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鹵族元素 |
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鹵族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），簡稱鹵素。它們在自然界都以典型的鹽類存在，是成鹽元素。鹵族元素的單質都是雙原子分子，它們的物理性質的改變都是很有規律的，隨著分子量的增大，鹵素分子間的色散力逐漸增強，顏色變深，它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增。鹵素都有氧化性，氟單質的氧化性最強。鹵族元素和金屬元素構成大量無機鹽，此外，在有機合成等領域也發揮著重要的作用。鹵素命名 由於鹵素可以和很多金屬形成鹽類，因此英文鹵素（halogen）來源於希臘語halos（鹽）和gennan（形成）兩個詞。在中文裡，鹵的原意是鹽鹼地的意思。 鹵族元素(Halogen) 鹵素的化學性質都很相似，它們的最外電子層上都有7個電子，有取得一個電子形成穩定的八隅體結構的滷離子的傾向，因此鹵素都有氧化性，原子半徑越小，氧化性越強，因此氟是單質中氧化性最強者。除F外，鹵素的氧化態為 1． 3． 5． 7，與典型的金屬形成離子化合物，其他鹵化物則為共價化合物。鹵素與氫結合成鹵化氫，溶於水生成氫鹵酸。鹵素之間形成的化合物稱為互鹵化物，如ClF₃（三氟化氯）、ICl(氯碘化合物）。鹵素還能形成多種價態的含氧酸，如HClO、HClO₂、HClO₃、HClO₄。鹵素單質都很穩定，除了I₂以外，鹵素分子在高溫時都很難分解。鹵素及其化合物的用途非常廣泛。例如，我們每天都要食用的食鹽，主要就是由氯元素與鈉元素組成的氯化物，並且還含有有少量的MgCl₂。 鹵素單質的毒性，從F開始依次降低。 從F到At，其氫化物的酸性依次增強，但氫化物的穩定性呈遞減趨勢。 氧化性：F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂（一些單質是否有氧化性要看具體化學反應） 其對應的滷離子還原性依次增強。即：F-<Cl-<Br-<I- 另外，鹵素的化學性質都較活潑，因此鹵素只以化合態存在於自然界中。 鹵族元素顏色及狀態的記憶歌謠：氟氣(F)淡黃綠色，氯氣(Cl₂)黃綠色。溴(Br₂)液深紅棕色，碘(I₂)是紫黑固體，砹(At)是黑色固體。 單質 氟（F） 英文名稱Fluorine 原子序數：9 相對原子質量原子：18.9984 半徑/&Aring;: 0.57 原子體積/cm3/mol: 17.1 共價半徑/&Aring;: 0.72 電子構型: 1s2 2s2p5 氟氣常溫下為淡黃綠色的氣體，有劇毒。與水反應立即生成氫氟酸和氧氣並發生燃燒，同時能使容器破裂，量多時有爆炸的危險。氟、氟化氫（氫氟酸）對玻璃有較強的腐蝕性。氟是氧化性最強的元素（而且不具有d軌道），只能呈-1價。單質氟與鹽溶液的反應，都是先與水反應，生成的氫氟酸再與鹽的反應，通入鹼中可能導致爆炸。水溶液氫氟酸是一種弱酸。但卻是穩定性最強的氫鹵酸，因為氟原子含有較大的電子親和能。如果皮膚不慎粘到，將一直腐蝕到骨髓。化學性質活潑，能與幾乎所有元素發生反應（除氦、氖等惰性氣體）。 氯（Cl） 英文名稱：Chlorine 原子序數：17 相對原子質量：35.4527 原子半徑/&Aring;: 0.97 原子體積/cm3/mol: 22.7 共價半徑/&Aring;: 0.99 電子構型: 1s2 2s2p6 3s2p5 離子半徑/&Aring;: 1.81 |
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