ⅦA族元素

周期系ⅦA族元素指鹵族元素。包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），簡稱鹵素。它們在自然界都以典型的鹽類存在 ，是成鹽元素。鹵族元素的單質都是雙原子分子，它們的物理性質的改變都是很有規律的，隨著分子量的增大，鹵素分子間的色散力逐漸增強，顏色變深，它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增。鹵素都有氧化性，氟單質的氧化性最強。鹵族元素和金屬元素構成大量無機鹽，此外，在有機合成等領域也發揮著重要的作用。

基本介紹

• 中文名：周期系ⅦA族元素
• 成員：氟、氯、溴、碘、砹
• 元素類型：活潑非金屬單質
• 族群：鹵族元素
• 原子序數：9、17、35、53、85
• 受管制信息：氟氯溴受管制，碘不受管制

單質

氟

英文名稱：Fluorine

氟

元素名稱：F

外圍電子層排布：2s2 2p5

電子層:K-L

核外電子排布：2-7

原子量：18.9984032

元素類型：非金屬元素

核電荷數：9

氟氣常溫下為淡黃綠色的氣體，有劇毒。與水反應立即生成氫氟酸和氧氣並發生燃燒，同時能使容器破裂，量多時有爆炸的危險。氟、氟化氫和氫氟酸對玻璃有較強的腐蝕性。氟是氧化性最強的元素（而且不具有d軌道），只能呈-1價。單質氟與鹽溶液的反應，都是先與水反應，生成的氫氟酸再與鹽的反應，通入鹼中可能導致爆炸。

氯

英文名稱：Chlorine

氯

英文名稱：Cl

外圍電子層排布：3s2 3p5

電子層：K-L-M

核外電子排布：2-8-7

原子量：35.453

元素類型：非金屬元素

核電荷數：17

氯氣常溫下為黃綠色氣體，可溶於水，1體積水能溶解2體積氯氣。有毒，與水部分發生反應，生成HCl與次氯酸，次氯酸不穩定，分解放出氧氣，並生成鹽酸，次氯酸氧化性很強，可用於漂白。氯的水溶液稱為氯水，不穩定，受光照會分解成HCl與氧氣。液態氯氣稱為液氯。HCl是一種強酸。氯有多種可變化合價。氯氣對肺部有強烈刺激。氯可與大多數元素反應。氯氣具有強氧化性 氯氣與變價金屬反應時，生成最高金屬氯化物 。

溴

英文名稱：Bromine

溴的性質

溴

元素符號：Br

外圍電子層排布：4s2 4p5

電子層：K-L-M-N

核外電子排布：2-8-18-7

原子量：79.904

元素類型：非金屬元素

核電荷數：35

液溴，在常溫下為深紅棕色液體，可溶於水，100克水能溶解約3克溴。揮發性極強，有毒，蒸氣強烈刺激眼睛、黏膜等。水溶液稱為溴水。溴單質需要存儲容器的封口帶有水封，防止蒸氣逸出危害人體。有氧化性，有多種可變化合價，常溫下與水微弱反應，生成氫溴酸和次溴酸。加熱可使反應加快。氫溴酸是一種強酸，酸性強於氫氯酸。溴一般用於有機合成等方面。

碘

英文名稱：Iodine

碘的性質

碘

元素符號：I

外圍電子層排布：5s2 5p5

核外電子排布：2-8-18-18-7

核電荷數：53

電子層：K-L-M-N-O

原子量：126.90447

元素類型：非金屬元素

碘在常溫下為紫黑色固體，具有毒性，易溶於汽油、乙醇苯等溶劑，微溶於水，加碘化物可增加碘的溶解度並加快溶解速度。100g水在常溫下可溶解約0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多種可變化合價。有升華性，加熱即升華，蒸汽呈紫紅色，但無空氣時為深藍色。有時需要加水封存。氫碘酸為無放射性的最強氫鹵酸，也是無放射性的最強無氧酸。但腐蝕性是所有無放射氫鹵酸中最弱的，因為碘原子的半徑較大，電子親和能與電負性較小，易於損失氫離子。有還原性。

