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素都具有相似的化学性质,因此被归类为同一族。
卤族元素在自然界中普遍存在,主要以盐的形式存在于海水、地下水和矿石中。
例如,氯以氯化物的形式存在于海水中,而溴以溴化物的形式存在于海水和地下水中。
这些卤化物在水中溶解时会形成阴离子,如氯离子(Cl-)和溴离子(Br-),并能与阳离子形成稳定的盐。
卤族元素的共同特征是具有七个电子在最外层的电子轨道上,即7s²5p⁵。
它们有着高电负性和强氧化性,能够吸引和获得电子。
这使得卤族元素容易形成阴离子,而不容易失去电子形成阳离子。
卤族元素的电子云拥挤,因此原子半径逐渐增大。
卤族元素的缺点是在常温下通常是二原子分子。
然而,由于它们之间的原子势吸引作用较弱,因此容易与其他元素形成化合物。
卤族元素与金属反应形成盐化物,如氯化钠(NaCl)和溴化钾(KBr)。
此外,卤族元素也能与氢形成氢卤酸,如盐酸(HCl)和溴酸(HBr)。
卤族元素的氧化态变化较大,范围从-1到+7。
在大多数化合物中,卤族元素的氧化态为-1。
但是,在强氧化剂的存在下,它们能够表现出更高的氧化态。
例如,氯在ClO⁻4盐中的氧化态为+7。
卤族元素在化学、生物和工业中都有广泛的应用。
最常见的应用是用作消毒剂和漂白剂。
氯化合物被广泛用于污水处理和消毒,而氯气则被用于漂白纸浆和织物。
此外,氯和溴也被用作生产医药和农药的重要原料。
卤族元素还具有重要的生物学功能。
例如,碘是甲状腺激素的组成部分,对身体的正常生长和代谢起着重要作用。
卤素化合物也被用作放射性治疗和影像学中的造影剂。
总的来说,卤族元素是周期表中一组具有相似化学性质的元素。
它们的共同特点包括高电负性和强氧化性,易于与其他元素形成化合物。
卤族元素在许多领域都有广泛应用,包括消毒剂、漂白剂、医药和农药等。
它们也在生物学中起着重要作用,例如参与身体的正常生长和代谢。
卤族元素卤族元素的代表:氯卤族元素指周期系ⅦA族元素。
包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。
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,氟单质的氧化性最强。
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。
编辑本段卤素的命名由于卤素可以和很多金属形成盐类,因此英文卤素(halogen)来源于希腊语halos(盐)和gennan (形成)两个词。
在中文里,卤的原意是盐碱地的意思。
Halogen卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有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最强者。
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(三氟化氯).ICl(氯碘化合物)。
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,并且还含有有少量的MgCl2。
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(一些单质是否有氧化性要看具体化学反应)其对应的卤离子还原性依次增强。
另外,卤素的化学性质都较活泼,因此卤素只以化合态存在于自然界中。
卤族元素颜色及状态的记忆歌谣:氟气(F)淡黄绿色,氯气(Cl2)黄绿色。
卤素的5种卤元素
卤素是指周期表中第17族元素,也称为卤族元素。
它们包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和石碳(At)五种元素。
这些元素在化学性质上有很多共同点,但又有一些不同之处。
首先,卤素的原子半径逐渐增加。
氟的原子半径最小,石碳的原子半径最大。
这是因为原子序数增加,电子层数增加,电子云半径也随之增加。
其次,卤素的电负性逐渐降低。
氟的电负性最高,石碳的电负性最低。
这是因为电负性是元素吸引电子的能力,原子序数增加,电子层数增加,外层电子与原子核的距离增加,电负性也随之降低。
再次,卤素的物理状态随着原子序数的增加而逐渐改变。
氟和氯是气体,溴是液体,碘和石碳是固体。
这是因为原子序数增加,分子量增加,分子间的相互作用力增强,物理状态也随之改变。
最后,卤素在化学反应中常常表现出强烈的活性。
它们容易与金属发生反应,形成盐类化合物。
此外,卤素还能与非金属元素发生反应,形成卤素化合物。
总之,卤素是一类具有相似化学性质的元素。
它们包括氟、氯、溴、碘和石碳五种元素,具有原子半径逐渐增加、电负性逐渐降低、物理状态随着原子序数的增加而逐渐改变等特点。
在化学反应中,卤素表现出强烈的活性,容易与金属和非金属元素发生反应。
卤族元素知识点总结卤族元素是周期表中第七族的元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素在化学性质上有一些共同的特点,同时也存在一些差异。
