2010.3 卤素的氧化物、含氧酸及其盐资料

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卤素的含氧化合物

卤素的含氧化合物

碘 I2O2,蓝色固体 I4O9,蓝色固体 I2O5,白色固体
卤素氧化物的制备
1.OF2 : 2F2+2NaOH=OF2+2NaF+H2O
(2%的NaOH水溶液)
2.Cl2O: 3.ClO2:
少量 2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaHCO3+2NaCl 大量 2Cl2+2NaCO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
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卤素的含氧化合物
1.卤素的氧化物 2.卤素的含氧酸及含氧酸盐
本节要点
1.卤素氧化物的制备
2.卤素含氧酸及盐的性质
常温下卤素的氧化物颜色及状态总结
氟 F2O,无色气体 F2O2,红色气体 氯 Cl2O,黄棕色气体 ClO2,黄绿色气体 Cl2O2,深红色液体
溴 Br2O,深棕色 , BrO2,黄色固体 Br2O2,固体
实验室 2ClO3- +C2O42-+4H+=2ClO2↑+2CO2↑+2H2O 工业上2NaClO2+Cl2==2ClO2+2NaCl
卤素含氧酸及盐的性质
• 1. 热稳定性:一般 含氧酸<含氧酸盐 • 2. 含氧酸酸性 对于同一卤素的含氧酸, 随卤素氧化数的增加,卤素含氧酸的酸性 迅速增加 • HXO4 > HXO3 > HXO2 > HXO(X=Cl, Br, I) • • 对于同一氧化态的含氧酸, • 由于从Cl-I的原子chlorous acid ) 次氯酸 • 分子式HClO 分子式 • 结构式:H-O-Cl 结构式: • 常温下状态:仅存在于水溶液中

卤素的含氧酸

卤素的含氧酸

卤素的含氧酸
卤素的含氧酸
一、卤素中只有氟没有含氧酸,仅氯有完整的系列
二、卤素的含氧酸的性质
1.HBrO2与HIO2不稳定,故不易存在
2.卤氧酸在酸性液中的还原电位大小(即氧化能力或氧化剂强度):HClO>HBrO>HIO
3.卤氧酸在碱性液中的还原电位大小(即氧化能力或氧化剂强度):ClO->ClO2->ClO3->ClO4-;ClO->BrO->IO-;ClO3->BrO3->IO3-
3.含氧酸酸性大小的比较
(1)中心原子化合价越大,酸性越强。

例:HClO4>HClO3>HClO2>HClO
(2)中心原子化合价相同时,中心原子吸引电子能力越大,酸性越强。

HClO4>HBrO4>HIO4;HClO3>HBrO3>HIO3;HClO>HBrO>HIO
三、简介氯的含氧酸
1.次氯酸(HClO)及其盐
(1)制备
①通氯气于冰水中:Cl2+H2O=HClO+H++Cl-
②通氯于碱液中可得次氯酸盐:Cl2+2NaOH→NaClO+NaCl+H2O
③工业上用电解冷浓食盐水并剧烈搅拌来制备NaClO
(2)性质
①是弱酸,但为很强的氧化剂,且具有漂白性
②受热易发生氧化还原反应
3ClO-→ClO3-+2Cl-
(3)用途:制造漂白粉Ca(ClO)2
漂白粉:Cl2与Ca(OH)2反应2Cl2+2Ca(OH)2→Ca(ClO)2++
CaCl2+2H2O。

