鹵族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、石田(Ts),簡稱鹵素。它們在自然界以典型的鹽類存在 ,是成鹽元素。
鹵族元素的單質都是雙原子分子,它們的物理性質的改變都是很有規律的,隨著分子量的增大,鹵素分子間的色散力逐漸增強,顏色變深,它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增。鹵素都有氧化性,氟單質的氧化性*強。
鹵族元素和金屬元素構成大量無機鹽,此外,在有機合成等領域也發揮著重要的作用。
氟(F)——氟氣常溫下為淡黃色的氣體,有劇毒。與水反應立即生成氫氟酸和氧氣并發生燃燒,同時能使容器破裂,量多時有爆炸的危險。氟、氟化氫(氫氟酸)對玻璃都有較強的腐蝕性。氟是非金屬性*強的元素(而且不具有d軌道),只能呈-1價。單質氟與鹽溶液的反應,都是先與水反應,生成的氫氟酸再與鹽的反應;通入堿中可能導致爆炸。水溶液氫氟酸是一種中強酸。但卻是穩定性*強的氫鹵酸,因為氟原子含有較大的電子親和能。如果皮膚不慎粘到,將一直腐蝕到骨髓。化學性質活潑,能與幾乎所有元素發生反應(除氦、氖等惰性氣體)。
氯(Cl)——氯氣常溫下為黃綠色氣體,可溶于水,1體積水能溶解2體積氯氣。有毒,與水部分發生反應,生成鹽酸(HCl)與次氯酸(HClO),次氯酸(HClO)不穩定,分解放出氧氣,并生成鹽酸,次氯酸氧化性很強,可用于漂白。氯的水溶液稱為氯水,不穩定,受光照會分解成HCl與氧氣。液態氯氣稱為液氯。HCl溶液是一種強酸。氯有多種可變化合價。氯氣對肺部有強烈刺激。氯可與大多數元素反應。氯氣具有強氧化性 氯氣與變價金屬反應時,生成*高金屬氯化物 。
溴(Br)——液溴,在常溫下為深紅棕色液體,可溶于水,100克水能溶解約3克溴。揮發性*強,有毒,蒸氣強烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液稱為溴水。溴單質需要存儲容器的封口帶有水封,防止蒸氣逸出危害人體。有氧化性,有多種可變化合價,常溫下與水微弱反應,生成氫溴酸和次溴酸。加熱可使反應加快。氫溴酸是一種強酸,酸性強于氫氯酸。溴一般用于有機合成等方面。還可用于一些物質的萃取(如碘)
碘(I)——碘在常溫下為紫黑色固體,具有毒性,易溶于汽油、乙醇、苯等溶劑,微溶于水,加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常溫下可溶解約0.02g碘。低毒,氧化性弱,有多種可變化合價。有升華性,加熱即升華,蒸汽呈紫紅色,但無空氣時為深藍色。有時需要加水封存。氫碘酸為無放射性的*強氫鹵酸,也是無放射性的*強無氧酸。但腐蝕性是所有無放射氫鹵酸中*弱的,因為碘原子的半徑較大,電子親和能與電負性較小,易于損失氫離子。有還原性。 碘是所有鹵族元素中*安全的,因為氟、氯、溴的毒性、腐蝕性均比碘強,而砹雖毒性比碘弱,但有放射性。但是,碘對人體并不安全,尤其是碘蒸氣,會刺激粘膜。即使要補碘,也要用無毒的碘酸鹽(如碘酸鉀KIO?)。所以所有的鹵族元素對人體都不安全。
砹(At)——砹(At)*不穩定。砹210是半衰期*長的同位素,其半衰期也只有8.1小時。地殼中砹含量只有10億億億分之一,主要是鐳、錒、釷自動分裂的產物。砹是放射性元素。其量少、不穩定、難于聚集,其 “廬山真面目”誰都沒見過(金屬性應該更強。顏色應比碘還要深,可能呈黑色固體)。但科學家卻合成砹的同位素20種。砹的金屬性質比碘還明顯一些,可以與銀化合形成*難還原的AgAt。砹與氫化合產生的氫砹酸(HAt)是*強的、*不穩定的氫鹵酸,但腐蝕性是所有氫鹵酸中*弱的。
石田(Ts)——2010年在實驗室人工創造的117號新元素。這種超重元素通常具有非常強的放射性,并且幾乎立即會發生衰變。2012年再次合成,被正式批準加入元素周期表。后來117號元素命名為以“田納西州”英文地名拼寫為開頭tennessine的(縮寫Ts),中文漢字為新造元素字(石田)。