卤素分子中的电子吸收可见光中光子的能量后,由能 量最高的基态的电子占有轨道(r*)激发1个电子到能量 最低的空轨道(n) np p np np np np n 基态 能量最低激发态 随着原子序数的增加,这种轨道之间的能量差逐渐减 少,所需要外界提供的能量随之减少,即所吸收的光的波 长逐渐增加,透过或反射的光的波长也呈现规律性变化。 卤素单质 Br 对应颜色浅黄黄绿红棕紫 刘晓瑭2021/5/21
刘晓瑭 2021/5/21 16 随着原子序数的增加，这种轨道之间的能量差逐渐减 少，所需要外界提供的能量随之减少，即所吸收的光的波 长逐渐增加，透过或反射的光的波长也呈现规律性变化。 (σnp ) 2 (πnp ) 4 (πnp ) 4 → (σnp ) 2 (πnp ) 4 (πnp ) 3 (σnp ) 1 基态 能量最低激发态 * * * 对应颜色 浅黄 黄绿 红棕 紫 卤素单质 F2 Cl2 Br2 I2 卤素分子中的电子吸收可见光中光子的能量后，由能 量最高的基态的电子占有轨道( ) 激发1个电子到能量 最低的空轨道( ) σnp * πnp *
问题1:为什么卤素单质的颜色随分子量的增大 而加深: F2(浅黄)C12(黄绿)Br2(红棕)I2(紫黑) 颜色加深 青 青蓝 从F2l2电子从低 绿 能级激发到高能级 所需的能量降低 蓝 白光 黄 氟吸收能量高、波 长短的蓝紫光而呈 紫 黄色;碘吸收能量 橙 低,波长较长的黄 红 绿色的光显紫色。 E=hv=hxc/h 刘晓瑭2021/5/21
刘晓瑭 2021/5/21 17 问题1：为什么卤素单质的颜色随分子量的增大 而加深: F2(浅黄) Cl2(黄绿) Br2(红棕) I2(紫黑) ──── 颜色加深 ──────→ 红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫 白光 E= h = h c/ 从F2→I2 ,电子从低 能级激发到高能级 所需的能量降低. 氟吸收能量高、波 长短的蓝紫光而呈 黄色；碘吸收能量 低，波长较长的黄 绿色的光显紫色
问题2: 碘以溶剂化物 的形式存在 碘在极性溶剂(如醇) 呈棕(红)色? 在非极性溶剂 中为紫红或紫 碘以分子的形 色? 式存在 刘晓瑭2021/5/21
刘晓瑭 2021/5/21 18 碘在极性溶剂（如醇） 呈棕（红）色？ 在非极性溶剂 中为紫红或紫 色？ 问题2： 碘以溶剂化物 的形式存在 碘以分子的形 式存在
(1)随原子序之增加而增大∶半径丶熔点、沸点 (2)随原子序之增加而减小:活性、毒性、氧化性 F2在低温暗处-250℃即可和H反应发生爆炸。 -Cl需在光照下才能和H反应成HCl -Br2在加热下可与H2反应,但速率慢 工2需持续高温加热或有催化剂存在才能和H反应 ,但生成的H工不稳定 (3)随原子序之增加而減小:溶解度(萃取丶分配定律) (4)不规则变化:键能(c2>Br2>F2>工2) 带电量越大,半径越小→原子间作用力(库伦引 力)越大→键能越大 刘晓瑭
刘晓瑭 2021/5/21 19 (1)随原子序之增加而增大：半径、熔点、沸点 (2)随原子序之增加而減小：活性、毒性、氧化性 -F2在低温暗处(-250 ℃)即可和H2反应发生爆炸。 -Cl2需在光照下才能和H2反应成HCl。 -Br2在加热下可与H2反应，但速率慢。 -I2需持续高温加热或有催化剂存在才能和H2反应 ，但生成的HI不稳定。 (4)不规则变化：键能（Cl2 ＞ Br2 ＞ F2 ＞ I2） -带电量越大，半径越小 ➔ 原子间作用力(库伦引 力)越大➔ 键能越大 (3)随原子序之增加而減小：溶解度（萃取、分配定律）
8.1卤素单质 n8.1.物理性质 8.1.2化学性质 813单质制备和用途 刘晓瑭2021/5/21
刘晓瑭 2021/5/21 20 8.1 卤素单质 ▪ 8.1.1物理性质 ▪ 8.1.2化学性质 ▪ 8.1.3单质制备和用途