卤素
| 卤素 |
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中文名;卤族元素 外文名;halogen 含义;周期系ⅦA族元素，有毒非金属 包括;氟、氯、溴、碘、砹、钿 简称;卤素 |
卤素卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）、石田（Ts），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。
卤素之间可以形成卤素互化物，它们有的性质类似卤素单质。[1]
目录
命名
由于卤素可以和很多金属形成盐类，因此英文卤素（halogen）来源于希腊语halos（盐）和gennan（形成）两个词。在中文里，卤的原意是盐碱地的意思。
共价半径/Å：0.72
电子构型: 1s2 2s2p5
单质：氟气，淡黄色
水溶液（溶解度为20℃的数据）：与水剧烈反应（即氢氟酸2F2+2H2O=4HF+O2）
银盐：AgF，白色，可溶于水
其他：K/Na + 单一卤素的均为白色，液体透明无色
氟气常温下为淡黄色的气体，有剧毒。与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧，同时能使容器破裂，量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢（氢氟酸）对玻璃都有较强的腐蚀性。氟是非金属性最强的元素（而且不具有d轨道），只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应，都是先与水反应，生成的氢氟酸再与盐的反应；通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种中强酸。但却是稳定性最强的氢卤酸，因为氟原子含有较大的电子亲和能。如果皮肤不慎粘到，将一直腐蚀到骨髓。化学性质活泼，能与几乎所有元素发生反应（除氦、氖等惰性气体）。
氯（Cl）
英文名称：Chlorine
原子序数：17
相对原子质量：35.4527
原子半径/Å：0.97
原子体积/cm3/mol： 22.7
共价半径/Å：0.99
电子构型： 1s2 2s2p6 3s2p5
离子半径/Å：1.81
单质：氯气：黄绿色
水溶液（溶解度为20℃的数据）：氯水：黄绿色，溶解度0.09mol/L
CCl4溶液：黄绿色
苯溶液：黄绿色
银盐：AgCl：白色，难溶于水
其他：CuCl2固体（无结晶水）：棕黄色 ；CuCl2溶液：蓝色（形成络合物呈墨绿色）；FeCl3溶液：黄色FeCl2溶液：浅绿色
氯气常温下为黄绿色气体，可溶于水，1体积水能溶解2体积氯气。有毒，与水部分发生反应，生成盐酸（HCl）与次氯酸（HClO），次氯酸（HClO）不稳定，分解放出氧气，并生成盐酸，次氯酸氧化性很强，可用于漂白。氯的水溶液称为氯水，不稳定，受光照会分解成HCl与氧气。液态氯气称为液氯。HCl溶液是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。氯气具有强氧化性 氯气与变价金属反应时，生成最高金属氯化物 。
通常所说的元素随其价态升高氧化性增强，但氯的含氧酸氧化性大小为HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
溴（Br）
英文名称：Bromine
原子序数：35
相对原子质量：79.904
原子半径/Å：1.12
原子体积/cm3/mol： 23.5
共价半径/Å：1.14
电子构型： 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5
离子半径/Å：1.96
相关颜色：
单质：液溴：深红棕色
水溶液（溶解度为20℃的数据）：溴水：橙色，溶解度0.21mol/L（由于浓度不同在题中可能会出现如下颜色：黄色，棕红（红棕）色）
CCl4溶液：橙红色
苯溶液：橙红色
酒精溶液：橙红色
银盐：AgBr：淡黄色，难溶于水
其他：BaBr2溶液：无色；CuBr2固体：黑色结晶或结晶性粉末；MgBr2溶液：无色
液溴，在常温下为深红棕色液体，可溶于水，100克水能溶解约3克溴。挥发性极强，有毒，蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液称为溴水。溴单质需要存储容器的封口带有水封，防止蒸气逸出危害人体。有氧化性，有多种可变化合价，常温下与水微弱反应，生成氢溴酸和次溴酸。加热可使反应加快。氢溴酸是一种强酸，酸性强于氢氯酸。溴一般用于有机合成等方面。还可用于一些物质的萃取（如碘）
碘（I）
英文名称：Iodine
原子序数：53
相对原子质量：126.90447
原子半径/Å：1.32
原子体积/cm3/mol：25.74
