卤族元素的通性 ★★
  周期表中第ⅦA族元素氟、氯、溴、碘和砹,通称卤族元素或卤素。其中砹是放射性元素,以微量在短暂的时间内存在。
  卤族元素的基本性质汇列于表8-4表8-5表8-6中。
  卤素是各周期中原子半径最小,电负性、电子亲和势和第一电离势(除稀有气体)最大的元素,因而卤素是同周期中最活泼的非金属元素,如氟和氯都能与各种金属、大多数非金属直接化合。
  卤素原子均具有nsnp的外层电子构型,这是卤素各元素性质相似的重要基础。但随着卤素原子序数增加,原子半径逐渐增大,它们的性质又有一定的差异。卤素单质都是非极性双原子分子,分子间靠色散力相结合,易溶于有机溶剂。它们的熔点、沸点、密度等由F→I随分子间色散力的增大而增大。
  卤素原子的价电子层结构比稀有气体的稳定电子层构型只缺少一个电子,在化学反应中卤素原子都有夺取一个电子,成为卤素离子X的强烈倾向,因此卤素单质最突出的化学性质是它们的强氧化性。随着原子半径的增大,卤素单质的氧化能力依次减弱。尽管氟的电子亲和势反常地小于氯,但因F的离解能较小,F离子的水和能较大,所以氟在卤素中仍然是最强的氧化剂。这可由气态的卤素分子变为水合卤素离子时各过程的反应热得到阐明。
     
  卤素具有较大的第一电离势,所以卤素原子不易失去电子成为阳离子。氟的电负性最大,它的价电子层中没有可利用的d 轨道,因此氟只有-1氧化值。氯、溴、碘的原子最外层电子结构中都存在着空的nd 轨道。当这些元素与电负性更大的元素化合时,拆开成对的ns 电子和np 电子,激发进入nd 空轨道。每拆开一对电子,可形成两个共价键,故这些元素可显示出+1、+3、+5、+7的氧化值,这些氧化值突出表现在氯、溴、碘的含氧化物和卤素的互化物中。