鹵素測試的無聊和化學特性

通常來說，液體鹵素分子的沸點均要高于它們所對應的烴鏈(alcane)。這主要是由于鹵素測試分子比烴鏈更加電極化，而分子的電極化增加了分子之間的連接力(正電極與負電極的相互吸引)，這使我們需要對液體提供更多的能量才能使其蒸發。

鹵素的物理特性和化學特性明顯區分與于它對應的烴鏈的主要原因，在于鹵素原子(如F,Cl,Br,I)與碳原子的連接，即C-X的連接，明顯不同于烴鏈C-H連接。

* 由于鹵素原子通常具有較大的負電性，所以C-X連接比C-H連接更加電極化，但仍然是共價鍵。

* 由于鹵素原子相較于碳原子，通常體積和質量較大，所以C-X連接的偶極子矩(Dipole Moment)和鍵能(Bonding Energy)遠大于C-H，這些導致了C-X的連接力(Bonding strength)遠小于C-H連接。

* 鹵素原子脆弱的p軌道(Orbital)與碳原子穩定的sp3軌道相連接，這也大大降低了C-X連接的穩定性。

位于元素周期表右方的鹵族元素是典型的非金屬。鹵素的電子構型均為ns2np5，它們獲取一個電子以達到穩定結構的趨勢極強烈。所以化學性質很活潑，自然狀態下不能以單質存在，一般化合價為-1價，即鹵離子(X-)的形式。

鹵素單質都有氧化性，氧化性從氟到碘依次降低。碘單質氧化性比較弱，三價鐵離子可以把碘離子氧化為碘。

鹵素單質在堿中容易歧化，方程式為：

3X?(g)+6OH-(aq)——→5X-(aq)+ XO3-(aq)+3H2O(l)

但在酸性條件下，其逆反應很容易進行：

5X-(aq)+XO3-(aq)+6H+(aq)——→3X?(g)+3H2O(l)

這一反應是制取溴和碘單質流程中的最后一步。

鹵素測試的氫化物叫鹵化氫，為共價化合物;而其溶液叫氫鹵酸，因為它們在水中都以離子形式存在，且都是酸。氫氟酸一般看成是弱酸，pKa=3.20。氫氯酸(即鹽酸)、氫溴酸、氫碘酸都是化學中典型的強酸，它們的pKa均為負數，酸性從HCl到HI依次增強。

鹵素可以顯示多種價態，正價態一般都體現在它們的含氧酸根中：

+1: HXO (次鹵酸)

+3: HXO?(亞鹵酸)

+5: HXO?(鹵酸)

+7: HXO?(高鹵酸)

鹵素的含氧酸均有氧化性，同一種元素中，次鹵酸的氧化性最強。

鹵素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(ClO?)這樣的偶氧化態氧化物是混酐。

只由兩種不同的鹵素形成的化合物叫做互鹵化物，其中顯電正性的一種元素呈現正氧化態，氧化態為奇數。這是由于鹵素的價電子數是奇數，周圍以奇數個其它鹵原子與之成鍵比較穩定(如IF7)。互鹵化物都能水解。