3卤化物Word文档下载推荐.docx
《3卤化物Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3卤化物Word文档下载推荐.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
离子型
共价型
熔点
高
低
溶解性
大多易溶于水
易溶于有机溶剂
导电性
水溶液、熔融导电
无导电性
金属卤化物
非金属卤化物
水解性
对应氢氧化物不是强碱的，都易水解，产物为氢氧化物或碱式盐
有的不水解；
易水解的，产物为两种酸。
BX3，SiX4，PCl3
记：
Sn（OH）Cl，SbOCl，BiOCl
二、卤化物的键型与性质的递变规律
卤化物形成哪些类型的化学键？
卤化物的性质随元素在周期表中的位置呈现某种规律性变化，这种变化是成键状况和结构变化的一种反映。
键的离子性——共价性变化规律
1、同一周期各元素的卤化物，从左到右，随着金属离子半径减小和阳离子电荷数增大，离子型向共价型过渡，离子性依次降低，共价性增强，熔沸点依次降低。
以第三周期元素氟化物和氯化物系列的熔点为例作说明：
第三周期元素氟化物性质和键型
氟化物
NaF
MgF2
AlF3
SiF4
PF5
SF6
熔点/K
1269
1534
1564升华
183升华
190
222.5
沸点/K
1977
2512
－
187.2
198
209（升华）
熔融态导电性
易
不能
键型
非金属元素的卤化物以形成共价键为特征，一般情况下都形成具有较低熔点和沸点的分子型晶体。
前三种金属氟化物的熔点（和沸点）比较高，它们都是离子型化合物。
氟化物往往具有较大的晶格焓,有利于形成离子化合物；
而氯化物、溴化物和碘化物则不同。
氯化物
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
PCl5
熔点/K
1074
987
463（加压）
203.2
433升华
沸点/K
1686
1685
451（升华）
330.8
（573K以上分解完全）
难
由5种氯化物构成的序列中，M—Cl键的共价性越来越明显。
除了表现在给出的熔点数据外，MgCl2和AlCl3还相当显著地溶解于某些有机溶剂。
一个粗略的规律是，金属氯化物中键的共价性随中心金属原子电荷/半径比的增大而增高。
需要指出，人们熟悉的卤化物往往只给出一个不完全的印象。
绝大多数碱金属和碱土金属的盐类是离子型晶体，只是Li+、Be2+、Mg2+的卤化物，由于金属离子有较小的离子半径及较强的极化能力，而具有一定程度的共价性。
KCl
CaCl2
ScCl3
TiCl4
Mn+半径
大-------------------------®
小
Mn+氧化数
+1
+2
+3
+4
键离子性
键共价性
小--------------------------®
大
R.T.TiCl4液态，不导电。
2、同一金属不同氧化值，其低氧化态卤化物常是离子型化合物；
而高氧化态卤化物共价性显著，往往是共价型化合物，熔沸点相对较低。
例如：
FeCl2的离子性比FeCl3的高，二者的熔点分别是950K和573K。
FeCl3易溶解在有机溶剂（如丙酮）中，即FeCl3有明显的共价性。
又如，SnCl2（离子性），SnCl4（共价性），而金属氟化物主要显离子性。
不同氧化态氯化物的性质和键型
SnCl2
SnCl4
PbCl2
PbCl4
SbCl3
SbCl5
519
240
774
258
346.4
275.8
925
387.4
1226
378爆炸
556
413
3、同一元素同一氧化态的不同卤化物，键型和性质的变化规律
①、同一金属元素的不同卤化物，随着卤离子半径的增大，极化率增大，变形性也增大，按F-Cl-Br-I的顺序其离子性依次降低，共价性依次增加。
从氟化物到碘化物，由离子型过渡到共价型。
熔点、沸点按F-Cl-Br–I顺序而降低，例如A1X3的性质和键型
卤化物
AlBr3
AlI3
1564
370.5
464
升华温度/K
1545
453
536.3
633
过渡型
一般而言，金属氟化物主要是离子型化合物，其它卤化物从氯到碘共价型化合物则逐渐增多。
BiF3
BiCl3
BiBr3
BiI3
常温下色态
浅灰粉末
白色潮解晶体
金黄色潮解晶体
绿黑色晶体
熔点/℃
725
230-232
218
408.6
沸点/℃
900
447
542
②、同一非金属元素的不同卤化物，都是共价化合物，随着卤离子半径的增大，熔点、沸点按F-Cl-Br-I顺序而升高。
BF3
BF3·
2H2O
BCl3
BBr3
BI3
常温下
无色有毒刺激性气体
无色液体
发烟液体
液
无色固体
-126.8
6.0