电子构型：1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p5
离子半径/Å：2.2
共价半径/Å：1.33
相关颜色：
单质：碘单质：紫黑色；碘蒸气；紫色
水溶液（溶解度为20℃的数据）：碘水：棕黄色，溶解度0.0013mol/L（由于浓度不同，在题中可能会出现如下颜色：棕黄色，紫（红）色，褐色）
CCl4溶液：紫色
苯溶液：紫色
酒精溶液：褐色
银盐：AgI：黄色，难溶于水
碘在常温下为紫黑色固体，具有毒性，易溶于汽油、乙醇、苯等溶剂，微溶于水，加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常温下可溶解约0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多种可变化合价。有升华性，加热即升华，蒸汽呈紫红色，但无空气时为深蓝色。有时需要加水封存。氢碘酸为无放射性的最强氢卤酸，也是无放射性的最强无氧酸。但腐蚀性是所有无放射氢卤酸中最弱的，因为碘原子的半径较大，电子亲和能与电负性较小，易于损失氢离子。有还原性。 碘是所有卤族元素中最安全的，因为氟、氯、溴的毒性、腐蚀性均比碘强，而砹虽毒性比碘弱，但有放射性。但是，碘对人体并不安全，尤其是碘蒸气，会刺激粘膜。即使要补碘，也要用无毒的碘酸盐（如碘酸钾KIO₃）。所以所有的卤族元素对人体都不安全。
砹（At）
英文名称：Astatine
原子序数：85
相对原子质量：209.9871
原子半径/Å： 0.57
原子体积/cm3/mol：17.1
共价半径/Å：0.72
电子构型： 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10 6s2p5
离子半径/Å：1.33
砹（At）极不稳定。砹210是半衰期最长的同位素，其半衰期也只有8.1小时。地壳中砹含量只有10亿亿亿分之一，主要是镭、锕、钍自动分裂的产物。砹是放射性元素。其量少、不稳定、难于聚集，其 “庐山真面目”谁都没见过（金属性应该更强。颜色应比碘还要深，可能呈黑色固体）。但科学家却合成砹的同位素20种。砹的金属性质比碘还明显一些，可以与银化合形成极难还原的AgAt。砹与氢化合产生的氢砹酸（HAt）是最强的、最不稳定的氢卤酸，但腐蚀性是所有氢卤酸中最弱的。
石田（Ts）
英文名：Tennessine
原子序数：117
原子质量：294
原子半径：未知
原子体积：未知
共价半径：156-157pm（推算）
电子构型：[氡]5f146d107s27p5
电子排布：2/8/18/32/32/18/7（预测）
第一电离能：742.9kJ/mol（预测）
2010年，总部位于俄罗斯首都莫斯科郊外的杜布纳联合核研究所成功合成了117号新元素——在实验室人工创造的最新的超重元素。一篇描述了这个新发现论文已经被《物理评论快报》接受发表。新元素目前尚未被命名，放入元素周期表的116号元素和118号元素之间的位置，这两者都已经被发现。这种超重元素通常是具有非常强的放射性，并且几乎立即会发生衰变。但是，许多研究人员认为甚至更重的元素也可能占据一个可以让超重原子坚持了一段时间“稳定岛”。新的工作进一步支撑了一观点。对新元素的进行放射性衰变分析后，尤里的研究小组在新的论文中写道：“为预测超重元素‘稳定岛’的存在提供了试验验证”。由俄罗斯杜布纳的联合核研究所的尤里领导的研究小组报告称用含有97个质子和152个中子的锫-249轰击钙Ca-48——一种有20个质子和28个中子组成的Ca-40的同位素。撞击会生成两种拥有117个质子的同位素，其中一种核素有176个中子，而另一种核素有177个中子。
2012年，俄罗斯科研小组再次成功合成117号元素，从而为117号元素正式加入元素周期表扫清了障碍。虽然2010年就首次成功合成了117号元素，然而国际理论与应用化学联合会（IUPAC）要求杜布纳联合核研究所再次合成该元素，之后他们才能正式批准将它加入元素周期表。杜布纳联合核研究所的一名高级负责人说，研究小组已经成功完成了验证工作，并向IUPAC正式提交117号元素的登记申请；如果顺利，117号元素将会在一年内被命名，并归入元素周期表。据悉，杜布纳联合核研究所使用粒子回旋加速器，用由20个质子和28个中子组成的钙48原子，轰击含有97个质子和152个中子的锫249原子，生成了6个拥有117个质子的新原子，其中的5个原子有176个中子，另一个原子有177个中子。
国际化学协会（IUPAC） 最终确定117号元素由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室和俄罗斯布纳（Dubha）联合核研究所的科学家共同合成。117号元素命名为以“田纳西州”英文地名拼写为开头tennessine的（缩写Ts），而中文汉字为新造元素字（石田）。
参考来源
参考资料
- ↑ 什么是卤族元素,看完一篇你就明白了,知乎 ,2019年12月6日