1.3 卤化氢的性质.doc

1.3 卤化氢的性质浏览字体设置： - 11pt　 + 10pt 12pt 14pt 16pt放入我的网络收藏夹1.3 卤化氢的性质卤化氢皆为无色、有刺激嗅味的气体，暴露在空气中会“冒烟”，这是因为卤化氢与空气中的水蒸气结合成酸雾的缘故表 1—5 列举了卤化氢的一些重要性质卤化氢为极性分子，HF 分子的极性最大，这些分子的极性随卤族元素自上而下元素电负性的减弱，极性亦逐渐减弱所以 HI 分子的极性最小卤化氢在水中的溶解度相当之大，见表 1—5，在这里可用其偶极矩数据的递减导致其溶解度递增来解释卤化氢极易液化，液态卤化氢不导电，卤化氢的水溶液称氢卤酸，除氢氟酸外均为强酸1.3.1 热稳定性衡量卤化氢热稳定性的尺度是生成焓生成焓为负值（即放热反应）的化合物其稳定性要比生成焓为正值的化合物要高所以卤化氢的稳定性顺序是HF>>HCl＞HBr＞HI事实亦是如此，氟化氢要加热到高于 1273K 时分解，然而碘化氢 573K 时分解这同样可以解释第Ⅵ族（16），第 V 族（15）的氢化物自上而下，随着原子序数增大，其热稳定性逐渐减弱的规律所以溴化氢、碘化氢易分解表 1—5 卤化氢的物理性质1.3.2 还原性通式 2HX—2e -→X 2+2H+卤素氢化物还原性的大小，决定于卤离子释放电子的能力，F -→I -释放电子能力递增，这可从卤素的电负性大小，卤离子的半径大小来进行进一步阐明。

对氟来讲，电负性最大，F -离子的半径又小，由于核拉电子的能力强，释放电子能力必弱其还原性就差，碘则相反由于 HBr、HI 在空气中极易被氧化，所以氢溴酸、氢碘酸试剂用棕色瓶来贮存它们的还原性顺序是：HF<

怎么解释呢若用表 1—3 中的偶极矩数据是不能得到满意的解释，因此用键能的大小来进行解释氢卤酸的酸性强度变化规律可以用△rH 表示氢卤酸电离反应的热效应，应当等于上述循环中各步能量项的总和：△rH =△H 1+△H 2+△H 3+△H 4+△H 5+△H 6该反应的趋势大小由△rG 决定，△rG =△rH -T△rS 现将上述循环中各步的△rH 、T△rs 、△rG 列于表 1—6 中表 1—6 氢卤酸电离反应能量循环过程中的焓变和熵变 （单位：kJ·mol -1）由上表可以看出六步中，最关键的是第二步解离能即键断裂能HF 的键断裂能特别高几乎是 HI 键断裂能的两倍另外，氢氟酸在水中存在氢键，所以其脱水能比其它氢卤酸高，电子亲合能具有较低的数值，虽然氟离子的水合能最高，但也不足以补偿这些差值所以△rH 这一项对 HF 的电离反应放出的热量最少根据表 1—6 的数据，按热力学的计算公式，还能计算 Ka 值△rG =-RTlnK（298K）此公式必须在 298K 使用，△rG 的单位要用 kJ·mol-11.3.4 恒沸溶液氢卤酸具有挥发性，如何来制得纯的浓盐酸呢？将工业盐酸蒸馏，最终是否能得到浓盐酸呢？在这里要介绍一下恒沸现象。

常压下蒸馏盐酸时，不管蒸馏的是稀溶液还是浓溶液，溶液的沸点和组成会不断改变，但最后都会达到溶液组成和沸点恒定不变的状态，此时的溶液叫做恒沸溶液恒沸溶液并不是氢卤酸和水的固定比合物，因为恒沸溶液的组分随压力而改变下面以盐酸为例：利用恒沸现象蒸馏粗盐酸可以得到合格的试剂所得之恒沸溶液浓度为20.24％，再吸收纯净的氯化氢气，最终得到试剂盐酸，氯化氢的含量为 37％比重为 1.18，约 12mol·L-1下面将常见几种试剂的恒沸组成与恒沸点列于表 1—7表 1—7 几种常用试剂的恒沸组成与恒沸点（101kPa）由上表可见，恒沸现象不仅存在于氢卤酸，也可以适用于硝酸等无机含氧酸及有机试剂，如酒精等氢卤酸均可在常压或负压的条件下，通过蒸馏来纯化试剂。