卤素的含氧酸及其盐

卤素的含氧酸及其盐

卤素的含氧酸及其盐Cl、Br、I具有不同价态的含氧酸。

X: 采取SP3杂化:O的2P电子与卤素3d空轨道间形成d-pπ键。

由于稳定性原因,只有常见的氯的含氧酸研究得多。

一、次卤酸1. 化学性质(1) 酸性因为随半径增大,分子中 H— O—X,X—O 结合力减小,X 对 H+斥力变小,导致酸性减小。

(2) 热稳定性HXO都不稳定,仅存在于水溶液中,从Cl到I稳定性减小,分解方式:脱水分解:由上式可知,ClO是HClO的酸酐。

BrO-室温下发生歧化分解,只有在273K2-盐。

可见XO-的歧时才有BrO- 存在, 323 ~ 353K时,BrO-完全转变成BrO3化速率与温度有关,温度升高,歧化速率增大。

IO-歧化速率更快,溶液中不存在次碘酸盐,HIO几乎不存在。

(3) 氧化性HXO不稳定,表明HXO的氧化性很强。

XO-盐比HXO酸稳定性高,所以经常用其盐在酸性介质中做氧化剂。

2.HXO的制备1)次氯酸酐Cl2O溶于水制得HClO步骤:将Cl2通到新制干燥的HgO表面,加热制得Cl2O从体系中除去HCl可使平衡右移,可采用下法。

在Cl2水中加入新生成的HgO或碳酸盐减压蒸馏得到HClO。

工业上采用电解冷的稀NaCl溶液的方法。

同时搅拌电解液,使产生的氯气与NaOH充分反应制得次氯酸钠减压蒸馏得HClO。

将阳极产生的Cl2通入阴极区NaOH中。

二、亚卤酸及其盐1.性质亚卤酸中仅存在HClO2,酸性大于HClO,Ka=5.0HClO2不稳定,ClO2-在溶液中较稳定,具有强氧化性,NaClO2盐较稳定,加热,撞击爆炸分解,在溶液中受热分解。

2. 制备方法1)过滤除去BaSO4可制得纯净HClO2,但HClO2不稳定,很快分解。

可见ClO2不是HClO2的酸酐,ClO2冷凝时为红色液体。

2) ClO2与碱作用可得到亚氯酸盐和氯酸盐。

首先制取ClO2,其方法用SO2还原NaClO33) Na2O2(H2O2)与ClO2作用制备纯NaClO2。

卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途

卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途

电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
3.98 3.16 1681 1251
2 . 9 6 2.66 1140 1008
电子亲和能 /kJ·mol-1
-328
-349 -325 -295
氧化值
-1 -1, 1, 卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐 3, 5, 7
的结构、性质、制备和用途
同周期:最小的原子半径,最大的电子亲合势, 最大的电离势,最大的电负性,非金属性最强。
①、Cl2 + hν → 2Cl*(活化原子) ②、Cl* + H2 → HCl + H* ③、H* + Cl2 → HCl + Cl* 光化学反应、链锁反应。
但高温下HBr不稳定,易分解。HI更易分解,所以 它们H2反应不完全.
卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐 的结构、性质、制备和用途
4、与水的反应 a、氧化水: 2X2+2H2O→4H++4X-+O2↑ F2反应的程度最大,Cl2、Br2反应的程度很小, I2不能进行上述反应。 酸度的影响:F2、Cl2在酸性溶液中就能氧化水, Br2可在pH>3时氧化水,I2可在pH>12时氧化水。 b、水解(歧化):X2+H2O→H++X-+HXO F2不进行此反应。 K Cl2=4.2×10-4、K Br2=7.2×10-9、K I2=2×10-13
总反应: 2Cl- + 2H2O == 2OH- + H2 + Cl2
两室间用石棉网,高分子离子交换膜隔开
实验室: M n O 2 4 H C l M n C l2 C l2 (g ) 2 H 2 O
三、溴和碘的制备 采用普通氧卤素化单质剂、氢氧化物化、含的氧酸方及其法盐 。

