宋天佑無機(jī)化學(xué)碳族元素PPT學(xué)習(xí)教案

1、宋天佑無機(jī)化學(xué)碳族元素宋天佑無機(jī)化學(xué)碳族元素元素符號元素符號C CSiSiGeGeSnSnPbPb價(jià)電層結(jié)構(gòu)價(jià)電層結(jié)構(gòu)2 2s s2 22p2p2 23s3s2 23p3p2 24s4s2 24p4p2 25s5s2 25p5p2 26s6s2 26p6p2 2電負(fù)性電負(fù)性2.252.251.901.902.012.01()()1.96()1.96()1.80()1.80()2.33 ()2.33 ()1.87 ()1.87 ()主氧化數(shù)主氧化數(shù)+4(+2)+4(+2) +4(+2)+4(+2)+4,+2+4,+2+4,+2+4,+2(+4)+2(+4)+2晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體金屬

2、晶體金屬晶體第1頁/共57頁 1. 1.惰性電子對效應(yīng)：惰性電子對效應(yīng)：C C，Si +Si +氧化態(tài)穩(wěn)定，氧化態(tài)穩(wěn)定，PbPb是是+氧化態(tài)穩(wěn)定。氧化態(tài)穩(wěn)定。 2. 2.C-C,C-H,C-OC-C,C-H,C-O鍵能很高鍵能很高, ,奠定了有機(jī)化合物眾奠定了有機(jī)化合物眾多的基礎(chǔ)。多的基礎(chǔ)。 3. 3.Si-SiSi-Si鍵能低，所以硅鏈不會太長，硅化合物鍵能低，所以硅鏈不會太長，硅化合物比碳化合物少得多。比碳化合物少得多。 Si-OSi-O鍵能高，對應(yīng)化合物多。鍵能高，對應(yīng)化合物多。 4. 4.本族元素單質(zhì)易形成同素異形體。本族元素單質(zhì)易形成同素異形體。特點(diǎn)：特點(diǎn)：第2頁/共57頁成鍵形式成

3、鍵形式價(jià)鍵結(jié)構(gòu)價(jià)鍵結(jié)構(gòu)化合物舉例化合物舉例spsp3 3雜化雜化4 4個(gè)單鍵個(gè)單鍵C C正四面體正四面體金剛石、金剛石、CHCH4 4CClCCl4 4、C C2 2H H6 6spsp2 2雜化，雜化，2 2個(gè)單個(gè)單鍵，一個(gè)雙鍵鍵，一個(gè)雙鍵C C平面三角形平面三角形石墨、石墨、COClCOCl2 2C C2 2H H4 4、C C6 6H H6 6spsp雜化，雜化，1 1個(gè)單個(gè)單鍵，一個(gè)叁鍵鍵，一個(gè)叁鍵CC直線形直線形C C2 2H H2 2、HCNHCNspsp雜化雜化, ,一個(gè)叁一個(gè)叁鍵鍵,1,1個(gè)孤電子對個(gè)孤電子對CC直線形直線形COCO第3頁/共57頁第4頁/共57頁錫石錫石SnO

4、SnO2 2方鉛方鉛礦礦 PbS PbS 無定形碳無定形碳木炭木炭活性炭活性炭 炭黑：油漆、顏料炭黑：油漆、顏料 焦炭焦炭 ：冶金還原劑：冶金還原劑吸附能力吸附能力第5頁/共57頁0G0Hmfmf C C6060結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：6060個(gè)碳原子構(gòu)成近個(gè)碳原子構(gòu)成近似于球形的似于球形的3232面體，即由面體，即由1212個(gè)正五邊形和個(gè)正五邊形和2020個(gè)正六邊形個(gè)正六邊形組成。每個(gè)碳原子以組成。每個(gè)碳原子以spsp2 2雜化雜化軌道與相鄰三個(gè)碳原子相連。軌道與相鄰三個(gè)碳原子相連。剩余的剩余的P P軌道在軌道在C C6060的外圍和腔的外圍和腔內(nèi)形成大內(nèi)形成大鍵。其形狀酷似鍵。其形狀酷似足球，故稱作足

