鹵族元素介紹

2016/10/27 10:45:20

鹵族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）、Uus簡(jiǎn)稱鹵素。

由于鹵素可以和很多金屬形成鹽類，因此英文鹵素
碘、溴、氯
碘、溴、氯(halogen)來源于希臘語halos(鹽)和gennan(形成)兩個(gè)詞。在中文里，鹵的原意是鹽堿地的意思。

鹵素元素

氟(F)

共價(jià)半徑/Å: 0.72

電子構(gòu)型: 1s2 2s2p5

氟氣常溫下為淡黃綠色的氣體，有劇毒。與水反應(yīng)立即生成氫氟酸和氧氣并發(fā)生燃燒，同時(shí)能使容器破裂，量多時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。氟、氟化氫(氫氟酸)對(duì)玻璃都有較強(qiáng)的腐蝕性。氟是氧化性最強(qiáng)的元素(而且不具有d軌道)，只能呈-1價(jià)。單質(zhì)氟與鹽溶液的反應(yīng)，都是先與水反應(yīng)，生成的氫氟酸再與鹽的反應(yīng);通入堿中可能導(dǎo)致爆炸。水溶液氫氟酸是一種弱酸。但卻是穩(wěn)定性最強(qiáng)的氫鹵酸，因?yàn)榉�原子含有較大的電子親和能。如果皮膚不慎粘到，將一直腐蝕到骨髓�；瘜W(xué)性質(zhì)活潑，能與幾乎所有元素發(fā)生反應(yīng)(除氦、氖等惰性氣體)。

氯(Cl)

氯
氯英文名稱:Chlorine

原子序數(shù):17

相對(duì)原子質(zhì)量:35.4527

原子半徑/Å: 0.97

原子體積/cm3/mol: 22.7

共價(jià)半徑/Å: 0.99

電子構(gòu)型: 1s2 2s2p6 3s2p5

離子半徑/Å: 1.81

氯氣常溫下為黃綠色氣體，可溶于水，1體積水能溶解2體積氯氣。有毒，與水部分發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸(HCl)與次氯酸(HClO)，次氯酸(HClO)不穩(wěn)定，分解放出氧氣，并生成鹽酸，次氯酸氧化性很強(qiáng)，可用于漂白。氯的水溶液稱為氯水，不穩(wěn)定，受光照會(huì)分解成HCl與氧氣。液態(tài)氯氣稱為液氯。HCl溶液是一種強(qiáng)酸。氯有多種可變化合價(jià)。氯氣對(duì)肺部有強(qiáng)烈刺激。氯可與大多數(shù)元素反應(yīng)。氯氣具有強(qiáng)氧化性 氯氣與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，生成最高金屬氯化物 。

通常所說的元素隨其價(jià)態(tài)升高氧化性增強(qiáng)，氯的含氧酸氧化性大小為HClO4>HClO3>HClO2>HClO。

溴(Br)

英文名稱:Bromine

溴
溴原子序數(shù):35

相對(duì)原子質(zhì)量:79.904

原子半徑/Å: 1.12

原子體積/cm3/mol: 23.5

共價(jià)半徑/Å: 1.14

電子構(gòu)型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5

離子半徑/Å: 1.96

相關(guān)顏色:

液溴，在常溫下為深紅棕色液體，可溶于水，100克水能溶解約3克溴。揮發(fā)性極強(qiáng)，有毒，蒸氣強(qiáng)烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液稱為溴水。溴單質(zhì)需要存儲(chǔ)容器的封口帶有水封，防止蒸氣逸出危害人體。有氧化性，有多種可變化合價(jià)，常溫下與水微弱反應(yīng)，生成氫溴酸和次溴酸。加熱可使反應(yīng)加快。氫溴酸是一種強(qiáng)酸，酸性強(qiáng)于氫氯酸。溴一般用于有機(jī)合成等方面。還可用于一些物質(zhì)的萃取(如碘)

碘(I)

英文名稱:Iodine

原子序數(shù):53

相對(duì)原子質(zhì)量126.90447

原子半徑/Å:1.32

原子體積/cm3/mol:25.74

電子構(gòu)型:1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p5

離子半徑/Å:2.2

共價(jià)半徑/Å:1.33

相關(guān)顏色:

碘在常溫下為紫黑色固體，具有毒性，易溶于汽油、乙醇、苯等溶劑，微溶于水，加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常溫下可溶解約0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多種可變化合價(jià)。有升華性，加熱即升華，蒸汽呈紫紅色，但無空氣時(shí)為深藍(lán)色。有時(shí)需要加水封存。氫碘酸為無放射性的最強(qiáng)氫鹵酸，也是無放射性的最強(qiáng)無氧酸。但腐蝕性是所有無放射氫鹵酸中最弱的，因?yàn)榈庠�子的半徑較大，電子親和能與電負(fù)性較小，易于損失氫離子。有還原性。 碘是所有鹵族元素中最安全的，因?yàn)榉�、氯、溴的毒性、腐蝕性均比碘強(qiáng)，而砹雖毒性比碘弱，但有放射性。但是，碘對(duì)人體并不安全，尤其是碘蒸氣，會(huì)刺激粘膜。即使要補(bǔ)碘，也要用無毒的碘酸鹽(如碘酸鉀KIO₃)。所以所有的鹵族元素對(duì)人體都不安全。

