Question

什么是卤族元素 有什么性质

Answer 1

你好，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。
原子结构特征

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F～I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。
相似性

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。
2F2（g）+2H2O（l）=4HF（aq）+O2（g）
X2（g）+H2O（l）=HX（aq）+HXO（aq） X=表示Cl Br I[1]
卤素之间形成的化合物称为互卤化物，如ClF₃（三氟化氯）、ICl(氯碘化合物）。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，并且还含有有少量的MgCl₂。
递变性

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。[2]
单质氧化性：F2>CL2>Br2>I2
阴离子还原性：F-<Cl-<Br-<I-
Fˉ只有还原性， 其余既有氧化性又有还原性。
卤素单质的毒性，从F开始依次降低。
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。
氢化物沸点有所不同：HF>HI>HBr>HCl,原因是HF有氢键沸点最高，其他随分子量变大分子间作用力增大，沸点升高[1]
条件
特殊现象[1]
产物稳定性
化学方程式
F2
暗处
剧烈化合并发生爆炸
很稳定
H2（g）+F2（g）= 2HF（g）
Cl2
光照或点燃
———————
较稳定
H2（g）+Cl2（g）=（点燃或光照）2HCl（g）
Br2
加热
———————
稳定性差
H2（g）+Br2（g）= （加热）2HBr（g）
I2
不断加热
缓慢反应
不稳定
H2（g）+I2（g）=（不断加热）2HI（g）
结论：随着核电荷数的增加，卤素单质与H2反应变化：F2、Cl2、Br2、I2
①剧烈程度：逐渐减弱 ②生成HX的稳定性：与氢反应的条件不同，生成的气体氢化物的稳定性不同， HF>HCl>HBr>HI。[3]
无氧酸的酸性不同：HI>HBr>HCl>HF。[4]
注意：萃取和分液的概念
·在溴水中加入四氯化碳振荡静置有何现象？（分层，下层橙红色上层无色）
·在碘水中加入煤油振荡静置有何现象？（分层，上层紫红色，下层无色）
卤离子的鉴别

加入HNO3酸化的硝酸银溶液，
氯离子：得白色沉淀 Ag+（aq）+ Cl-（aq）——→AgCl（s）
溴离子：得淡黄色沉淀 Ag+（aq）+ Br-（aq）——→AgBr（s）
碘离子：得黄色沉淀 Ag+（aq）+ I-（aq）——→AgI（s）[1]
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（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：
3X?（g）+6OH-（aq）——→5X-（aq）+ XO3-（aq）+3H2O（l）
但在酸性条件下，其逆反应很容易进行：
5X-（aq）+XO3-（aq）+6H+（aq）——→3X?（g）+3H2O（l）
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：
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。
卤素的含氧酸多数只存在于溶液中，而少数盐是以固态存在的，如碘酸盐和高碘酸盐。HXO(X=F、Cl、Br)、HIO3和HXO4(X=Cl、Br、I)分子在气相中十分稳定，可用质谱和其他方法研究。卤素存在的含氧酸见下表。[5]
氟的含氧酸
氯的含氧酸
溴的含氧酸
碘的含氧酸
HXO
HFO
HClO
HBrO
HIO
HXO2
HClO2
HBrO2
HIO2
HXO3
HClO3
HBrO3
HIO3
HXO4
HClO4
HBrO4
HIO4
其他
H7I5O14
其他
H5IO6
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。

Answer 2

一，都是双原子分子。
二，都有电负性，随原子序数增大递减。
三，都是非金属元素。
四，在同一周期中原子最小。
五，都能形成氢卤酸。
六，氟只有负价而其他的正负价均有。

Answer 3

同主族从上到下还原性升高，氧化性降低，金属性升高。