聚卤素
外观
纯聚卤素是聚氯、聚溴、聚碘、聚砹的统称。纯聚卤素在常温常压下是无色透明的柔软固体。化学性质稳定,常温下不与氢气、水、臭氧、臭溴反应,缓慢与臭氟、臭氯、氟气反应,生成卤素互化物,与钾之后的碱金属剧烈反应生成过卤化物。气态纯聚卤素非常活泼,与氢气剧烈反应生成超卤化氢,与银之前的金属反应生成卤化物。加热可以升华,加强热可以分解为正常的卤素单质。除氟以外的所有卤素都可以通过发功转化为纯聚卤素。纯聚卤素对热不是特别稳定,因为其中卤素原子取sp³d杂化,垂直于平面的杂化轨道被孤对电子占据,而在同一层中,孤对电子会互相排斥,使得层中作用力偏小。两层之间,卤素原子会互相错开。

聚氯 | 聚溴 | 聚碘 | 聚砹 | |
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密度(1atm,0℃)(g/ml) | 0.98 | 1.33 | 1.67 | 2.01 |
升华温度(1atm)(℃) | 122.5 | 198.8 | 250.0 | 273.1 |
分解温度(1atm)(℃) | 987.6 | 884.8 | 789.1 | 666.6 |
混聚卤素是两种卤素等摩尔体积混合后聚合所形成的物质,包含聚氯溴、聚氯碘、聚氯砹、聚溴碘、聚溴砹、聚碘砹这6种。混聚卤素在常温常压下也是无色透明的固体,但比纯聚卤素更加坚硬。混聚卤素具有类似石墨的晶体结构(不同于纯聚卤素,混聚卤素的卤素原子是互相对齐的)。化学性质稳定,常温下不与氢气、水、臭氧、臭溴反应,缓慢与臭氟、臭氯、氟气反应,生成卤素互化物,与钾之后的碱金属剧烈反应生成过卤化物。气态混聚卤素非常活泼,与氢气剧烈反应生成超卤化氢,与银之前的金属反应生成卤化物。加热可以升华,加强热可以分解为正常的卤素互化物(BrCl、ICl、AtCl、IBr、AtBr、AtI)。不含氟的所有卤素互化物都可以通过发功转化为混聚卤素(如三氯化碘分解为氯化碘和氯气,然后聚合成聚氯碘和聚氯)。
聚氯溴 | 聚氯碘 | 聚氯砹 | 聚溴碘 | 聚溴砹 | 聚碘砹 | |
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密度(1atm,0℃)(g/ml) | 1.32 | 1.59 | 1.95 | 1.62 | 1.97 | 1.99 |
升华温度(1atm)(℃) | 275.3 | 331.9 | 435.7 | 306.5 | 398.0 | 372.1 |
分解温度(1atm)(℃) | 1573.2 | 1704.8 | 1836.7 | 1352.4 | 1644.2 | 1128.3 |