無(wú)機(jī)化學(xué)（下）元素?zé)o機(jī)化學(xué).ppt

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1、無(wú)機(jī)化學(xué)（下）：元素?zé)o機(jī)化學(xué)“元素?zé)o機(jī)化學(xué)”學(xué)什么較系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)各族元素重要單質(zhì)及其重要化合物的存在、制備、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)及其規(guī)律性變化和重要應(yīng)用?！霸?zé)o機(jī)化學(xué)”怎樣學(xué)1．以無(wú)機(jī)化學(xué)基本原理為綱熱力學(xué)原理---宏觀結(jié)構(gòu)原理（原子、分子、晶體）---微觀元素周期律---宏觀和微觀2．預(yù)習(xí)---復(fù)習(xí)---總結(jié)(規(guī)律性、特殊性、反常性,記憶重要性質(zhì)。)3．作業(yè)4．實(shí)驗(yàn)第14章鹵族元素VIIA:F,Cl,Br,I,At§14-1鹵族元素的某些基本性質(zhì)表14-1利用有關(guān)的原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)的知識(shí)及熱力學(xué)基本原理去理解和解釋。第二周期元素–F的特

2、殊性1.主要氧化數(shù):F無(wú)正氧化數(shù)2.解離能：F-FBr>I5.鹵化物熱力學(xué)穩(wěn)定性:氟化物最穩(wěn)定表14-1基本性質(zhì)FClBrI價(jià)層電子結(jié)構(gòu)ns2np5主要氧化數(shù)-1-1,+1,+3,+5,+7解離能/kJ·mol157.7238.1189.1148.9溶解度/g/100mgH2O分解水0.7323.580.029原子半徑/pm7199114133X-離子半徑/pm136181195216第一電離能/kJ·mol-11861.01251.11139.91008.4第一電子親合能/kJ·m

3、ol-338.8354.8330.5301.7電負(fù)性(Pauling)3.983.162.982．66X-離子水合能/kJ·mol-1-506.3-368.2-334.7-292.9φ?(X2/X-)/V2.871.361.080.5356.鹵化物配位數(shù)（C.N.）：氟化物最大AsF3AsCl3AsBr3AsI3AsF5AsCl5-----500C分解PbF4PbCl4----R.T.分解原因：電負(fù)性：F最大；φ?(X2/X-)F2/F-最大；原子半徑r（2S22P5）有效核電荷Z*=Z/r；電子密度ρ大熱力學(xué)離子型鹵化物:氟化物晶格能U最大共價(jià)型鹵

4、化物:氟化物△fG?最負(fù)§14-2鹵族元素各氧化態(tài)的氧化還原性由自由能—氧化態(tài)圖(△G?/F-Z圖)讀取鹵族元素不同氧化態(tài)下的基本性質(zhì)。一、鹵素單質(zhì)的強(qiáng)氧化性和鹵離子X-的的還原性：1.鹵素單質(zhì)的強(qiáng)氧化性F2>Cl2>Br2>I2φ?(X2/X-)：鹵素單質(zhì)氧化性：氟最強(qiáng)2.鹵離子X-的的還原性F-

5、2↑-B.E.HX∣X(g)+H(g)＿＿＿＿∣ΔfH?HX=?ΔdH?X2+?ΔdH?H2+(-B.E.HX)ΔdH?F2小，B.E.HF大→ΔfH?HF大（負(fù)）三．鹵素與水的作用；鹵素的歧化與逆歧化反應(yīng)1．鹵素與水的作用?O2/H2O=??O2/H2O+?H2O/H2=??H2O/H2+當(dāng)PO2=PH2=1P?=kPa時(shí)，簡(jiǎn)化為：?O2/H2O=1.23-0.059pH?H2O/H2=-0.877+0.059（14-pH）即?H2O/H2=-0.059pH直線方程同法，作出X2/X-的φ-pH圖。O2區(qū)：φA/B在此區(qū)，A把H2O→O2φ-pH圖

6、H2O區(qū)：φA/B在此區(qū)，A、B、H2O穩(wěn)定共存H2O區(qū)：φA/B在此區(qū)，B把H2O→H2鹵素與水的作用：X2+H2O=2HX（Aq）+1/2O2(g)X2=F2、Cl2和pH>4.0的Br2.（熱力學(xué)）I2/I-在H2O中穩(wěn)定（pH≤7.0）若pH=7.0，可算出?O2/H2O=0.817V，而??I2/I-=0.535V.F2激烈反應(yīng)→無(wú)氟水動(dòng)力學(xué)Cl2光照下緩慢反應(yīng)Br2反應(yīng)慢可加入Cu屑除去碘水中的I2：2Cu(s)+I2(s)=2CuI(s)(??CuI/Cu=-0.1852V)2.鹵素的歧化與逆歧化反應(yīng)：(據(jù)△G?/F-Z圖，教材P.2)

7、（1）堿性介質(zhì)：X2和XO-均可自發(fā)歧化①k1②k2（教材P.10）表1-5鹵素在堿性介質(zhì)中歧化的熱力學(xué)傾向Cl2Br2I2反應(yīng)①0.960.610.09（小）K11.73×10162.01×101033.0（?。┓磻?yīng)②0.380.220.39K25.14×10257.7×10142.44×1026除I2→I-+IO-外，其余反應(yīng)熱力學(xué)傾向大！(K>107單向)X2歧化實(shí)際產(chǎn)物——由動(dòng)力學(xué)因素——反應(yīng)速率決定！R.T.(RoomTemperature):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O為主3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O為

8、主3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O定量！（2）酸性介質(zhì)X2穩(wěn)定自發(fā)逆歧化（歸中）：X-+HXO+