卤族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At),它们位于周期表的第17族。卤族元素的递变规律主要体现在以下几个方面:
物理性质
颜色:卤素单质从F₂到I₂,颜色逐渐加深,依次为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色。
状态:在标准条件下,氟和氯为气态,溴为液态,碘为固态。
熔沸点:随着原子序数的增加,卤素单质的熔点和沸点逐渐升高,这是因为分子量增大,分子间作用力增强。
密度:从F₂到I₂,卤素单质的密度逐渐增大。
化学性质
氧化性:卤素单质的氧化性随原子序数的增加而减弱,具体表现为F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂。
还原性:卤素离子的还原性随原子序数的增加而增强,具体表现为I⁻ > Br⁻ > Cl⁻。
氢化物的稳定性:卤素氢化物的稳定性随原子序数的增加而减弱,具体表现为HF > HCl > HBr > HI。
水溶液的酸性:卤素氢化物的水溶液酸性随原子序数的增加而增强。
其他性质
毒性:卤族元素的毒性从氟开始依次降低。
电负性:电负性由氟开始依次增高,氯的电负性最大。
总结
卤族元素从上到下,随着原子序数的增加,主要表现出以下递变规律:
原子半径逐渐增大
非金属性逐渐减弱
单质氧化性逐渐减弱
气态氢化物稳定性逐渐减弱
离子还原性逐渐增强
单质熔沸点逐渐升高
这些规律可以通过原子结构的变化和电子排布来解释。卤族元素位于周期表的第17族,原子序数的增加导致电子层数增多,原子半径增大,最外层电子数不变,因此得电子能力减弱,非金属性减弱,氧化性减弱,还原性增强。