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📜  卤素的含氧酸 – 定义、性质、结构

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:10.018000             🧑  作者: Mango

卤素的含氧酸 – 定义、性质、结构

第 17 族元素从上到下依次为氟、氯、溴、碘和砹。它们被称为卤素，因为它们会产生盐。这个小组的成员彼此非常相似。它们具有一致的物理和化学特征模式。这些元素中的每一个的价壳都包含七个电子。他们的电子设置是 ns 2 np 5 。

如果酸中含有氧（称为含氧酸），则再次使用后缀 –ous 和 –ic 来表示酸式中氧的数量较少和较多。含氧酸由氢、氧和其他元素组成。含有氢、氧和其他元素的酸称为含氧酸。

第 17 组元素：卤素家族

第 17 组是第六个 p 区元素组。卤素一词源自希腊语 Halo 和基因。卤素源自单词 halo，意思是盐，和基因，意思是出生，所以卤素意味着盐生产者。当与碱金属或碱土金属相互作用时，第 17 族中的所有元素都会生成盐。因此，该族也称为卤素族，该族中的元素称为卤素。

卤素的含氧酸

氟、氯、溴、碘和砹都是第17族的成员。它们统称为卤素，意为制盐剂。这个小组的成员惊人地相似。随着我们在该组中的进展，物理和化学性质具有一致的渐变。我们不能以纯粹的形式将它们分开。在水溶液中，它们是稳定的。它们在盐形式中也非常稳定。次卤酸（+1氧化态）、亚卤酸（+3氧化态）、卤酸（+5氧化态）和高卤酸（+7氧化态）是卤素产生的四种含氧酸。

砹是该组唯一的放射性元素。它们的价层有七个电子（ns 2 np 5 ），比下一个惰性气体配置少一个。由于其有效的核电荷，卤素的大小适中。因此，它们不太可能失去电子，而更有可能获得电子来完成它们的八位字节。几种含氧酸是由卤素形成的（它们是酸性基团中含有氧的酸）。

卤素含氧酸的性质

  1. 氟非常小，具有很高的电负性。因此，它仅产生一种含氧酸 HOF，也称为氟 (I) 酸或次氟酸。卤素家族的其他成员结合起来产生许多含氧酸。它们不能以纯粹的形式被隔离。它们在水溶液中或作为盐是稳定的。
  2. 一般来说，卤素会产生四种类型的含氧酸：次卤酸（+1 氧化态）、亚卤酸（+3 氧化态）、卤酸（+5 氧化态）和高卤酸（+7 氧化态）。
  3. 氯可分解为四种类型的含氧酸。即，HOCl（次氯酸）、HOClO（亚氯酸）、HOClO 2 （氯酸）和HOClO 3 （次氯酸）（高氯酸）。
  4. 溴产生HOBr（次溴酸）、HOBrO 2 （溴酸）和HOBrO 3 （次溴酸）（高溴酸）。碘分解成HOI（次碘酸）、HOIO 2 （碘酸）和HOIO 3 （次碘酸）（高碘酸）。

卤素的含氧酸的结构

核心卤素原子在所有含氧酸中都是 sp3 杂化的。每个含氧酸至少包含一个 X-OH 键。 “X=O”键存在于大多数含氧酸中。在自然界中，含氧酸中中心卤素原子和氧之间的双键是 d pi - p pi。次氟酸、次氯酸、次溴酸和次碘酸是次卤酸的例子。在次卤酸中，卤素的氧化态为+1。由于中心卤素原子上存在三个孤对电子，次卤酸盐离子具有线性形式。

次氯酸

因为次卤酸不太稳定，它们往往会产生卤酸。

3HOX → HOXO 2 + 3HX

只有氟含氧酸是次氟酸。由于氟原子中没有 d 轨道，因此不知道氟的更高含氧酸。亚卤酸中仅包括亚氯酸。亚氯酸中氯的氧化态为+3。由于核心氯原子上存在两个孤对电子，亚氯酸盐离子呈V形。氯酸、溴酸和碘酸是卤酸的例子。在这些含氧酸中，卤素的氧化态为+5。由于中心卤素原子上存在孤对电子，因此盐酸盐离子具有锥体结构。

亚氯酸

高氯酸、高溴酸和高碘酸是高卤酸的例子。这些含氧酸的卤素氧化态为+7。过卤酸盐离子具有四面体结构。任何卤素含氧酸序列的第一个成员都具有高酸性。这是因为卤素具有很强的电负性并且尺寸很小。

氯酸

高氯酸

例如，高氯酸在高卤酸中具有很高的酸性。因为氯比溴或碘的电负性更大，所以 Cl-O 键中的共享电子对比 Br-O 键中的溴或 IO 键中的碘更接近氯。结果，在高氯酸的情况下，OH键变得非常弱，使得质子容易释放。含氧酸的酸强度随着卤素氧化数的增加而增加。

卤间化合物

卤素间化合物是由两种不同卤素反应产生的化合物。它们具有XX'、XX 3 '、XX 5 '和XX 7 '的一般组成，其中X是较大的卤素，X'是较小的卤素，并且X比X'更具正电性。随着 X 和 X' 的半径比增加，每个分子的原子数也增加。

示例问题

问题一：卤素的用途是什么？

回答：

问题2：什么是卤间化合物？

回答：

问题 3：卤素的氧化态是什么？

回答：

问题4：卤素如何与氧气反应？

回答：

问题 5：卤素是良好的氧化剂吗？

回答：