卤素的物理性质，卤族元素物理性质的相似性和递变性

卤素的物理性质

单质的物理递变性：从氟单质到碘单质，颜色由浅变深；状态由气态、液态到固态；熔沸点逐渐升高；密度逐渐增大；溶解性逐渐减小。

最外层电子数相同，均为7个电子，由于电子层数不同，原子半径不同，从氟到碘原子半径依次增大，因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱，从外界获得电子的能力依次减弱，单质的氧化性减弱。

卤族元素物理性质的相似性和递变性

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。

卤族单质的物理递变性：从F2到I2，颜色由浅变深；状态由气态、液态到固态；熔沸点逐渐升高；密度逐渐增大；溶解性逐渐减小。

原子结构： 相同点①最外层电子数相等，均为7

②都容易得电子，都具有氧化性，都显-1价

递变性①电子层数逐渐增多

②得电子能力减弱

③非金属性、氧化性减弱

1. 相似性

（1）物理性质：卤素单质的密度较小，硬度较小，熔点较低。

（2）卤素都是活泼的非金属单质，均能与h3、活泼金属、水等反应。如与h3反应：X2+h3===2HX，与水反应：X2+h3O===HX+HXO（X为Cl、Br、I），2F2+2h3O===4HF+O2.

2. 递变性

（1）物理性质：按照F、Cl、Br、I的顺序，卤素单质的颜色依次加深，熔、沸点依次升高，密度依次增大。

（2）随着元素原子序数的递增，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强。即氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，还原性：F-化学性质：强氧化性：卤素的化学性质由于最外层均为7个电子，极易得一个电子，因此卤素都是强氧化剂，在自然界均只以化合态存在。并且，随着电子层数递增，原子半径渐增大，核对外层电子的引力渐减弱，得电子能力渐减弱，其氧化性逐渐减弱。因此氟是这些单质中氧化性最强的。

卤素基础知识总结

卤素是第ⅦA族非金属元素，包括了氟、氯、溴、碘和砹五种元素，合称卤素。那么你对卤素了解多少呢?以下是由我整理关于卤素知识的内容，希望大家喜欢!

卤素的物理、化学特性

通常来说，液体卤素分子的沸点均要高于它们所对应的烃链(alcane)。这主要是由于卤素分子比烃链更加电极化，而分子的电极化增加了分子之间的连接力(正电极与负电极的相互吸引)，这使我们需要对液体提供更多的能量才能使其蒸发。

卤素的物理特性和化学特性明显区分与于它对应的烃链的主要原因，在于卤素原子(如F,Cl,Br,I)与碳原子的连接，即C-X的连接，明显不同于烃链C-H连接。

* 由于卤素原子通常具有较大的负电性，所以C-X连接比C-H连接更加电极化，但仍然是共价键。

* 由于卤素原子相较于碳原子，通常体积和质量较大，所以C-X连接的偶极子矩(Dipole Moment)和键能量(Bonding Energy)远大于C-H，这些导致了C-X的连接力(Bonding strength)远小于C-H连接。

* 卤素原子脆弱的p轨道(Orbital)与碳原子稳定的sp3轨道相连接，这也大大降低了C-X连接的稳定性。

位于元素周期表右方的卤族元素是典型的非金属。卤素的电子构型均为ns2np5，它们获取一个电子以达到稳定结构的趋势极强烈。所以化学性质很活泼，自然状态下不能以单质存在，一般化合价为-1价，即卤离子(X-)的形式。

卤素单质都有氧化性，氧化性从氟到碘依次降低。碘单质氧化性比较弱，三价铁离子可以把碘离子氧化为碘。

卤素单质在碱中容易歧化，方程式为：

3X2 + 6OH- = 5X- + XO3- + 3h3O

但在酸性条件下，其逆反应很容易进行：

5X- + XO3- + 6H+ = 3X2 + 3h3O

这一反应是制取溴和碘单质流程中的最后一步。

卤素的氢化物叫卤化氢，为共价化合物;而其溶液叫氢卤酸，因为它们在水中都以离子形式存在，且都是酸。氢氟酸一般看成是弱酸，pKa=3.20。氢氯酸(即盐酸)、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸，它们的pKa均为负数，酸性从HCl到HI依次增强。

卤素可以显示多种价态，正价态一般都体现在它们的含氧酸根中：

+1: HXO(次卤酸)

+3: HXO2(亚卤酸)

+5: HXO3(卤酸)

+7: HXO4(高卤酸)

卤素的含氧酸均有氧化性，同一种元素中，次卤酸的氧化性最强。

卤素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(ClO2)这样的偶氧化态氧化物是混酐。

只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物，其中显电正性的一种元素呈现正氧化态，氧化态为奇数。这是由于卤素的价电子数是奇数，周围以奇数个 其它 卤原子与之成键比较稳定(如IF7)。互卤化物都能水解。

卤素的有机化学反应

在有机化学中，卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在。

氯的存在范围最广，按照氟、溴、碘的顺序减少，砹是人工合成的元素。卤素单质都是双原子分子，都有很强的挥发性，熔点和沸点随原子序数的增大而增加。常温下，氟、氯是气体、溴是液体，碘是固体。

卤素最常见的有机化学反应为亲核性取代反应(nucleophilic substitution)。

通常的化学式如：

Nu:- + R-X ----> R-Nu + X-

"Nu:-"在这里代表亲核负离子，离子的亲核性越强，则产率和化学反应的速度越可观。

"X"在这里代表卤素原子，如F,Cl,Br,I,若X-所对应的酸(即HX)为强酸，那么产率和反应的速度将非常可观，如果若X-所对应的酸为弱酸，则产率和反应的速度均会下降。

卤素单质的稳定性

论化学性质是碘稳定，因为Cl的非金属性强，Cl2的性质活泼。

卤素单质包括氟，氯，溴，碘。它们都是双原子分子，固态时为分子晶体，因此熔点、沸点都比较低。



常温常压下，氟是浅黄色气体，氯是黄绿色气体，溴是红棕色液体，碘是紫黑色带有金属光泽的固体。在温度为293 K ，压力超过668.7 kPa时 ，气态氯可转变为液态氯。固态碘因具有高的蒸气压，加热时产生升华现象。

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