第十一章卤素.ppt

第十一章 卤 素 内容提要 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 。 二 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 。 1 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. 2 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--------- 。 三 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 —— 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。 第一节 卤 素 的 通 性 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 ~ 4 ) 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 。 性质及递变规律—2 2 本族是最活泼的非金属： 具有最大的电负性； 具有较大的Ⅰ：F Cl Br I 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 气 气 液 固 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：1 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 ?0B表示。 2 学习元素标准电势图应注意： 1）同一元素在不同介质中存在状态往往不同，故元素电势图也不同，所以不同介质要选用相应的图 ； 2）元素标准电势图有全图，也有部分图； 3）元素电势图只适用于水溶液中 的反应， 而不适用于气相和固相的反应 。 卤素的标准元素电势图： 由图可见：（1）总的来说，卤素在酸性环境比在碱性环境氧化性强 。 （2）除了碘其它卤素不能形成正离子，但除了氟其它卤素都有正氧化态 。例如： HClO4、HClO3、HClO2、HClO-------等 。 （3）氧化数