2010.3卤素的通性,单质和卤化氢

2010.3卤素的通性,单质和卤化氢
对于 F2 分‎ 子:氟的能级次‎ 序中,πnp 与 σ‎np 或 πu‎与σ g 要交‎ 换位置, (σ2s)2(σ*2s)2(σ2pz)2(π2p)4(π*2p)4(σ*2p z)0 激发 (σ2s)2(σ*2s)2(σ2pz)2(π2p)4(π*2p)3(σ*2p)1
显色的原因‎是分子中的‎ π*电子向 σ*轨道跃迁的‎ 结果。 激发能:ΔE=Eσnp*-Eπnp*=hν(电子跃迁)
F 的反常特‎性:①电负性最大‎ ,F 的非金属‎性很强;②电子亲合能‎反而比氯还 ‎ 小;原因:F 的半径最‎小,核外电子云‎的密度较大‎,当它接受一‎个外来的电‎子形 成负离‎子时,电子间斥力‎将增大,致使放出的‎ 能量减少。 二、卤素的存在‎
F:卤素单质具‎有很高的化‎学活性,在自然界中‎均以化合物‎ 形式存在,自然界中 不‎存在游离状‎态的氟。重要的矿物‎有萤石(CaF2)、冰晶石(Na3Al‎F6)、氟磷灰石 C‎ a5F(PO4)3,在地壳中的‎质量百分含‎ 量约 0.065%,占第十五位‎ 。氟的天然同‎位素 只有氟‎19。
2
卤素 φ a ClO4- 1.19V ClO3- 1.21V HClO2 1.64V HClO 1.63V Cl2 1.36V Cl1.47V
BrO4-1.76V BrO3- 1.49V HBrO 1.59V Br2 1.08V Br1.51V
H5IO6 1.7V HIO3 1.14V HIO 1.45V I2 0.54V I1.20V
为奇数族‎元素的奇氧‎ 化态稳定。
2、卤素的原子‎结构与卤素‎的非金属性‎ ⑴、相似性:*原子结构:最外层电子‎ 数均为 7,易得电子而‎ 达到 8 电子‎ 稳定结 构;*化学性质:活泼的非金‎属元素(非金属性强‎ 的元素)。

(整理)3卤素的氧化物、含氧酸及其盐.

(整理)3卤素的氧化物、含氧酸及其盐.

卤素的氧化物、含氧酸及其盐(2010.3)王振山一、卤素的氧化物概述:卤素与电负性比它大的氧化合时,除氟外都能形成氧化数为正值的氧化物、含氧酸及其盐。

卤素的氧化物显著特点:大多数是不稳定的,受到撞击或光照即可发生爆炸性分解。

所以不能用直接法,只能用间接法制取。

稳定性:在已知的卤素氧化物中,碘的氧化物是最稳定的;碘氧化物>氯氧化物>溴氧化物;氯和溴的氧化物在高温下明显分解,溴的氧化物特别不稳定,低于室温也分解。

高价态的卤素氧化物比低价态的卤素氧化物稳定。

卤素氧化物中氯的较重要:Cl2O、Cl2O6 、Cl2O7、ClO2均为强氧化剂,不稳定易爆炸。

⑴、氧的氟化物:由于氟的电负性(3.98)大于氧的电负性(3.44),所以氟与氧生成的二元化合物是氧的氟化物(OF2),而不是氟的氧化物,而其它卤素与氧化合生成的二元化合物都是卤素的氧化物。

OF2的O原子sp3杂化。

⑵、二氟化氧(OF2)熔点49 K,沸点128 K,为无色气体,是比较稳定的氟氧二元化合物。

可由单质氟与2%氢氧化钠水溶液反应制备:2 F2(g)+ 2 NaOH-(aq) ═ OF2(g) + 2 NaF(aq) + H2O(l)OF2是一种强的氧化剂和氟化剂,但氟化能力弱于F2。

由于OF2中,氧为+2氧化数,所以它是比氧气更强的氧化剂它能与金属、硫、磷、卤素等剧烈反应生成氟化物和氧化物。

在OF2分子中,氧的氧化数是+2,氟的氧化数是-1,其构型为角型分子。

⑶、近年来由于合成技术的发展,已合成了一系列氟氧化合物,如O2F2、O3F2、O4F2、O5F2、O6F2等。

这些化合物都具有较低的熔点和沸点,并仅能在很低的温度下稳定存在,它们在很低的温度(低于83K)下都是比单质氟更加活泼的氟化剂。

二氟化二氧(O2F2 ):不与玻璃起反应,是个强的氧化剂和氟化剂,但弱于F2本身:比OF2、ClF3有更强的氟化作用,能在OF2、ClF3不能完成的反应中将金属钚和钚的化合物氧化:Pu(s) + 3O2F2(g) →PuF6(g) + 3O2(g) 该反应用来从废核燃料中以挥发性PuF6的形式除去强放射性的金属Pu。

