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第九章 卤素 元 素 概 论 一 地壳的组成 1、围绕地球的大气圈：（20公里） 重 5.1? 10 18 Kg , 占地壳总重 0.03%， 主要含 O2 、N2 、 CO2 及稀有气体 。 2、地面以下16公里深以内的岩石圈： 重 1.6 ? 1022 Kg , 占总重93.06% ， 天然元素均有，最多的是O、S两种元素 。 3、水圈： 重1.2 ? 1021 Kg, 占总重6.91% ，主要含O、H、Na、 Mg 、Al等60多种元素 。 元 素 的 存 在 目前已知109种元素，其中非金属22种，金属87种，有22种是人工合成的 。 存在： 气态—常温常压下以气态存在的共有11种。 气态：H2、N2、O2、F2、Cl2、 He、Ne、Ar、Kr、Xe、Ra 。 液态：Br2 和Hg2种 。 固态：其余全以固态存在，固态单质有： 共价晶体；分子晶体；金属晶体 。 存 在 形 式 地壳中除稀有气体和O2、N2、S、C、Au、Pt以单质存在；其余元素均以化合态存在。 化合态中最主要的是：氧化物（包括含氧酸）和硫化物. 单质的制备方法 有四种： 机械分离 —— 适用于以单质存在并具有特殊物理性质的元素 。 热分解法 —— 主要用于某些副族元素高纯物的制备 。 电解法 —— 主要用于制备活泼金属和非金属单质 。 化学还原法 —— 从矿物中冶炼金属均属此类 。例如：从铁矿（Fe2O3)中炼铁 ，从铜矿（ CuS）中炼铜 。 元素的划分及典型元素 1 区的划分：S、P、d、ds 区 。 2 主、副族的划分 ： 主族 —— 仅最外电子层未填满电子的元素 ，包含第一到第八主族 。 副族 —— 主族外的除了最外层其它电子层也未填满电子的元素 ，包括第一到第八副族 。 3 典型元素及重点元素 典型元素 —— 通常指各族中第二、三周期的较能体现本族性质的元素 。 重 点 元 素 重点元素—— 即根据存在、结构、性质、制法、用途确定的比较常见或比较特殊的元素 。 主族：例如： 第八主族的氙 ；第七主族的氯、溴、碘; 第六主族的氧、硫；第五主族的氮、磷 ; 第四主族的碳和硅；第三主族的硼及该区的金属铝、锡、铅、铋等 。 副族：例如：Fe、Co、Ni、Pt、Pd、Cu、Ag、Zn、Hg、Cr、Mn --------等。 卤素简介 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。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。 卤素的电子构型与氧化态 一 存在： 由于卤素有很高的化学活泼性，所以它们在自然界不可能以游离状态存在，而常以稳定的卤化物形式存在，碘还以碘酸盐形式存在 。 二 性质及递变规律: 1.价e构型: 为nS2nP5 性质极其相似，相似性很强只有碱金属能与之相比，有强烈的夺取一个e成为 X- 的趋势 。 2 本族是最活泼的非金属： 具有最大的电负性； 具有最大的电子亲合势：FClBrI 3 单质常温下都以双原子分子存在 常况下：F2 、Cl2、Br2、I2、因为是非极性分子故分子间力主要是色散力， 色散力随分子量增大而增大，所以，从F2 ? I2 由气态过渡到固态 ，完成了由气态到固态的完整过渡，同族有三种状态的只有卤素 。 4 卤素原子具有多种氧化态： 所以本族元素的反应主要是氧化还原反应。 此性质可由卤素的标准电势图看出 。 补充： 什么是元素标准电势图 元素标准电势图—— 即对于有多种氧化态的元素，将其各种氧化态从左到右按氧化数由高到低的顺序排列，在每两种氧化态之间用直线连接，并在直线上标明相应电极反应的标准电极电势值，以这样的图形表示某一元素各种氧化态间电极电势变化关系的图 ，标准状态下的元素电势图则称为元素标准电势图。 与电极的 ?0 相应，元素标准电势图也分为酸性、碱性介质，用?0A 和 ?