卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、Uus简称卤素。原子结构特征是最外层电子数相同,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。卤族元素具有相似性和递变性。
1、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
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。
2、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。
单质氧化性:F2>CL2>Br2>I2
阴离子还原性:F
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。
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