无机化学——卤素

无机化学——卤素

4.成键特征
(1)单质 Px-Px (2)化合物
离子键 共价键(与非金属作用)PX3 NH3 配位键(在配合物中)FeF63(3)氯到碘有变价 +1 +3 +5 +7
在含氧化合物中 HClO4
在互化物中 IF3
二. 单质
1.物理性质: (1)决定因素:色散力 (2)颜色和状态:
氟(淡黄色气体) 氯(黄绿色气体) 溴(棕红色液体) 碘(紫黑色固体)(易升华) 原因是由于吸收光波长不同而产生不同颜色。
F2+Xe=XeF2(520K) F2+H2=2HF(低温和黑暗)
氯与大多数非金属化合,比较剧烈。 与磷硫碘氟氢等生成氯化物。 I2+3Cl2=2ICl3(光照) 溴和碘单质氧化能力较弱,反应活性不如氯, 需高温。 3Br2+2P=2PBr3(点燃,无色发烟液体) 3I2+2P=2PI3(红色固体)
(3)与水作用 i氧化水放出氧气:X2+H2O=2HX+1/2O2 ii歧化反应:在OH-易发生
Cl2+H2O=HCl+HClO Br2+H2O=HBr+HBrO I2+6OH- = 5I- +IO3- +3H2O
热或浓碱 3X2+6OH-=5X-+XO3-+3H2O(X=Cl Br I) F2与其它卤素不同:
2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
☆结构:sp3杂化 V形
☆用途:制备次氯酸
(3) ClO2 ☆ 性质:黄绿色气体,冷却红色液体
mp bp低,顺磁性, 很高化学活性,强氧化剂漂白剂 ☆ 结构 思考:化学键是怎样形成的?

《氯的氧化物和含氧酸》 讲义

《氯的氧化物和含氧酸》 讲义

《氯的氧化物和含氧酸》讲义一、氯的氧化物氯元素常见的氧化物有一氧化二氯(Cl₂O)、二氧化氯(ClO₂)、三氧化二氯(Cl₂O₃)、五氧化二氯(Cl₂O₅)和七氧化二氯(Cl₂O₇)。

1、一氧化二氯(Cl₂O)一氧化二氯是黄棕色气体,有刺激性气味。

它可以通过氯气和新制的氧化汞反应制备:2Cl₂+ 2HgO = HgCl₂·HgO + Cl₂O。

在化学性质方面,一氧化二氯是一种强氧化剂,能与许多有机化合物和无机物发生反应。

例如,它能与水缓慢反应生成次氯酸:Cl₂O +H₂O = 2HClO。

2、二氧化氯(ClO₂)二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体,具有强烈刺激性气味。

工业上常用氯酸钠(NaClO₃)和盐酸反应来制备二氧化氯:2NaClO₃+ 4HCl = 2NaCl + 2ClO₂↑ + Cl₂↑ + 2H₂O。

二氧化氯是一种高效的消毒剂,在水处理、医疗卫生、食品加工等领域有广泛的应用。

它的杀菌能力强,能有效地杀灭细菌、病毒和真菌等微生物,且不会产生有害的副产物。

3、三氧化二氯(Cl₂O₃)三氧化二氯是一种暗褐色液体,在室温下不稳定,容易分解为二氧化氯和氯气。

4、五氧化二氯(Cl₂O₅)五氧化二氯是一种白色固体,加热时容易分解。

5、七氧化二氯(Cl₂O₇)七氧化二氯是无色油状液体,是高氯酸的酸酐。

它可以通过高氯酸和五氧化二磷反应制备:2HClO₄+ P₄O₁₀= Cl₂O₇+H₂P₄O₁₁。

二、氯的含氧酸氯的含氧酸包括次氯酸(HClO)、亚氯酸(HClO₂)、氯酸(HClO₃)和高氯酸(HClO₄)。

1、次氯酸(HClO)次氯酸是一种很弱的酸,只存在于溶液中。

它可以通过氯气与水反应生成:Cl₂+ H₂O = HCl + HClO。

次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒,常用于漂白和消毒。

但它不稳定,容易分解为盐酸和氧气:2HClO = 2HCl + O₂↑。

2、亚氯酸(HClO₂)亚氯酸是一种中强酸,具有较强的氧化性。

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卤素的氧化物、含氧酸及其盐(2010.3)王振山一、卤素的氧化物概述:卤素与电负性比它大的氧化合时,除氟外都能形成氧化数为正值的氧化物、含氧酸及其盐。