-107.3
-46
49.9
-101
12.5
91.3
210
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CF4
CCl4
CBr4
CI4
无色气体
暗红固体
-184
-23.0
48.4，转为八面体
分解＞171.0
-128
76.8
189.5
非金属不同卤化物熔点、沸点递变规律与典型金属卤化物不同。
典型金属卤化物的熔点、沸点按F-Cl-Br–I顺序而降低，而非金属卤化物的熔点、沸点按F-Cl-Br-I顺序而升高。
卤化钠的熔点和沸点，从氟到碘依次降低。
下表列出钠、硅卤化物的熔沸点
NaBr
NaI
SiBr4
SiI4
1206
1020
934
278.6
393.7
1968
1663
1557
427.2
560.7
4、p区同族元素卤化物的键型，自上而下，由共价型过渡到离子型，与典型的金属卤化物相比，非金属卤化物具有较低的熔点、沸点。
如：
氮族元素的氟化物的性质和键型
NF3
PF3
AsF3
SbF3
66.4
121.5
267.1
565
1000
154
171.5
592（升华）
1173（升华）
5、一些由d区和ds且金属与卤离子组成的同一金属的卤化物，随着卤离子半径的增大，变形性也增大，按F-Cl-Br–I顺序其离子性依次降低，共价性依次增加。
锌、镉、汞卤化物及熔点/℃
Zn
Cd
Hg
ZnF2白色872.0
CdF2白色1100.0
HgF2白色，645分解
Hg2F2黄色，570
ZnCl2白色283.0
CdCl2白色568.0
HgCl2白色，276
Hg2Cl2白色，525，383.7升华
溴化物
ZnBr2白色394.0
CdBr2浅黄567.0
HgBr2白色，238
Hg2Br2白色，392.5升华
碘化物
ZnI2白色
446，＞624分解
CdI2白色387.0
HgI2α为红、β为黄色，259.0
Hg2I2黄色，140升华
三、卤化物的溶解性
1、金属卤化物
⑴、概述：
大多数卤化物易溶于水。
多数氯化物、溴化物、碘化物可溶于水，且溶解度，氯化物>
溴化物>
碘化物。
氯、溴、碘的银盐（AgX）、铅盐（PbX2）、亚汞盐（Hg2X2）、亚铜盐（CuX）是难溶的。
难溶性卤化物，举例如下：
CuCl白
AgCl白
TlCl白
Hg2Cl2白
CuBr白
AgBr淡黄
TlBr黄
Hg2Br2白，加热则变黄
CuI白（淡黄？
）
AgI黄
TlIα型红，β型黄
Hg2I2亮黄色
PbCl2白
PbBr2白
PbI2黄
PtCl2
PtBr2
PtI2黑
⑵、氟化物的溶解度表现有些反常：
氟化物离子性最强（ΔX最大），碘化物共价性最强（ΔX最小）。
①、典型的离子型氟化物难溶于水，但相应的氯化物可溶于水。
因为F-离子很小，Li和除Be外的碱土金属以及La系元素多价金属氟化物的晶格能远较其它卤化物为高，所以难溶。
例：
LiF、MgF2、AlF3、GaF3、……F-半径小，U大，晶格能影响超过水合能，故IA的Li、Na和IIA的氟化物溶解度小。
碱金属氟化物在水中溶解的热力学参数（s表示溶解）
物质
总水合能/kJ•mol-1
晶格能/kJ•mol-1
溶解度/mol•L-1
ΔGmθ（s）/kJ•mol-1
LiF
-1034
1039
0.1
13.6
-921
919
1.1
2.5
KF
-837
817
15.9
-25.5
RbF
-808
779
-38.5
CsF
-779
730
24.2
-58.6
———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
碱金属碘化物在水中溶解的热力学参数（s表示溶解）
LiI
-826
763
12.2
-77.8
-711
703
11.8
-30.5
KI
-267
647
8.6
-11.7
RbI
-598
624
7.2
-8.4
CsI
-569
601
2.8
-0.42
801.0
747.0
661.0
溶解度g/100ml
4.28（20℃）
35.9（20℃）
90.8.0（20℃）
179.3（20℃）
难溶
易溶
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
LiCl
LiBr
845.0
605.0
550.0
449.0
0.27（18℃）
63.7（0℃）
145.0（4℃）
433.0（80℃）
MgBr2
MgI2
1261.0
714
700.0
分解＜637.0
0.076（18℃）
54.25（20℃）
101.50（20℃）
148.0（18℃）
CaF2
CaCl2
CaBr2
CaI2
1423
782.0
