化学竞赛无机化学绝密课件卤素.pptVIP

第十六章卤素氟F萤石CaF2冰晶石NaAlF63氟磷灰石CaF534（PO）在地壳中的质量含量为0.095%，列第13位。

氯Cl主要以氯化钠的形式存在于海水、盐湖、盐井中。光卤石KCl?MgCl?6HO22在地壳中的质量含量为0.013%，列第20位。

溴Br主要存在于海水中，盐湖和盐井中也存在少量的溴。在地壳中的质量含量为3.7?10－5%。

碘I碘在海水中存在的更少，主要被海藻所吸收。碘也存在于某些盐井、盐湖中。

南美洲智利硝石含有少许的碘酸钠。碘在地壳中的质量含量为1.4?10－5%。

砹At砹属于放射性元素，不列为本章研究内容。以痕量存在于地壳中。

16.1卤素单质16.1.1物理性质1.存在状态卤素单质以双原子分子形式存在。随着相对分子质量增大，分子半径也依次增大，所以色散力也增大，故物质的熔沸点依次增高。

故物质的存在状态呈现由气体、液体到固体的变化规律。FClBrI2222气气液固

2.颜色物质为非发光体时，其颜色取决于吸收光谱。即自然光照射该物质时，物质吸收可见光的一部分，于是显示未被吸收的那部分可见光的颜色。

FClBrI2222浅黄黄绿红棕紫Cl吸收紫光，显示黄绿色2Br吸收蓝绿光，显示红棕色2I2吸收黄绿光，显示紫色

为什么Cl吸收能量高的紫光，2Br吸收能量居中的蓝绿光，而I22却吸收能量较低的黄绿光？用分子轨道理论加以解释：

卤素单质的双原子分子轨道图?*?*分子轨道图的高能级部分

?*?*卤素吸收部分可见光，以满足电子从最高占有轨道?*，向最低空轨道?跃迁所需的能量。*

?*?*?*和?*两种轨道的能量相差用△E表示，△E=E?*－E?*

?*?*△E=E?*－E?*这个能量差随着原子序数Z的增大而变小。

从Cl到Br再到I，△E依次222减小，故吸收光的波长由短到长。Cl吸收紫光，显示黄绿色2Br吸收蓝绿光，显示红棕色2I2吸收黄绿光，显示紫色

3.卤素单质在水中的溶解度F2的氧化能力极强，与水剧烈反应。Cl在水中溶解度较小，且与2水有反应。

Br在水中溶解度是卤素单质中最2大的一个，100g水中可溶解3.4g溴。溴也能溶于一些有机溶剂中。有机化学中烷烃的溴代反应就是用单质溴完成的。

卤素中I在水中的溶解度最小，2但在CCl中的溶解度很大。4利用这一特点，可以用CCl从4水中提取I。2

这种分离和提纯方法叫做萃取，其必要条件是两种溶剂不互溶，例如CCl和水。4

I在CS中溶解度大于在22CCl中，且水与CS两种溶42剂不互溶，所以CS的萃取效2率更高。

一种溶质在互不相溶的两种液相之间分配，在一定的温度和压力下达到平衡时，若溶质在两相中的相对分子质量相等，则其在两相中的浓度的比值为一常数。这就是分配定律。

这一常数称为分配系数，用K表示。DI在水和CCl中24

I在水和CS中22可见分配系数越大，萃取效率越高。

虽然I在水中溶解度小，但2在KI或其他碘化物溶液中溶解度变大，而且随I－浓度增大而增大。这是由于发生了如下反应I－+I——I3－2

实验室中进行I的性质实验2时，经常用I的KI溶液。2I2的浓度大时，溶液呈很深的红棕色。

16.1.2卤素单质的化学性质1.与金属的反应FF可以和所有金属直接22化合，生成高价氟化物。

但是F与Cu，Ni，Mg作用2时，由于金属表面生成一薄层致密的氟化物保护膜而中止反应。所以F可储存在Cu，Ni，2Mg或其合金制成的容器中。

ClCl可与各种金属作用，22有的需要加热。?2Cr+3Cl——2CrCl（紫色）23?Cd+Cl——CdCl22?2Ag+Cl——2AgCl2

但干燥的Cl不与Fe反应。2因此Cl可储存在铁罐中。2

Br和IBr和I常温下2222只能与活泼金属作用，与不活泼金属只有在加热条件下反应。

2.与H的反应2F与H的混合物将爆炸反应，22无法控制。

常温下Cl与H缓慢反应，22但有强光照射时，将发生链反应导致爆炸Cl+H——2HCl22

Cl+H——2HCl22这是一个复杂反应，其基元步骤为??ClCl——2Cl（1）?产生能量高，反应活性极强的?自由基Cl。

??Cl+H——HCl+H（2）2??H+Cl——HCl+Cl（3）2这类反应叫做链反应，进行速度相当快。H和Cl的混合物在强光照射22下发生爆炸，就是链反应的结果。