卤素的氧化物显著特点:大多数是不稳定的,受到撞击或光照即可发生爆炸性分解。

所以不能用直接法,只能用间接法制取。

稳定性:在已知的卤素氧化物中,碘的氧化物是最稳定的;碘氧化物>氯氧化物>溴氧化物;氯和溴的氧化物在高温下明显分解,溴的氧化物特别不稳定,低于室温也分解。

高价态的卤素氧化物比低价态的卤素氧化物稳定。

卤素氧化物中氯的较重要:Cl2O、Cl2O6 、Cl2O7、ClO2均为强氧化剂,不稳定易爆炸。

⑴、氧的氟化物:由于氟的电负性(3.98)大于氧的电负性(3.44),所以氟与氧生成的二元化合物是氧的氟化物(OF2),而不是氟的氧化物,而其它卤素与氧化合生成的二元化合物都是卤素的氧化物。

OF2的O原子sp3杂化。

⑵、二氟化氧(OF2)熔点49 K,沸点128 K,为无色气体,是比较稳定的氟氧二元化合物。

可由单质氟与2%氢氧化钠水溶液反应制备:2 F2(g)+ 2 NaOH-(aq) ═ OF2(g) + 2 NaF(aq) + H2O(l)OF2是一种强的氧化剂和氟化剂,但氟化能力弱于F2。

由于OF2中,氧为+2氧化数,所以它是比氧气更强的氧化剂它能与金属、硫、磷、卤素等剧烈反应生成氟化物和氧化物。

在OF2分子中,氧的氧化数是+2,氟的氧化数是-1,其构型为角型分子。

⑶、近年来由于合成技术的发展,已合成了一系列氟氧化合物,如O2F2、O3F2、O4F2、O5F2、O6F2等。

这些化合物都具有较低的熔点和沸点,并仅能在很低的温度下稳定存在,它们在很低的温度(低于83K)下都是比单质氟更加活泼的氟化剂。

二氟化二氧(O2F2 ):不与玻璃起反应,是个强的氧化剂和氟化剂,但弱于F2本身:比OF2、ClF3有更强的氟化作用,能在OF2、ClF3不能完成的反应中将金属钚和钚的化合物氧化:Pu(s) + 3O2F2(g) →PuF6(g) + 3O2(g) 该反应用来从废核燃料中以挥发性PuF6的形式除去强放射性的金属Pu。

2、氯的氧化物卤素氧化物中以氯的氧化物较重要,氯的氧化物主要有Cl2O、ClO2、Cl2O6(ClO3)和Cl2O7,都是强氧化剂,其中ClO2和Cl2O6氧化性最强。

当这些氧化物与还原剂接触,或受热以及撞击时,立即发生爆炸,分解为氯气和氧气。

氯的氧化物的某些物理性质见表。

22Cl2O + H2O ═ HClO用新制得的黄色HgO和Cl2(用干燥空气稀释或溶解在CCl4中)反应即可制得Cl2O:2 Cl2 + 2 HgO ═ HgCl2·HgO + Cl2O(g)另一种制备方法是Cl2和潮湿的Na2CO3反应:2 Cl2 + 2 Na2CO3 + H2O ═ 2 NaHCO3 + 2 NaCl + Cl2O在Cl2O分子中,O原子采取sp3杂化方式,有两对孤电子对,分子成V型结构。

Cl2O主要用来制备次氯酸盐。

⑵、ClO2分子也具有V形结构:特殊氧化态(IV、VI氧化态)化合物①、ClO2分子结构的确定:Cl中心原子价电子对数目= 7/2 = 3.5 → sp2?sp3? 结构确定:结合键角、键长、磁性、是否双聚等分析。

