《无机化学》课程PPT教学课件：第十五章 p区元素（卤素、稀有气体、p区元素化合物性质的递变规律）

第十五章p区元素(三) §151卤素 §153p区元素化合物性质 的递变親律

第十五章 p区元素(三) §15.3 p区元素化合物性质 的递变规律 §15.2 稀有气体 §15.1 卤素

§151卤素 1511卤素概述 512卤素单质 153卤化氢或氢卤酸 15.14卤化物多卤化物卤素互化物 1515卤素的含氧化合物 15.6拟卤素及拟卤化物

§15.1 卤素 *15.1.6 拟卤素及拟卤化物 15.1.5 卤素的含氧化合物 15.1.4 卤化物 多卤化物 卤素互化物 15.1.3 卤化氢或氢卤酸 15.1.2 卤素单质 15.1.1 卤素概述

1511卤素概述 卤族元素的性质变化: 卤素VID) F Cl Br 价电子构型2:2p53s23p54s24p55s35p5 共价半径/pm6499114133 电负性 3.983.162.962.66 RJm16811251401008 电子亲和能 /kJ·mol 328-349-325-295 氧化值 1-1,1,3,5,7

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/pm 64 99 114 133 第一电离能 /kJ·mol-1 1681 1251 1140 1008 电负性 3.98 3.16 2.9 6 2.66 电子亲和能 /kJ·mol-1 -328 -349 -325 -295 氧化值 -1 -1， 1， 3， 5， 7 15.1.1 卤素概述

1512卤素单质 1.卤素单质的物理性质 2 C B 聚集状态 g S 分子间力小一 大 bp/℃-188 34 5918 mp./C-220-102-7114 颜色浅黄黄绿红棕紫

1.卤素单质的物理性质 聚集状态 g g l s b.p./℃ -188 -34 59 185 m.p. /℃ -220 -102 -7 114 颜色 浅黄 黄绿 红棕 紫 分子间力 小 大 F2 Cl2 Br2 I2 15.1.2 卤素单质

2卤素单质的化学性质 氧化还原性 Cl B Ee(X2/X)V:28891.360107740.5345 X2氧化性:强 X还原性:弱 弱强 结论: 氧化性最强的是F2,还原性最强的是T

F2 Cl2 Br2 I2 X2 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Iˉ。 2.卤素单质的化学性质 (X2 /X )/V：2.889 1.360 1.0774 0.5345 - E 结论：

与H2O反应 氧化反应:X2+2H2O—)4HX+O2 激烈程度F2>Cl2>Br2 歧化反应:Ⅹ2+H2O=HXO+HX Cl> Br >I Ke(Cl2)=42×10+k(Br2)=72×10 Ke(2)=20×10-13 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HO中的溶解、歧化

激烈程度 X2 + 2H2 O ⎯→4HX + O2 F2  Cl2  Br2 歧化反应： 2 2 2 Cl  Br  I 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： 4 (Cl2 ) 4.2 10- K =  9 (Br2 ) 7.2 10- K =  13 (I2 ) 2.0 10- K =  X2 + H2 O HXO + HX

歧化反应x2+20H—→X+XO+H 产物 3X2+6H—>5X+xO3+3H2O 常温加热低温 C ClO CI0 ClO Ph>4 BBO3BO3BO(0°C)PH>6 1O3 103 1O PH

歧化反应 产物：     + ⎯→ + + + ⎯→ + + - - - - - 3X 6OH 5X XO 3H O X 2OH X XO H O 2 3 2 2 2 _ 常温 加热 低温 I2 PH  9 - 3 IO - 3 IO - 3 IO Br PH  6 2 - BrO3 - BrO3 BrO (0 C) - O Cl2 ClO PH  4 - - ClO3 ClO-

3卤素单质的制备(氧化手段的选择 (1)F2(g)电解:2KH22KF+H2+E1 (2)Cl2(g) HE 工业(电解 2NaC1+2H,O-电解,H+C1+2NaOH 实验室: MnO2+4HC1-△→MmCl2+Cl2(g)+2H2O

(氧化手段的选择) (1) F2 (g) 电解： (2) Cl2 (g) 2NaCl 2H O H2 Cl2 2NaOH 电解 + 2 ⎯⎯→ + + 实验室： MnO2 + 4HCl ⎯→MnCl 2 + Cl2 (g) + 2H2 O  工业 (电解)： 3.卤素单质的制备 2 2 电解 2KHF 2 ⎯⎯→2KF+ H + F + HF

(3)Br2() 氧化剂:Cl2+2Bx—>B2+2C 纯化:3Br2+3CO3→5Br-+BO3+3CO2(歧化) Bro+sbr +6ht-y3Brt3h o (4)l2(s) (反歧化) 海藻为原料:Cl2(适量)+2I—l2+2Cl 6HO+5Cl过量+2→2O3+10CI+12H Mnot4H +2I Mn+2ho 智利硝石为原料: 2O3+5HSO3—2+2SO4+3HSO4+H2 29

(3) Br2 (l) 氧化剂： - - Cl + 2Br ⎯→Br + 2Cl 2 2 (反歧化) BrO3 + 5Br + 6H ⎯→3Br2 + 3H2 O - - + (4) I2 (s) 海藻为原料： - - Cl ( ) + 2I ⎯→I + 2Cl 2 适量 2 2IO 5HSO I 2SO 3HSO4 H2 O 2 3 + 3 ⎯→ 2 + 4 + + - - - - 纯化： 3Br 3CO 5Br BrO 3CO ( ) 3 2 2 2 + 3 - → - + - + 歧化 智利硝石为原料 ： - - + 6H2O+5Cl2 (过量)+I2 2IO3 +10Cl +12H MnO 4H 2I Mn I2 2H2O 2 2 + + + + + + -

1513卤化氢和氢卤酸 1.卤化氢或氢卤酸的性质递变 常温下,卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体 HF HCI HBr HI (1030m)637357276140分子极性 m:p℃*83:57-1148-8687-5080熔点↑ . p 952-8505-6671-351沸点↑ /kJmo1-271.1923-364-265 分解温度鬥C丬15001000 300}稳定性 键能/kJmo1570432366298 酸性 弱 强

常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。 HF HCl HBr HI 分解温度/℃ >1500 1000 300 键能/kJ·mol-1 570 432 366 298 酸性 弱 强 分子极性 沸点 稳定性 m.p./℃ *-83.57 -114.18 -86.87 -50.80熔点 b.p./℃ * 19.52 -85.05 -66.71 -35.1 μ/(10-30c·m) 6.37 3.57 2.76 1.40 15.1.3 卤化氢和氢卤酸 /kJ·mol -271.1 -92.3 -36.4 -26.5 -1 △ fHm 1.卤化氢或氢卤酸的性质递变