原子属于周期表中第17族(ⅦA族)的非金属元素,包括氟、氯、溴、碘等
原子(即卤素元素的原子)属于典型的非金属元素类别,具体特征如下:
周期表中的位置与分类依据
属性 | 说明 |
---|---|
族序数 | 位于元素周期表第ⅦA族(现行IUPAC标准),旧称“卤族”。 |
电子构型 | 最外层有7个价电子(ns²np⁵),易通过获得1个电子形成稳定结构,表现出强氧化性。 |
物理状态 | 常温下均为气体(氟F₂、氯Cl₂)、液体(溴Br₂)或固体(碘I₂、砹At),均无金属光泽。 |
化学性质 | 以负价态参与反应(如Cl⁻、Br⁻),几乎不显金属特性;能与金属形成盐类化合物。 |
核心特性对比表
元素符号 | 中文名 | 单质状态(标准条件) | 典型化合物举例 | 主要用途 |
---|---|---|---|---|
F | 氟 | 淡黄色剧毒气体 | NaF(萤石)、UF₆(核燃料浓缩剂) | 含氟牙膏、不粘锅涂层 |
Cl | 氯 | 黄绿色刺激性气体 | PVC原料CHCl₃、消毒液Ca(ClO)₂ | 自来水消毒、有机合成 |
Br | 溴 | 红棕色液体 | AgBr(感光材料)、溴化钾KBr | 医药中间体、阻燃剂 |
I | 碘 | 紫罗兰色固体 | KI溶液、甲状腺药物Lugol液 | 甲状腺疾病治疗、染色剂 |
At | 砹 | 放射性金属光泽固体 | 科研领域同位素示踪 |
与其他类别的本质区别
✅ vs 金属元素:无延展性/导电性差,不存在自由电子海结构;
❌ vs 惰性气体:化学性质活泼(除氟外均可被还原),能形成多种二元/多元化合物;
⚠️ 特殊例外:砹(At)因原子序数较大呈现微弱金属光泽,但仍保持非金属主导特性。
相关问题与解答
Q1: 为什么卤素单质的颜色随原子序数增大而加深?
A: 这是由于电子跃迁吸收光谱向长波方向移动所致,随着原子半径增大,价电子受到的束缚减弱,激发所需能量降低,导致可见光区吸收峰红移,呈现出从浅黄(F₂)到紫罗兰色(I₂)的颜色渐变现象。
Q2: 氢氟酸为何能腐蚀玻璃而其他氢卤酸不能?
A: SiO₂作为玻璃主要成分会与HF发生反应:SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O,氟的高电负性和小离子半径使其能破坏硅氧键,而Cl⁻、Br⁻等离子半径过大无法有效进攻Si