砹

英文名稱：Astatine

砹的性質

元素符號：At

外圍電子層排布：6s2 6p5

核外電子排布：2-8-18-32-18- 7

電子層：K-L-M-N-O-P

原子量：210

元素類型：非金屬元素

核電荷數：85

砹極不穩定。砹210是半衰期最長的同位素，其半衰期也只有8.3小時。地殼中砹含量只有10億億億分之一，主要是鐳、錒、釷自動分裂的產物。砹是放射性元素。其量少、不穩定、難於聚集，其 “廬山真面目”誰都沒見過（金屬性應該更強。顏色應比碘還要深，可能呈黑色固體）。

元素製備

氟

因為氟的強氧化性，所以生產氟的時候不能使用水溶液電解質。（生成的氟會即刻氧化H2O，從水中置換出氧氣。）工業製法：電解液態無水氟化氫(沸點20℃）和氟氫化鉀的混合物。用電解液態無水氟化氫製備氟時，陽極出氟：2Fˉ=F2↑+2eˉ，陰極出氫：2HF2ˉ+2eˉ=H2↑+4Fˉ。實驗室製法：加熱六氟合鉛酸鈉，生成四氟合鉛酸鈉和氟氣。化學方程式：NaPbF6=NaPbF4+F2。條件：加熱。

氯

1、工業製法

通常用電解飽和食鹽水來製取，電解飽和食鹽水時，陰極出氫（放有鐵絲）：2H2O+2e¨=H2↑+2OH¨，陽極出氯（放有石墨）：2Cl¨=Cl2+2e¨。化學方程式為：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑。（條件：通電。）　2、實驗室製法

反應原理：在酸性條件下，用氧化劑氧化－1價的氯的化合物製得。實驗室中可以用濃鹽酸和二氧化錳共熱來製取，也可以用濃鹽酸和高錳酸鉀反應來製取。反應方程式MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O。（條件：加熱。）或KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。

溴

1、將氫溴酸(溴化鈉和溴的化合物也可以)和過氧化氫混合，溶液就會變為橙紅色（有溴生成），此時將其蒸餾就得到純度很高的液溴。2HBr+H2O2=Br2 + 2H2O 反應放熱，要注意控制溫度。

2、將溴化物與硫酸的混合物與二氧化錳反應製得。反應式：2BrI+3H2SO4+MnO2=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2。

碘

1：用製取氯氣的方法。將碘化物（通常用碘化鈉）與濃硫酸混合後與二氧化錳反應製得。去除雜質的辦法通用實驗室製取氯氣的方法。反應方程式：2NaI+3H2SO4+MnO2=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2

2：大量的碘還來源於自然界的碘酸鈉，可用NaHSO3還原。

3：先將碘酒微熱，使溶液酒精揮發掉，酒精蒸乾後，用少量水沖洗析出的溶質2-3次，洗去表面的酒精，得到的固體就是碘單質。

4：最簡單的方法，和方法一差不多，將碘化鉀和二氧化錳混合，裝入燒杯內，蓋上加了水的燒瓶，一邊加熱一邊慢慢加入硫酸，等蒸氣變成紫色後讓其冷卻，會有碘附在燒瓶底，刮下來的就是碘單質。也許因為有雜質而結成一塊，不太好看。可以再把製得的碘放入燒杯中加熱一會，馬上水就會蒸發，再蓋上加了水的燒瓶，一段時間後（大概半分鐘）讓它冷卻，這時燒瓶底和燒杯上均有碘附著，這時再刮下來的碘就是粉狀的了。

5：用硫酸和氫碘酸反應得碘。方程式：H2SO4 + 2HI ——→ 2H2O + SO2↑+ I2 ↑

6：還可用氯氣還原。方程式：Cl2+2NaI=2NaCl+I2

單質性質

性質一覽表

元素名稱	氟	氯	溴	碘
顏色	淡黃色	黃綠色	棕紅色	紫黑色
活性	逐漸減弱
氫化物酸性	逐漸增強
存在形式	氣態	氣態	液態	固態
原子半徑	逐漸增大