卤素单质均为非极性的双原子分子，从F₂到I₂随着原子序数的增大，原子半径依次增大，分子间作用力自上而下依次增强，故卤素单质的熔点、沸点依次升高。

在通常情况下，F₂为浅黄色气体，CI₂为黄绿色气体，Br₂为红棕色液体，I₂为紫黑色晶体。卤素单质的颜色随着原子序数的增大而逐渐加深，这是因为随原子序数增大，最高占有轨道和最低空轨道之间的能级差逐渐变小，电子跃迁时吸收光的频率降低，物质显示吸收光的互补光的颜色从黄到紫逐渐加深。

单质F₂可与水发生剧烈反应，使水分解产生氧气。氯、溴、碘的单质在水中的溶解度都较小。1体积H₂O可以溶解2.3体积Cl₂；溴在水中的溶解度是卤素单质中最大的一种，100g H₂O可以溶解3.58g Br₂；而I₂在水中的溶解度是卤素中最小的，100g H₂O能溶解0.029g 的I₂。Cl₂、Br₂和I₂的水溶液分别称为氯水、溴水和碘水。

Br₂和I₂在有机溶剂中的溶解度较大。例如，碘在CCl₄中的溶解度是在水中的86倍，在CS₂等有机溶剂中的溶解度更大。I₂在KI溶液中溶解度较大，其原因是I₂与溶液中的I^-发生如下反应

I₂+I^-=I₃^-

I₃^-浓度较小时，溶液呈黄色，随着浓度的增大，溶液的颜色加深直至棕红色。卤素单质均对健康有害，如空气中Cl₂的质量分数达到1×10^-3会使人迅速致死。

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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