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卤族元素及其物质的性质应用

一、卤素

（1）卤族元素包括氟(F).氯(Cl).溴(Br).碘(I).砹(At)五种元素,总称为卤素.

（2）该族元素都是典型的非金属元素,它们都可以与典型的金属元素形成盐.

（3）卤素在自然界中都以化合物的形式出现,，它们在地壳中的分布量按原子百分数计算

是:氟0.02%,氯0.02%,溴3*10-5%,碘4*10-6%,砹极微小.

二、氟的性质及应用

1、氟的发现及命名

（1）1768年马格拉夫发现HF。

（2）1768至1886先后有四位化学家为制取单质氟而献出宝贵的生命。

（3）1886年法国化学家莫瓦桑制得单质F2.最终莫瓦桑在铂制U型管中,用铂铱合金做电

极,在-23摄氏度电解干燥的氟氢化钾制得F2,因此而被授予1906年诺贝尔化学奖：

1886年Moissan首次用电解法在氟化钾的无水氟化氢溶液中制得了单质氟，他是在一

个铂制的小型Ｕ型管里放入KF-HF电解液，KF:HF为1:13，管的两臂各插入一个铂电

极。

电解时的电极反应如下：

２F-——F2+2e-阳极反应

2-2-

２HF+2e-——H+4F阴极反应

在0℃时，由电解池测出的表观电极电势为2.763V，而在水溶液中，按F-

2

1/2F+e-反应计算得知，其标准电极电势为2.85V。而实际上该电解过程却需要用8V

的电势才能进行，可见该反应是不易变为可逆的，因为产生相当高的超电压。

（4）萤石与矿石一起加热时,会使杂质生成流动性的矿渣而与金属分离,故称

氟”Fluorine”.

2、氟及其化合物

（1）物理性质

氟在室温时是一种淡黄色气体,带有刺激性臭味,液态呈淡黄色,-252摄氏度左右黄色

液体变无色,固态氟呈乳白色.

气态氟在常温下密度为1.11g/cm3,熔点为53.38K,沸点为84.86K.

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常见的氟同位素主要有F.

（2）化学性质

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氟的核外电子排布为1S2S2P,最外层有7个电子,易获得一个电子达到饱和,是最典

型的非金属元素.

在所有元素中,氟的电负性最大,为3.98,而离子半径又特别小,决定了化学性质非常

活泼.

氟不溶于水,它与水发生剧烈化学反应.

2F+2HO=4HF+O

222

F+H=2HF+128kcal

22

22

反应在低温或黑暗处就很猛烈,由于氢键的关系,在低温HF会产生几种缔合分子,HF

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到HF都有.缔合分子数目随温度升高而减小,在约88度下,完全离解成简单的HF.

SiO+4HF=SiF+2HO

242

SiF+2HF=HSiF

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HF在空气里呈现白雾，溶于水生成氢氟酸。同其他的氢卤酸比较，氢氟酸为中等强度

的酸，但具有很强的腐蚀作用，尤其是对玻璃器皿。

氟在常温下能与许多金属反应,形成金属氟化物,大多数的金属氟化物难溶于水，但

钠、钾、银、铝、汞的氟化物易溶于水。

F+Na=NaF