7类元素的结构
- 第7族的元素被称为卤素
- 这些是氟,氯,溴,碘和砹
- 这些元素是非金属有毒的
- 所有的卤素都有相似的反应,因为每个卤素的最外层都有7个电子
- 卤素是双原子这意味着它们形成了由共享电子的原子对组成的分子(在两个卤素原子之间形成一个共价键),如F2Cl2等
- 当卤素原子在反应中获得一个电子时,它们会形成-1离子,称为卤化物离子
第7族元素的原子外层都有7个电子
考试技巧
你只需要画出氟和氯的电子排布。这是因为溴、碘和砹超出了GCSE的模型和规范。
第7组元素的性质
- 在室温下,卤素以不同的状态和颜色存在,具有不同的特征
卤素在溶液中的外观、特征和颜色
- 卤素的熔点和沸点增加当你往下走的时候
- 这是由于随着原子变大,分子间作用力增加,因此需要更多的能量来克服这些作用力
这张图显示了7族卤素的熔点和沸点
- 在室温(20°C)下,卤素的物理状态随着基团的变化而变化
- 氟和氯是气体溴是a液体碘是易碎的固体
- 卤素的颜色也随着你的下降而变化——它们变得更暗
氯、溴和碘在室温下的物理状态和颜色
考试技巧
考试中经常会出现这方面的题目,所以要确保你知道并能利用7族元素的电子构型详细解释它们的趋势。
卤素的反应性
- 7族非金属的反应性减少当你往下走的时候
- 从第7族开始,电子层数增加,与所有其他组一样
- 然而,卤素原子形成负离子时获得一个电子获得完整的外壳
- 这意味着从外层到原子核的距离随着基团的增加使得卤素变成减少无功
- 氟是最小的卤素,这意味着它的最外层是最亲密的到所有卤素的正核
- 因此,才能吸引一个电子氟中最强的是最活泼的吗
- 当你在群中移动时,力吸引力在原子核和最外层之间减少
- 这使得困难当你沿着基团向下移动时,原子获得电子
- 因此,卤素越往下反应越慢
位移反应
- 一个卤素置换反应当反应性较强的卤素从其卤化物的水溶液中取代反应性较弱的卤素时发生
- 第7组元素的反应性随着往下移动而降低
- 你只需要学习氯,溴和碘的置换反应
- 氯是最活泼的,碘是最不活泼的
- 如果将氯溶液加入无色溴化钾或碘化钾溶液中,会发生置换反应:
- 溶液变成橙色是因为溴的形成
- 由于碘的形成,溶液变成棕色
- 氯是以上溴和碘在第七族所以反应性更强
- 氯会取代从金属卤化物的水溶液中提取的溴或碘
氯+溴化钾→氯化钾+溴
Cl2+ 2 kbr→2KCl + Br2
氯+碘化钾→氯化钾+碘
Cl2+ 2吻→2KCl + I2
溴与碘
- 溴在7族的碘上面更多的无功
- 溴会从金属碘化物的水溶液中取代碘
溴+碘化钾→溴化钾+碘
Br2+ 2吻→2KBr + I2
这个表总结了卤素的位移反应:氯、溴和碘
- 你可能会被要求在更高的层次提供离子方程式,以显示在卤素的位移反应中发生了什么
- 这些都是:
Cl2+ 2溴-→2氯-+ Br2
Cl2+ 2我-→2氯-+我2
Br2+ 2我-→2溴-+我2
卤素的反应
- 氯、溴和碘与金属和非金属反应生成化合物
金属卤化物
- 卤素与一些金属反应生成离子化合物这是金属卤盐
- 卤化物离子携带1-电荷,因此形成的离子化合物将有不同数量的卤素原子,取决于价金属的
- 例如,钠是第一族金属:
- 2 Na + Cl2→2 NaCl
- 钙是第二族金属:
- Ca + Br2→CaBr2
- 卤素的减少在反应性沿着基团向下移动,但它们仍然与包括铁在内的一些金属形成卤化物盐
- 反应速率是慢对于卤素进一步向下的基团如溴和碘
钠把它唯一的外层电子给了氯原子,在带正电的钠离子和带负电的氯离子之间形成了离子键
非金属卤化物
- 卤素与非金属反应形成简单的分子共价结构
- 例如,卤素与氢反应生成氢卤化物(例如,氯化氢)
- 反应活性降低,所以碘与氢的反应不如氯强烈(氯与氢反应需要光或高温)。
- 氟是最活泼的(在没有光的低温下与氢反应)。
- 形成的其他化合物包括氯化铬4, HF和PCl5