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卤素,卤族元素的简称,是元素周期表上的第ⅦA族元素(IUPAC新规定：17族).
由于卤素可以和很多金属形成盐类,因此英文卤素（halogen）来源于希腊语halos（盐）和gennan（形成）两个词.在中文里,卤的原意是盐碱地的意思.
卤素分子拥有国际统一的命名和命名方式,比如根据国际通用的IUPAC原则：
CH3
|
CH2
|
CH3-C-Cl
|
CH3-CH2-CH-(CH2)6-CH3
可命名为：（Chloro-1,methyl-1,propyl)-2,decane
卤素的物理、化学特性
通常来说,液体卤素分子的沸点均要高于它们所对应的烃链(alcane).这主要是由于卤素分子比烃链更加电极化,而分子的电极化增加了分子之间的连接力（正电极与负电极的相互吸引）,这使我们需要对液体提供更多的能量才能使其蒸发.
卤素的物理特性和化学特性明显区分与于它对应的烃链的主要原因,在于卤素原子（如F,Cl,Br,I)与碳原子的连接,即C-X的连接,明显不同于烃链C-H连接.
* 由于卤素原子通常具有较大的负电性,所以C-X连接比C-H连接更加电极化,但仍然是共价键.
* 由于卤素原子相较于碳原子,通常体积和质量较大,所以C-X连接的偶极子矩（Dipole Moment)和键能量（Bonding Energy)远大于C-H,这些导致了C-X的连接力（Bonding strength)远小于C-H连接.
* 卤素原子脆弱的p轨道（Orbital）与碳原子稳定的sp3轨道相连接,这也大大降低了C-X连接的稳定性.
位于元素周期表右方的卤族元素是典型的非金属.卤素的电子构型均为ns2np5,它们获取一个电子以达到稳定结构的趋势极强烈.所以化学性质很活泼,自然状态下不能以单质存在,一般化合价为-1价,即卤离子（X-）的形式.
卤素单质都有氧化性,氧化性从氟到碘依次降低.碘单质氧化性比较弱,三价铁离子可以把碘离子氧化为碘.
卤素单质在碱中容易歧化,方程式为：
3X2 + 6OH- = 5X- + XO3- + 3H2O
但在酸性条件下,其逆反应很容易进行：
5X- + XO3- + 6H+ = 3X2 + 3H2O
这一反应是制取溴和碘单质流程中的最后一步.
卤素的氢化物叫卤化氢,为共价化合物；而其溶液叫氢卤酸,因为它们在水中都以离子形式存在,且都是酸.氢氟酸一般看成是弱酸,pKa=3.20.氢氯酸（即盐酸）、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸,它们的pKa均为负数,酸性从HCl到HI依次增强.
卤素可以显示多种价态,正价态一般都体现在它们的含氧酸根中：
+1: HXO（次卤酸）
+3: HXO2（亚卤酸）
+5: HXO3（卤酸）
+7: HXO4（高卤酸）
卤素的含氧酸均有氧化性,同一种元素中,次卤酸的氧化性最强.
卤素的氧化物都是酸酐.像二氧化氯（ClO2）这样的偶氧化态氧化物是混酐.
只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物,其中显电正性的一种元素呈现正氧化态,氧化态为奇数.这是由于卤素的价电子数是奇数,周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7).互卤化物都能水解.
卤素的有机化学反应
在有机化学中,卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在.
氯的存在范围最广,按照氟、溴、碘的顺序减少,砹是人工合成的元素.卤素单质都是双原子分子,都有很强的挥发性,熔点和沸点随原子序数的增大而增加.常温下,氟、氯是气体、溴是液体,碘是固体.
卤素最常见的有机化学反应为亲核性取代反应(nucleophilic substitution).
通常的化学式如：
Nu:- + R-X ----> R-Nu + X-
"Nu:-"在这里代表亲核负离子,离子的亲核性越强,则产率和化学反应的速度越可观.
"X"在这里代表卤素原子,如F,Cl,Br,I,若X-所对应的酸(即HX)为强酸,那么产率和反应的速度将非常可观,如果若X-所对应的酸为弱酸,则产率和反应的速度均会下降.
在有机化学中,卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在.卤素的有机化学反应
卤素的制成
* 从一个未饱和烃链制作卤素为最简单的方式,通过加成反应,如：
CH3-CH2-CH=CH2 + HBr ----> CH3-CH2-CH(Br)-CH3
不需要催化剂的情况下,产率90%以上.
* 如果希望将Br加在烃链第一个碳原子上,可以使用Karasch的方式：
CH3-CH2-CH=CH2 + HBr ----> CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
催化剂：H2O2
产率90%以上.
* 从苯制作卤素泽必须要通过催化剂,如：
C6H6 + Br2 ----〉 C6H5-Br
催化剂：FeBr3或者AlCl3
产率相当可观.
* 从酒精制作卤素,必须通过好的亲核体,强酸作为催化剂以提高产率和速度：
CH3-CH2-CH2-CH2-OH + HBr <----> CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
注意此反应为平衡反应,故产率和速度有限.