Ⅰ、键角∠OClO = 117.6°→sp2 ,排除sp3。

sp2两种可能的结构(a)、(b)(a):::OCl::O.:,(b):::O:::O:Ⅱ、键长:Cl-O 147.3 pm < Cl-O单键(170 pm)表明Cl-O键级大于1→有离域∏键,肯定(a),排除(b);Ⅲ、是否双聚:ClO2不双聚→进一步肯定(a),排除(b);Ⅳ、顺磁:确定(a)。

影响键角因素:杂化态,孤对电子,电负性,大π键。

:::OCl::O.:sp2杂化,ClO2不双聚:ClO2有单电子,顺磁性;ClO2分子总成键:2 σ + 1 ∏35②、Cl2O4的实际结构为Cl(I)—O—Cl(VII)O3,所以Cl2O4不是ClO2的双聚物。

③、ClO2的性质:Ⅰ、物理性质:在常温下是黄绿色气体,冷凝时为红色液体,熔点214 K。

Ⅱ、化学性质:ⅰ、歧化反应:ClO2与碱作用发生歧化反应,生成亚氯酸盐和氯酸盐,这是ClO2的歧化反应,因此它是亚氯酸和氯酸两种酸的混合酸酐:2 ClO2 + 2 NaOH ═ NaClO2 + NaClO3 + H2O歧化ⅱ、强氧化性:ClO2分子中含有成单电子,因此具有顺磁性。

含有奇数电子的分子通常具有很高的化学活性,所以ClO2是强氧化剂和氯化剂。

无论是气态还是液态的ClO2,见光分解,受热爆炸,遇到还原剂或加热浓缩时都会发生爆炸分解为氯气和氧气。

只有在稀溶液时或加入一定的稳定剂才可安全存在。

通常只在生产现场就地消耗,甚至要以不活泼气体(如N2或CO2)将其稀释后使用。

强氧化剂,PbO + 2ClO2 + 2NaOH = PbO2+ 2NaClO2+ H2OⅢ、制取:工业上制备ClO2较安全的方法是在强酸性溶液中用NaCl、HCl或SO2还原ClO3-:2NaClO3 + 4HCl=2ClO2 + Cl2 + 2NaCl + 2H2OClO3- + Cl- + 2 H+→ClO2 + 1/2Cl2 + H2O或 2 ClO3-(aq) + SO2 (g)酸 2 ClO2 (g) + SO42-(aq)2H2C2O4+2NaClO3=Na2C2O4+2ClO2+2CO2+2H2O2 ClO3-(aq) + SO2 (g)+H2SO4→ 2 ClO2 (g) +2HSO4-(aq)3KClO3+2H2SO4=KClO4+2KHSO4+2ClO2+H2OⅣ、应用:ClO2主要用于纸张、纤维、纺织品的漂白,污水及饮用水杀菌处理,对水的净化。

ClO2作漂白剂时,漂白效果是氯气的30倍。

二氧化氯是目前国际上公认的最新一代高效、广谱、安全的消毒杀菌剂,是氯制剂最理想的替代品,在世界上发达国家中已得到了广泛的应用。

为控制饮用水中“三致物质”(致畸、致癌、致突变)的产生,欧美发达国家已广泛应用二氧化氯替代氯气进行饮用水的消毒。

如果以氯气的氧化能力为100%的话,二氧化氯的理论氧化能力是氯气的2.6倍,次氯酸钠的2.8倍,双氧水的1.3倍。

⑶、Cl2O6暗红色液体,可由臭氧与ClO2在273 K条件下反应制得:ClO2+O3═ ClO3 + O2↑在液态和固态下,ClO3和Cl2O6共存,只有在蒸气状态时全部转化为ClO3。

固态的存在形式则为[ClO2]+[ClO4]-。

Cl2O6,实际结构式为:O2Cl(V)—O—Cl(VII)O3,因为VI氧化态只能是表观氧化态,而不是实际氧化态。

所以C2O6不稳定,是强氧化剂,易歧化:Cl2O6 + H2O = HClO4+HClO3⑷、Cl2O7是高氯酸酐,在低温(263 K)下,将HClO4小心地加入P4O10中进行脱水后蒸馏即可得到Cl2O7无色油状液体:6HClO4 + P2O5 = 3Cl2O7 + 2H3PO4,4 HClO4 + P4O10═ 4 HPO3 + 2 Cl2O7⑴、溴的氧化物有Br2O、BrO2、BrO3或Br3O8等,它们对热均不稳定。