742.0
784.0
0.0016（18℃）
74.5（20℃）
142.0（30℃）
209.0（20℃）
SrF2
SrCl2
SrBr2
SrI2
1473.0
875.0
643.0
538.0
0.012（27℃）
53.8（20℃）
100.0（20℃）
179（20℃）
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
1280.0升华
升华＞177.8，分解＞262.0
97.5
191.0
0.559（25℃）
69.9（15℃）
水解
GaF3
GaCl3
GaBr3
GaI3
800升华
78
121
212
0.002（25℃）
反应
微溶
LiF、MgF2、CaF2、AlF3难溶，而其他与之相应的卤化物则易溶。
这是因为它们是典型的离子化合物，晶格能U大，而其他与之相应的卤化物有的晶格能小，有的属于共价化合物。
例如LiF晶格能太大，而且Li离子半径很小，而F-离子也是很小。
又如CaF2难溶，而其它CaX2易溶；
这是因为钙的卤化物基本上是离子型的，氟的离子F-半径小，与Ca2+吸引力强，CaF2的晶格能大，致使其难溶。
PbF2
PbBr2
PbI2
855.0
501.0
373.0
402.0
0.064（20℃）
0.99（20℃）
0.4554（0℃），4.71（100℃）
0.41（100℃）
ZnF2
ZnCl2
ZnBr2
ZnI2
872.0
283.0
394.0
446.0
1.62（20℃）
432.0（25℃）
470.0（25℃）
430.6（0℃），446（40℃）
⑶、发生“离子极化”的氟化物，键共价性↑，可溶于水，例如AgF、Hg2F2、TlF，但相应的氯化物不溶于水。
虽然Hg（I）和Ag（I）的极化力和变形性都大，但因为F-半径小难以被极化、变形性小，故与Hg（I）、Ag（I）形成的氟化物AgF和Hg2F2虽然有一定的共价成分，但基本上还是离子型的，易溶于水。
熔沸点/℃
溶解度/g/100ml
Hg2F2黄色，＞570分解
HgCl2白色，276.0
6.59（20℃）
Hg2Cl2白色，升华＞383.7
不溶0.00020（25℃）
HgBr2白色，238.0
0.55（20℃）
不溶
0.0048
在AgX系列中，AgF可溶，因为它基本上是离子型化合物。
从Cl-到I-，变形性增大，Cl-、Br-、I-在极化能力强的金属离子作用下呈现不同程度的变形性，与Ag+相互极化作用增加，共价趋势变大，键的共价性随之增加，生成化合物显共价性，溶解度依次减小，AgCl、AgBr、AgI的
依次减小，AgCl>
AgBr>
AgI。
卤化银
AgF
AgCl
AgBr
AgI
708
728
705
831
溶解度g/L
1800
0.03
0.0055
5.6×
10-5
一般来说，重金属卤化物的溶解度大小次序为：
MFn
MCln>
MBrn>
MIn
TlF3橄榄绿色，550
TlCl3无色，约155分解
TlF无色，840分解
245（25℃）
TlCl无色，431
0.32（20℃）
TlBr浅黄色，460
0.05（25℃）
TlI，α为黄、β为红色，441
0.0064（20℃）
Tl（Ⅲ）氧化性强，Tl（Ⅰ）稳定。
可溶性氟化物：
除Li外的碱金属、NH4F、AgF、BeF2、HgF2
FeF2白
FeF3绿
MnF2红
CuF2白
1100
1027
710
770，分解＞950.0
微
0.091（25℃）
106（20℃）
0.075（25℃）
⑷、此外，金属卤化物的溶解度常因生成配合物而加大。
如PbCl2在冷水中溶解度较小，在HCl溶液中因与Cl-离子形成配离子而增大了溶解度。
PbCl2（s，白）+Cl-=PbCl3-，PbCl2+2Cl-→PbCl42-（无色），
Hg2++2I-→HgI2（黄）↓，HgI2（s，黄）+2I-→HgI42-（无色），
2、非金属卤化物：
多数R.T.水解，且不可逆；
少数（CCl4，CF4，NF3，SF6）R.T.不水解。
四、金属卤化物的水解
1、活泼金属可溶性氟化物：
NaF、KF、NH4F
F-水解，呈碱性：
F-+H2O=HF+OH-Kh或Kb
2、其它卤素的可溶性金属卤化物（Mn+水解，酸性。
由离子型向共价型过渡的卤化物部分水解，形成碱式盐。
大多数不太活泼金属（如镁、锌等）的卤化物会不同程度地与水发生反应，尽管反应常常是分级进行和可逆的，却总会引起溶液酸性的增强。
它们与水反应的产物一般为碱式盐与盐酸，例如：
MgCl2十H2O=Mg（OH）Cl+HCl
在焊接金属时常用氯化锌浓溶液以清除钢铁表面的氧化物，主要是利用ZnCl2与水反应产生的酸性。
升级会员 