如果您认为本词条还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请 编辑词条http://baike.baidu.com/view/76792.htm
由于卤素可以和很多金属形成盐类,因此英文卤素（halogen）来源于希腊语halos（盐）和gennan（形成）两个词.在中文里,卤的原意是盐碱地的意思.
卤素分子拥有国际统一的命名和命名方式,比如根据国际通用的IUPAC原则：
CH3
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CH2
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CH3-C-Cl
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CH3-CH2-CH-(CH2)6-CH3
可命名为：（Chloro-1,methyl-1,propyl)-2,decane
卤素的物理、化学特性
通常来说,液体卤素分子的沸点均要高于它们所对应的烃链(alcane).这主要是由于卤素分子比烃链更加电极化,而分子的电极化增加了分子之间的连接力（正电极与负电极的相互吸引）,这使我们需要对液体提供更多的能量才能使其蒸发.
卤素的物理特性和化学特性明显区分与于它对应的烃链的主要原因,在于卤素原子（如F,Cl,Br,I)与碳原子的连接,即C-X的连接,明显不同于烃链C-H连接.
* 由于卤素原子通常具有较大的负电性,所以C-X连接比C-H连接更加电极化,但仍然是共价键.
* 由于卤素原子相较于碳原子,通常体积和质量较大,所以C-X连接的偶极子矩（Dipole Moment)和键能量（Bonding Energy)远大于C-H,这些导致了C-X的连接力（Bonding strength)远小于C-H连接.
* 卤素原子脆弱的p轨道（Orbital）与碳原子稳定的sp3轨道相连接,这也大大降低了C-X连接的稳定性.
位于元素周期表右方的卤族元素是典型的非金属.卤素的电子构型均为ns2np5,它们获取一个电子以达到稳定结构的趋势极强烈.所以化学性质很活泼,自然状态下不能以单质存在,一般化合价为-1价,即卤离子（X-）的形式.
卤素单质都有氧化性,氧化性从氟到碘依次降低.碘单质氧化性比较弱,三价铁离子可以把碘离子氧化为碘.
卤素单质在碱中容易歧化,方程式为：
3X2 + 6OH- = 5X- + XO3- + 3H2O
但在酸性条件下,其逆反应很容易进行：
5X- + XO3- + 6H+ = 3X2 + 3H2O
这一反应是制取溴和碘单质流程中的最后一步.
卤素的氢化物叫卤化氢,为共价化合物；而其溶液叫氢卤酸,因为它们在水中都以离子形式存在,且都是酸.氢氟酸一般看成是弱酸,pKa=3.20.氢氯酸（即盐酸）、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸,它们的pKa均为负数,酸性从HCl到HI依次增强.
卤素可以显示多种价态,正价态一般都体现在它们的含氧酸根中：
+1: HXO（次卤酸）
+3: HXO2（亚卤酸）
+5: HXO3（卤酸）
+7: HXO4（高卤酸）
卤素的含氧酸均有氧化性,同一种元素中,次卤酸的氧化性最强.
卤素的氧化物都是酸酐.像二氧化氯（ClO2）这样的偶氧化态氧化物是混酐.
只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物,其中显电正性的一种元素呈现正氧化态,氧化态为奇数.这是由于卤素的价电子数是奇数,周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7).互卤化物都能水解.
卤素的有机化学反应
在有机化学中,卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在.
氯的存在范围最广,按照氟、溴、碘的顺序减少,砹是人工合成的元素.卤素单质都是双原子分子,都有很强的挥发性,熔点和沸点随原子序数的增大而增加.常温下,氟、氯是气体、溴是液体,碘是固体.
卤素最常见的有机化学反应为亲核性取代反应(nucleophilic substitution).
通常的化学式如：
Nu:- + R-X ----> R-Nu + X-
"Nu:-"在这里代表亲核负离子,离子的亲核性越强,则产率和化学反应的速度越可观.
"X"在这里代表卤素原子,如F,Cl,Br,I,若X-所对应的酸(即HX)为强酸,那么产率和反应的速度将非常可观,如果若X-所对应的酸为弱酸,则产率和反应的速度均会下降.
在有机化学中,卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在.卤素的有机化学反应
卤素的制成
* 从一个未饱和烃链制作卤素为最简单的方式,通过加成反应,如：
CH3-CH2-CH=CH2 + HBr ----> CH3-CH2-CH(Br)-CH3
不需要催化剂的情况下,产率90%以上.
* 如果希望将Br加在烃链第一个碳原子上,可以使用Karasch的方式：
CH3-CH2-CH=CH2 + HBr ----> CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
催化剂：H2O2
产率90%以上.
* 从苯制作卤素泽必须要通过催化剂,如：
C6H6 + Br2 ----〉 C6H5-Br
催化剂：FeBr3或者AlCl3
产率相当可观.
* 从酒精制作卤素,必须通过好的亲核体,强酸作为催化剂以提高产率和速度：
CH3-CH2-CH2-CH2-OH + HBr <----> CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
注意此反应为平衡反应,故产率和速度有限.
如果您认为本词条还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请 编辑词条http://baike.baidu.com/view/76792.htm
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