5、球烯足球，故稱作足球烯(Fluorene)(Fluorene)。制備制備：用純石墨做電極，在：用純石墨做電極，在氦氣氛中放電，電弧中產(chǎn)生氦氣氛中放電，電弧中產(chǎn)生的碳煙沉積在水冷反應(yīng)器內(nèi)的碳煙沉積在水冷反應(yīng)器內(nèi)壁，此碳煙中有壁，此碳煙中有C C6060、C C7070等碳等碳原子簇。原子簇。用途用途: :超導(dǎo)體（嵌入堿金屬）、超導(dǎo)體（嵌入堿金屬）、有機(jī)軟鐵磁體、光學(xué)材料、有機(jī)軟鐵磁體、光學(xué)材料、功能高分子材料、生物活性功能高分子材料、生物活性材料等。材料等。第6頁/共57頁碳碳納納米米管管第7頁/共57頁在硅晶片表面或晶片被侵蝕的洞中垂直生長的納米管。每一個(gè)莖狀的結(jié)構(gòu)都由成千上萬個(gè)納米管構(gòu)成。陣

6、列下面的黑色影斑是催化劑?？瓷先タ菸说年嚵惺且?yàn)樗鼈兩L后被浸過液體，當(dāng)浸體蒸發(fā)后，納米管便枯萎了。 第8頁/共57頁上圖：納米管在預(yù)先做好陣列的硅晶片上催化生長的結(jié)果。把Si晶片置于一個(gè)充滿乙烯容器內(nèi),在特定的晶面上涂上催化劑，加熱后，高純的碳管以驚人的速度生長，其速度可以達(dá)到每小時(shí)500英里。 下圖：分子內(nèi)力(Intramolecular forces)使直徑5-10 nm 的碳納米管彼此粘在一起，隨著納米管的飛速生長，他們便會拉著鄰居一起長。 如果生長環(huán)境不理想，催化劑過多或過少，這種粘著力就使納米管陣列長成出棱角、花飾、線條和其它結(jié)構(gòu) 第9頁/共57頁Hart培植出了更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如

7、圖中的手指狀結(jié)構(gòu)。這些或許可以用作傳感器(sensing probes)。 密歇根大學(xué) (University of Michigan) 機(jī)械工程系研究員助理教授 John Hart 采用SEM精心拍攝了這片神奇的碳納米管森林 第10頁/共57頁2.2.冶金工業(yè)中冶金工業(yè)中碳碳的的還原反應(yīng)還原反應(yīng) 2CO+O22CO2（a) C+O2CO2（b) 2C+O22CO（c) -200 -200 -400 -400 -600 -600 G G273273 983 1273 2273 983 1273 2273 （T/KT/K）第11頁/共57頁 0 0 - -2 20 00 0 - -4 40 00

8、 0 - -6 60 00 0 - -8 80 00 0 b b. .p p - -1 10 00 00 0 M MP P - -1 12 20 00 0 2 27 73 3 1 12 27 73 3 2 22 27 73 3 T T/ /K K 2 2H Hg g+ +O O2 2H Hg gO O 2 2A Ag g+ +O O2 2A Ag g2 2O O 2 2Z Zn n + + O O2 2 Z Zn nO O 2 2C CO O+ +O O2 22 2C CO O2 2 2 2C C+ +O O2 2 2 2C CO O ( (c c) ) C C + + O O2 2C CO