砹(At)

英文名稱:Astatine

砹的半衰期:8.3小時(shí)原子序數(shù):85

相對(duì)原子質(zhì)量:209.9871

原子半徑/Å: 0.57

原子體積/cm3/mol: 17.1

共價(jià)半徑/Å: 0.72

電子構(gòu)型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10 6s2p5

離子半徑/Å:1.33

砹(At)極不穩(wěn)定。砹210是半衰期最長(zhǎng)的同位素，其半衰期也只有8.3小時(shí)。地殼中砹含量只有10億億億分之一，主要是鐳、錒、釷自動(dòng)分裂的產(chǎn)物。砹是放射性元素。其量少、不穩(wěn)定、難于聚集，其 "廬山真面目"誰都沒見過(金屬性應(yīng)該更強(qiáng)。顏色應(yīng)比碘還要深，可能呈黑色固體)。但科學(xué)家卻合成砹的同位素20種。砹的金屬性質(zhì)比碘還明顯一些，可以與銀化合形成極難還原的AgAt。砹與氫化合產(chǎn)生的氫砹酸(HAt)是最強(qiáng)的、最不穩(wěn)定的氫鹵酸，但腐蝕性是所有氫鹵酸中最弱的。

Uus

(117號(hào)元素)

2010年，總部位于俄羅斯首都莫斯科郊外的杜布納聯(lián)合核研究所成功合成了117號(hào)新元素--在實(shí)驗(yàn)室人工創(chuàng)造的最新的超重元素。一篇描述了這個(gè)新發(fā)現(xiàn)論文已經(jīng)被《物理評(píng)論快報(bào)》接受發(fā)表。新元素目前尚未被命名，放入元素周期表的116號(hào)元素和118號(hào)元素之間的位置，這兩者都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。這種超重元素通常是具有非常強(qiáng)的放射性，并且?guī)缀趿⒓磿?huì)發(fā)生衰變。但是，許多研究人員認(rèn)為甚至更重的元素也可能占據(jù)一個(gè)可以讓超重原子堅(jiān)持了一段時(shí)間"穩(wěn)定島"。新的工作進(jìn)一步支撐了一觀點(diǎn)。對(duì)新元素的進(jìn)行放射性衰變分析后，尤里的研究小組在新的論文中寫道:"為預(yù)測(cè)超重元素''穩(wěn)定島''的存在提供了試驗(yàn)驗(yàn)證"。由俄羅斯杜布納的聯(lián)合核研究所的尤里領(lǐng)導(dǎo)的研究小組報(bào)告稱用含有97個(gè)質(zhì)子和152個(gè)中子的锫-249轟擊鈣Ca-48--一種有20個(gè)質(zhì)子和28個(gè)中子組成的Ca-40的同位素。撞擊會(huì)生成兩種擁有117個(gè)質(zhì)子的同位素，其中一種核素有176個(gè)中子，而另一種核素有177個(gè)中子。

2012年，俄羅斯科研小組再次成功合成117號(hào)元素，從而為117號(hào)元素正式加入元素周期表掃清了障礙。雖然2010年就首次成功合成了117號(hào)元素，然而國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)要求杜布納聯(lián)合核研究所再次合成該元素，之后他們才能正式批準(zhǔn)將它加入元素周期表。杜布納聯(lián)合核研究所的一名高級(jí)負(fù)責(zé)人說，研究小組已經(jīng)成功完成了驗(yàn)證工作，并向IUPAC正式提交117號(hào)元素的登記申請(qǐng);如果順利，117號(hào)元素將會(huì)在一年內(nèi)被命名，并歸入元素周期表。據(jù)悉，杜布納聯(lián)合核研究所使用粒子回旋加速器，用由20個(gè)質(zhì)子和28個(gè)中子組成的鈣48原子，轟擊含有97個(gè)質(zhì)子和152個(gè)中子的锫249原子，生成了6個(gè)擁有117個(gè)質(zhì)子的新原子，其中的5個(gè)原子有176個(gè)中子，另一個(gè)原子有177個(gè)中子。

已知的性質(zhì)

名稱 符號(hào), 序數(shù) Uus、Uus、117

系列 鹵素

族，周期 元素分區(qū) 17族(鹵族)(第ⅦA族)，7, p

顏色和外表 未知;可能是金屬態(tài);

銀白色或灰色

原子量 [291] 原子量單位

價(jià)電子排布 可能為[氡]5f146d107s27p5

電子在每能級(jí)的排布 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7

原子序數(shù):117

相對(duì)原子質(zhì)量:[291]

核內(nèi)中子數(shù):173

核內(nèi)質(zhì)子數(shù):117

核外電子數(shù):117

核電荷數(shù):117

所屬周期:7