卤族元素

  仪器信息网 ·  2011-11-10 08:39  ·  4414 次点击
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。卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
元素周期表
首字母索引:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ非金属元素氢(1)碳(6)氮(7)氧(8)磷(15)硫(16)硒(34)
稀有气体元素氦(2)氖(10)氩(18)氪(36)氙(54)氡(86)Uuo(118)
碱金属锂(3)钠(11)钾(19)铷(37)铯(55)钫(87)
碱土金属铍(4)镁(12)钙(20)锶(38)钡(56)镭(88)
类金属元素硼(5)硅(14)锗(32)砷(33)锑(51)碲(52)钋(84)
卤族元素氟(9)氯(17)溴(35)碘(53)砹(85)
主族元素铝(13)镓(31)铟(49)锡(50)铊(81)铅(82)铋(83)Uut(113)Uuq(114)Uup(115)Uuh(116)Uus(117)
过渡金属钪(21)钛(22)钒(23)铬(24)锰(25)铁(26)钴(27)镍(28)铜(29)锌(30)钇(39)锆(40)铌(41)钼(42)锝(43)钌(44)铑(45)钯(46)银(47)镉(48)铪(72)钽(73)钨(74)铼(75)锇(76)铱(77)铂(78)金(79)钅卢(104)钅杜(105)钅喜(106)钅波(107)钅黑(108)钅麦(109)鐽(110)錀(111)鎶(112)
镧系元素镧(57)铈(58)镨(59)钕(60)钷(61)钐(62)铕(63)钆(64)铽(65)镝(66)钬(67)铒(68)铥(69)镱(70)镥(71)
锕系元素锕(89)钍(90)镤(91)铀(92)镎(93)钚(94)镅(95)锔(96)锫(97)锎(98)锿(99)镄(100)钔(101)锘(102)铹(103)
Halogen
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。除F外,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。卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF3.ICl。卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO2.HClO3.HClO4。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。例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。
卤素单质的毒性,从F开始依次降低。
从F到At,其氢化物的酸性依次增强,但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2>At2,但还原性相反。
另外,卤素的化学性质都较活泼,因此卤素只以化合态存在于自然界中。
卤族元素颜色及状态的记忆歌谣:氟气淡黄绿,氯气黄绿色。溴液深红棕,碘是紫黑固。
氟(F)
英文名称Fluorine原子序数:9相对原子质量原子:18.9984半径/Å:0.57原子体积/cm3/mol:17.1共价半径/Å:0.72电子构型:1s22s2p5离子半径/Å:1.33
氟气常温下为淡黄色的气体,有剧毒。与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素(而且不具有d轨道),只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐的反应,通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是稳定性、腐蚀性最强的氢卤酸,如果皮肤不慎粘到,将一直腐蚀到骨髓。化学性质活泼,能与几乎所有元素发生反应(除氦、氖)。
氯(Cl)

英文名称:Chlorine原子序数:17相对原子质量:35.4527原子半径/Å:0.97原子体积/cm3/mol:22.7共价半径/Å:0.99电子构型:1s22s2p63s2p5离子半径/Å:1.81
氯气常温下为黄绿色气体,可溶于水,1体积水能溶解2体积氯气。有毒,与水部分发生反应,生成HCl与次氯酸,次氯酸不稳定,分解放出氧气,并生成盐酸,次氯酸氧化性很强,可用于漂白。氯的水溶液称为氯水,不稳定,受光照会分解成HCl与氧气。液态氯气称为液氯。HCl是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。氯气具有强氧化性氯气与变价金属反应时,生成最高金属氯化物
溴(Br)
英文名称:Bromine原子序数:35相对原子质量:79.904原子半径/Å:1.12原子体积/cm3/mol:23.5共价半径/Å:1.14电子构型:1s22s2p63s2p6d104s2p5离子半径/Å:1.96
液溴,在常温下为深红棕色液体,可溶于水,100克水能溶解约3克溴。挥发性极强,有毒,蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液称为溴水。溴单质需要加水封存,防止蒸气逸出危害人体。有氧化性,有多种可变化合价,常温下与水微弱反应,生成氢溴酸和次溴酸。加热可使反应加快。氢溴酸是一种强酸,酸性强于氢氯酸。溴一般用于有机合成等方面。
碘(I)

英文名称:Iodine原子序数:53相对原子质量126.90447原子半径/Å:1.32原子体积/cm3/mol:25.74电子构型:1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2p5离子半径/Å:2.2共价半径/Å:1.33
碘在常温下为紫黑色固体,具有毒性,易溶于汽油、乙醇苯等溶剂,微溶于水,加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常温下可溶解约0.02g碘。低毒,氧化性弱,有多种可变化合价。有升华性,加热即升华,蒸汽呈紫红色,但无空气时为深蓝色。有时需要加水封存。氢碘酸为无放射性的最强氢卤酸,也是无放射性的最强无氧酸。但腐蚀性是所有无放射氢卤酸中最弱的,仅对皮肤有刺激性。有还原性。碘是所有卤族元素中最安全的,因为氟、氯、溴的毒性、腐蚀性均比碘强,而砹虽毒性比碘弱,但有放射性。但是,碘对人体并不安全,尤其是碘蒸气,会刺激粘膜。即使要补碘,也要用无毒的碘酸盐。所以所有的卤族元素对人体都不安全。
砹的半衰期:8.3小时
砹(AT)
英文名称:Astatine原子序数:85相对原子质量:209.9871原子半径/Å:0.57原子体积/cm3/mol:17.1共价半径/Å:0.72电子构型:1s22s2p5离子半径/Å:1.33
砹(At)极不稳定。砹210是半衰期最长的同位素,其半衰期也只有8.3小时。地壳中砹含量只有10亿亿亿分之一,主要是镭、锕、钍自动分裂的产物。砹是放射性元素。其量少、不稳定、难于聚集,其“庐山真面目”谁都没见过(金属性应该更强。颜色应比碘还要深,可能呈黑色固体)。但科学家却合成砹的同位素20种。砹的金属性质比碘还明显一些,可以与银化合形成极难还原的AgAt。砹与氢化合产生的氢砹酸(HAt)是最强的、最不稳定的氢卤酸,但腐蚀性是所有氢卤酸中最弱的。
编辑本段Uu
是一种尚未被发现的化学元素,它的暂订化学符号是Uus,原子序数是117,属于卤素之一,为一种预料元素。
已知的性质
名称符号,序数Uus、Uus、117
系列卤素
族,周期元素分区17族(卤族)(第ⅦA族),7,p
颜色和外表未知;可能是金属态;
银白色或灰色
原子量原子量单位
价电子排布可能为5f146d107s27p5
电子在每能级的排布2,8,18,32,32,18,7
原子序数:117
相对原子质量:
核内中子数:173
核内质子数:117
核外电子数:117
核电荷数:117
所属周期:7
颜色和状态:金属
名称,符号,序数
Uus、Uus、117
系列
卤素
族,周期,元素分区
15(VIIA)族,7,p
颜色和外表
未知;可能是金属态;
银白色或灰色
原子量
291原子量单位(g·mol?1)
价电子排布
5f146d107s27p5
电子在每能级的排布
2,8,18,32,32,18,7
物质状态
可能是固态

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