下面我们来总结一下卤族元素的一些重要知识点。
首先,卤族元素的原子结构特点。
卤族元素的原子结构都具有七个价电子,因此它们在化合物中通常以单负离子的形式存在。
这也使得卤族元素在化学反应中具有一定的活性,特别是氟元素,由于其电子云的吸引力较大,因此具有很强的化学活性。
其次,卤族元素的化合价和化合物特点。
卤族元素的化合价一般为-1,但在一些化合物中也可以表现出其他化合价,如氯元素在氧化亚氯中的化合价为+1。
卤族元素与金属的化合物通常为离子化合物,而与非金属的化合物则为共价化合物。
此外,卤族元素的化合物在溶液中常呈现出颜色,如氯离子溶液呈现黄绿色,溴离子溶液呈现橙黄色,碘离子溶液呈现紫色。
再者,卤族元素的化学反应特点。
卤族元素在化学反应中常表现出活泼的性质,如氯元素能与氢气发生剧烈的反应,生成氯化氢气体。
此外,卤族元素还能与氢氧化物反应生成卤化物,如氯元素与氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
卤族元素还能与氧气反应生成卤氧化物,如氯元素与氧气反应生成氯氧化物。
最后,卤族元素的应用。
卤族元素在生活和工业中有着广泛的应用,如氯元素被广泛用于消毒,制取氯化铝等化工产品。
氟元素被用于制取氟化氢和氟化铝等化工原料。
此外,卤族元素还被用于医药、农业等领域。
综上所述,卤族元素在化学性质上有着一些共同的特点,但也存在一些差异。
通过对卤族元素的了解,可以更好地理解它们在化学反应和应用中的特点,为我们的生活和工业生产提供更多的可能性。
卤族元素冷知识卤族元素是元素周期表中的第17族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素在化学和生物学中具有一些冷知识,下面将介绍一些有趣的冷知识关于卤族元素。
1. 氟(F)氟是自然界中最活泼的元素之一,它的活泼性主要体现在与其他元素的反应中。
氟可以与几乎所有元素反应,甚至与金属反应形成离子化合物。
氟的活泼性也使得它成为许多化学反应的催化剂。
此外,氟还是一种重要的生物学元素,它在牙齿保健中起着重要的作用,氟化物可以防止牙齿腐蚀。
2. 氯(Cl)氯是一种常见的消毒剂,常用于水处理和游泳池消毒。
氯充当氧化剂,可以杀死细菌和病毒,有效地清除水中的有害物质。
此外,氯也是许多工业化学品的重要原料,如氯乙烯用于生产塑料。
3. 溴(Br)溴是一种有毒的红棕色液体,在自然界中主要以溴化物的形式存在。
溴是一种重要的溶剂,在有机合成中广泛应用。
它还被用作火灾控制剂,溴化物可以抑制火焰的燃烧,减少火灾的危害。
4. 碘(I)碘是一种重要的营养元素,人体需要适量的碘来维持甲状腺功能正常。
碘可以通过食物摄入,主要存在于海产品和含碘盐中。
碘的不足会导致甲状腺功能减退,引发甲状腺相关疾病。
5. 砹(At)砹是一种放射性元素,它的同位素具有较短的半衰期。
砹的放射性可以用于医学诊断和治疗,特别是用于甲状腺癌的治疗。
砹化合物可以在靶细胞中释放出放射性粒子,直接杀死癌细胞。
6. 卤素的共性卤族元素具有相似的化学性质,它们都是非金属元素,具有较高的电负性。
这使得它们在反应中倾向于接受电子,形成负离子。
卤素还有一个共同的特点是它们的化合物常常呈盐状晶体,如氯化钠和碘化钾等。
7. 卤素与生命的关系卤族元素在生物体中起到重要的作用。
除了碘在甲状腺功能中的作用外,氯和溴也在生物体中发挥重要的功能。
氯离子在细胞内外的平衡调节中起到关键作用,而溴则在海洋生物中发挥重要的生物学功能。
8. 卤素的应用卤族元素在许多领域都有广泛的应用。
卤族元素卤族元素包括氟(F )、氯(Cl )、溴(Br )、碘(I )、砹(At )等,它们最外层电子数都是7个电子,是元素周期表中的第ⅦA 元素。
1、氯(1)物理性质:氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气味,常温下能溶于水(1︰2),比空气重,易液化,有剧毒。
常温下,氯气为黄绿色气体加压或降温后液化为液氯,进一步加压或降温则变成固态氯.注意:①氯气使人中毒的症状是:吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量的氯气会中毒死亡。
②在实验室里闻氯气气味时,必须十分小心,采用正确的闻气味方法,即用于在瓶口轻轻扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。
在实验室中闻其他气体的气味时,也应采用这种方法。
(2)化学性质:氯气(Cl 2)是双原子分子,原子的最外层有七个电子,是典型的非金属元素,单质是强氧化剂。
①与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成高价态) 2Na + Cl 2 === 2NaCl (反应剧烈,产生大量白烟)2Fe + 3Cl 2======2FeCl 3(反应剧烈,产生大量棕褐色烟,溶于水成黄色溶液) Cu + Cl 2 ====CuCl 2(反应剧烈,产生大量棕色的烟,溶于水成黄色,蓝色或绿色溶液)氯气能与绝大数金属都能发生反应,表明氯气是一种活泼的非金属单质。