⑵、碘的氧化物有I2O4或IO+IO3-、I4O9或I(IO3)3、I2O5和I2O7。

I2O4和I4O9是离子化合物,可以看成是碘酸盐,即IO+IO3-和I3+(IO3-)3。

碘的氧化物是卤素中较稳定的,而I2O5是氧化物中最稳定的。

I2O5是碘酸的酸酐,是一种易吸潮的非挥发性的白色粉末,548K以下稳定。

它可由碘酸在干燥空气中加热至443 K脱水制得:2 HIO3443KI2O5 + H2O↑继续加热至573 K时分解为单质I2和O2:2 I2O5573K 2 I2 + 5 O2↑I2O5用作氧化剂,可氧化H2S、C2H4、CO、NO等:I2O5 + 5 CO343K 5 CO2↑+ I2 此反应可用来定量地测定大气或混合气体中CO的含量。

二、卤素的含氧酸及其盐1、概述:⑴、氟的含氧酸仅限于次氟酸(HFO,氟氧酸HOF),氯、溴、碘均应有四种类型的的含氧酸,它们是次卤酸、亚卤酸、卤酸和高卤酸,卤原子的氧化态为+1、+3、+5和+7。

这些含氧酸根中,除IO65-离子中碘采取sp3d2杂化外,其它含氧酸根离子中的卤原子均采取sp3杂化方式,电子构型均为四面体构型,分子构型为:次卤酸(HXO)为直线形,亚卤酸(HXO2)为V字形,卤酸(HXO3)为三角锥形,高卤酸(HXO4)为四面体形。

〔HFO叫氟氧酸,这里氟为-1价,氧为0价,只有F与H形成共用电对。

HFO的真实架构是HOF,即氧通过单键分别和氢以及氟相连。

但是正负化合价的规定对于共价键来说,看共用的电子对偏向哪边。

偏向的那个原子算带负电多一些算负价。

氧吸引电子的能力比氢强,和氢结合的时候算-1,而又比不过氟,和氟结合算+1,所以,在这里O是0价,所以写成HFO。

〕⑵、卤素含氧酸简介*IO5- 6高碘酸根离子sp3d2杂化,一缩高碘酸IO(OH)5,H5IOX :采取SP 3杂化: O 的2P 电子与卤素3d 空轨道间形成d-p π键。

问题:F 与O 能形成d -p π键吗?答:氟原子没有可用的d 轨道因此不能形成d-pπ 键。

由于稳定性原因,只有常见的氯的含氧酸研究得多。

③、含氧酸的酸性..比较 Ⅰ、同一氧化数不同卤素的含氧酸,其酸性按氯、溴、碘依次减弱 。

(同一主族中,氧化数相同的不同元素的含氧酸的酸性,自上而下逐渐减弱。

)Ⅱ、同一元素形成的几种不同氧化数的含氧酸,其酸性随氧化数的增加而增强.。

Ⅲ、同一周期中,不同元素的最高氧化数的含氧酸的酸性,从左至右逐渐增强:H 2SiO 3,θ1a K =1.7×10-10;H 3PO 4,θ1a K =7.5×10-3;H 2SO 4,θ1a K ≈103; HClO 4,θa K ≈109。

Ⅰ、同一元素形成的几种不同氧化数的含氧酸及其盐,其热稳定性随氧化数的增加而增强;盐比相应的酸稳定。

HClO NaClO HClO 2 NaClO 2 HClO 3 NaClO 3 HClO 4 NaClO 4 热稳定性增大 热稳定性增大热稳定性增大Ⅱ、同一主族中,氧化数相同的不同元素的含氧酸及其盐的热稳定性:HClO 2和HBrO 2最不稳定。

(HClO 2不稳定,分解释出ClO 2。

)HClO 3,HBrO 3,HIO 3 HClO ,HBrO ,HIO热稳定性增强氧化性增强⑤、氧化性:在稀溶液中,HClO >HClO 3>HClO 4。

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