Chemistry 版 (精华区)

发信人: loafer (快乐的化身), 信区: Chemistry
标  题: 第VIIA族[转]
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jul 24 18:12:47 2003)


发信人: arkong (体元主人), 信区: chemistry
标  题: 第VIIA族包括氟、氯、溴、碘和砹五种元素
发信站: 饮水思源站 (Tue Nov 16 17:38:49 1999) , 站内信件

第VIIA族包括氟、氯、溴、碘和砹五种元素，总称为卤素。卤素希腊原文为成盐元素的

意思。因为这些元素是典型的非金属，它们都能与典型的金属──碱金属化合生成典型

的盐而得名。
卤素中的最后的一个元素砹，是放射性元素，在自然界中仅以微量而短暂地存在于镭、

锕或钍的蜕变产物中。
卤素原子的价电子层结构为,与相应的稀有气体8电子稳定结构相比仅缺少1个电子，因此

，卤素原子都极易获得1个电子成为氧化数为－1的稳定离子：
1/2X2+e- =X-(X代表卤素)
所以卤素都有一个共同的氧化数即－1。
除F以外，Cl、Br、I原子的价电子层中都有空的d轨道，当它们与电负性更大的原子相化

合时，它们的空的nd轨道都可以参与成键，原来成对的s
电子和p电子可以拆开进入nd空轨道,所以Cl、Br、I可以表现出更高的氧化态,它们的最

高氧化数为+7,与它们的族数相一致。卤素除－1氧化态外,其它氧化态都可以作为氧化剂

,除-1、+7氧化态外,都可以发生歧化反应。
卤素的原子半径随原子序数增加而依次增大,但与同周期元素相比较,卤素的原子半径最

小,因此卤素都有比较大的电负性。氟的电负性最大,因此氟具有最强的氧化性。
由表中数据可以看出,按Cl—Br—I的顺序,电子亲和势随原子半径的增大而减小,F应该有

最大的电子亲合势,但F的电子亲合势并非最大,反而比Cl的小,
这种反常现象的原因是什么呢?这是因为F原子的半径特别小,其电子云密度特别大,当它

接受一个电子形成负离子时,由于电子间的互相排斥而使放出的能量减少。而Cl原子半径

较大,接受电子时,相互之间的排斥力较小,所以电子亲合势反而比F的大。
另外,卤素的第一电离能都比较大,说明它们失去电子的倾向比较小。
卤素分子是双原子分子,卤素分子的离解能(即x－x键能)随着卤素原子序数和原子半径的

依次增大而减小,但F2分子反常,具有较低的离解能。其原因主要是因为F的原子半径特别

小,孤电子对之间有较大的排斥作用。
在常温下,氟和氯是气体,溴是易挥发的液体,碘为固体。
气态卤素单质的颜色随着分子量的增大,按F、Cl、Br、I的顺序,由浅黄色—黄绿色—红

棕色到紫色。这样由浅而深的颜色变化可以从卤素原子价电子能量的高低以及气态卤素

单质的吸收光谱来解释。
物质的颜色通常是由于物质对不同波长的光具有选择吸收作用而产生的。
在卤族元素中，从氟到碘外层电子离核越来越远，相应的外层电子更易被激发，消耗于

激发外层电子所需要的能量就减少，所以对可见光中波长较长能量较低的那部分光的吸

收率也会逐渐增大。因此碘主要吸收可见光中能量较低、波长较长的那部分光，而显示

出波长较短的那部分光的复合色；氟主要吸收能量较高、波长较短的那部分光，而显示

出波长较长的那部分光的复合颜色—黄色。
卤素单质为非极性分子,它们在水中的溶解度不大,它们在有机溶剂中的溶解度比在水中

的溶解度大得多。例如Br在CCl4中生成的溶液随浓度不同显现从黄到棕红的颜色,I2在C

Cl4中生成紫色溶液。利用卤素单质在有机溶剂中的易溶性,可以把它们从有机溶剂中萃

取出来。
由卤素的标准电极电势可知,卤素单质都是强氧化剂。随着原子半径的增大,卤素单质的

氧化能力依次减弱。
氧化能力  F2>Cl2>Br2>I2

--
           ----       归零       ----        






※ 来源:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.226.102]