注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
②与非金属的反应H 2 +Cl 2 ===== 2HCl (纯净的氢气在氯气中安静的燃烧,苍白色火焰,在瓶口处有白雾产生) H 2 + Cl 2 =====2HCl (发生爆炸)——不可用于工业制盐酸 2P + 3Cl 2=====2PCl 3(液态; 氯气不足;产生白雾)2P +5Cl 2 ===2PCl 5(固态; 氯气充足;产生白烟) 氯气能有很多非金属单质反应,如S 、C 、Si 等。
③与碱反应Cl 2 + 2NaOH === NaCl +NaClO + H 2O (用于除去多余的氯气)2Cl 2 + 2Ca(OH)2 === CaCl 2 + Ca(ClO)2 +2H 2O (用于制漂粉精)将氯气通入Ca(OH)2溶液中制备漂白粉,漂白粉的主要成份是CaCl 2、 Ca(ClO)2,其有效成份是Ca(ClO)2。
卤族元素:特性、应用及其对环境的影响一、引言卤族元素是一组在周期表中占据特殊位置的元素,它们包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素具有一系列相似的化学和物理性质,使它们在许多领域都有广泛的应用。
然而,卤族元素的使用也带来了一些环境问题。
本文将详细讨论卤族元素的特性、应用及其对环境和人类生活的影响。
二、卤族元素的特性卤族元素具有一些共同的化学和物理性质,这些性质使得它们在周期表中独树一帜。
以下是一些主要的特性:1. 高电负性:卤族元素具有高电负性,意味着它们具有很强的吸引电子的能力。
这使得卤族元素在与其他元素形成化学键时,通常作为电子接受体。
2. 氧化性:由于卤族元素的高电负性,它们具有强烈的氧化性。
例如,氟是已知的最强的氧化剂之一。
3. 颜色:卤族元素的颜色随着原子序数的增加而变深。
氟是无色的,而氯、溴、碘和砹分别呈现为黄绿色、红棕色、紫黑色和黑色。
4. 状态:卤族元素在常温下的状态从气态(氟和氯)逐渐过渡到液态(溴)和固态(碘和砹)。
5. 溶解性:卤族元素在水中的溶解度随着原子序数的增加而降低。
氟在水中几乎完全溶解,而碘在水中的溶解度则较低。
三、卤族元素的应用卤族元素在许多领域都有广泛的应用,以下是一些主要的例子:1. 制冷剂:氟利昂等卤代烃被广泛用作制冷剂,但它们的使用也导致了臭氧层破坏等环境问题。
2. 消毒剂和漂白剂:氯气和水生成的次氯酸被广泛用作消毒剂和漂白剂,例如在游泳池和自来水处理中。
3. 医药:许多药物含有卤族元素,例如用于治疗甲状腺疾病的碘化合物和用于制造镇静剂、麻醉剂的溴化合物。
4. 农业:卤族元素也被用于农业生产,例如添加碘到动物饲料中以预防甲状腺肿大,或者使用含氯的农药来防治农作物病虫害。
5. 工业:在工业领域,卤族元素被广泛用于制造各种化学品,如聚四氟乙烯(Teflon)、聚氯乙烯(PVC)等。
四、卤族元素对环境的影响虽然卤族元素在许多方面都有广泛的应用,但它们的使用也带来了一些环境问题。
卤族元素归纳总结卤族元素是化学周期表中第17族元素,包括氟(F),氯(Cl),溴(Br),碘(I),以及短寿命的烷基(Astatine, At)。
它们属于同一元素家族,具有一些共同的性质和特点。
本文将对卤族元素的一些重要特征进行归纳总结。
一、物理性质1. 外观:卤族元素在常温下大多数呈现为气体形态,其中氟和氯是气体,溴是液体,碘是固体。
2. 颜色:氟气呈无色,氯气呈黄绿色,溴气呈红棕色,碘呈紫色。
3. 密度:卤族元素的密度逐渐增加,氟气密度最小,碘密度最大。
4. 沸点和熔点:卤族元素的沸点和熔点随原子序数的增加而增加。
二、化学性质1. 氧化性:卤族元素具有较强的氧化性,可以与金属发生反应,形成相应的卤化物。
2. 反应活性:从上至下,卤族元素的反应活性逐渐减弱,氟的反应性最强烈,碘的反应性最弱。
3. 电负性:卤族元素的电负性逐渐减小,从氟到碘,电负性依次递减。
4. 氧化态:卤族元素的氧化态多为-1,但在一些化合物中也可以表现出不同的氧化态。
三、应用领域1. 消毒杀菌:氯气和溴化物常被用于消毒杀菌,如水处理、游泳池消毒等。
2. 防腐剂:食品工业中常使用氯化钠(食盐)作为防腐剂,防止食物变质。
3. 药物制剂:碘被用作一些药物的成分,如碘酊具有消毒和抗菌作用。
4. 光敏材料:氯化银、溴化银和碘化银被广泛应用于摄影和印刷行业。
结论:卤族元素具有一些相似的物理性质和化学性质,但也存在一些差异性。
它们的主要应用领域涵盖消毒杀菌、防腐剂、药物制剂以及光敏材料等。
了解卤族元素的特点和应用对于化学研究和实际应用具有重要意义。
以上是对卤族元素的归纳总结,通过对其物理性质、化学性质以及应用领域的概括,可以更好地理解和应用这一元素家族。
对卤族元素进行系统地研究有助于进一步拓展其应用领域,并为新材料的研发提供基础。