9、O2 2 Y Y 2 2M Mn n+ +O O2 22 2M Mn nO O ( (d d) ) A AI I2 2O O3 3 2 2M Mg g+ +O O2 22 2M Mg gO O 2 2C Ca a+ +O O2 22 2C Ca aO O r rG Gm m/ / K KJ Jm mo oL L - -1 1 第12頁/共57頁反應(yīng)的特點(diǎn)？吸熱、體積減小欲使反應(yīng)正向進(jìn)行，采取的措施？-高溫、高壓、催化劑。石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的機(jī)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的機(jī)理：理： 溶劑說：石墨先溶解溶劑說：石墨先溶解在溶劑（金屬催化劑）在溶劑（金屬催化劑）中成為單個(gè)碳原子，然中成為單個(gè)碳原子，然后在冷卻時(shí)

10、直接生成金后在冷卻時(shí)直接生成金剛石。剛石。 固相轉(zhuǎn)化說：石墨的固相轉(zhuǎn)化說：石墨的碳原子間的鍵不發(fā)生斷碳原子間的鍵不發(fā)生斷裂，而是在催化劑的作裂，而是在催化劑的作用下，按一定方向位移用下，按一定方向位移直接轉(zhuǎn)化為金剛石結(jié)構(gòu)。直接轉(zhuǎn)化為金剛石結(jié)構(gòu)。第13頁/共57頁第14頁/共57頁P(yáng)b: Pb: 質(zhì)軟、密度大（質(zhì)軟、密度大（11.3511.35g gcmcm-3-3),),純鉛在空氣中不穩(wěn)定純鉛在空氣中不穩(wěn)定PbPb（OHOH）2 2或或PbPb2 2（OHOH）2 2COCO3 3 化工廠或?qū)嶒?yàn)室可用鉛做耐酸反應(yīng)器的襯里和儲存、化工廠或?qū)嶒?yàn)室可用鉛做耐酸反應(yīng)器的襯里和儲存、輸送酸液的管道設(shè)備（

11、輸送酸液的管道設(shè)備（ PbClPbCl2 2、PbSOPbSO4 4等難溶）。不能輸送等難溶）。不能輸送飲用水飲用水( (有毒有毒) )?？奢斔陀菜?。可輸送硬水 難溶保護(hù)膜難溶保護(hù)膜PbSOPbSO4 4，PbPb2 2（OHOH）2 2COCO3 3 。 PbPb易溶于稀易溶于稀HNOHNO3 3、濃硫酸、濃硫酸 Pb(HSOPb(HSO4 4) )2 2 和濃鹽酸和濃鹽酸 H H2 2PbClPbCl4 4 。冷濃冷濃HNOHNO3 3中鈍化中鈍化. .注意注意: :日常生活中，接觸鉛的機(jī)會很多。鉛是使用以蓄電池日常生活中，接觸鉛的機(jī)會很多。鉛是使用以蓄電池為主，包括鉛包電線、鉛管板、自來

12、水管道、軟焊條、顏為主，包括鉛包電線、鉛管板、自來水管道、軟焊條、顏料、涂料、化學(xué)試劑、藥品以至化妝品等。由此引起的鉛料、涂料、化學(xué)試劑、藥品以至化妝品等。由此引起的鉛污染不容忽視。污染不容忽視。第15頁/共57頁H HC CO OO OH HC CO O+ +H H2 2O OH H2 2C C2 2O O4 4C CO O2 2（N Na aO OH H吸吸收收）+ +C CO O+ +H H2 2O O濃濃H H2 2S SO O4 4濃濃H H2 2S SO O4 4工工業(yè)業(yè)：C Ca aC CO O3 3（石石灰灰石石）C CO O2 2+ +C Ca aO O煅煅燒燒實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室室：

13、C Ca aC CO O3 3+ +2 2H HC CI IC CO O2 2+ +C Ca aC CI I2 2+ +H H2 2O O發(fā)生爐煤氣（發(fā)生爐煤氣（C+C+空氣空氣CO+NCO+N2 2）水煤氣水煤氣 C+HC+H2 2O O CO+HCO+H2 2C CO O)()()()()(KK:CO2p22p22p22*s22s2xzy O OC CO O 第16頁/共57頁COCO的性質(zhì)還原性的性質(zhì)還原性 FeO+CO=Fe+CO FeO+CO=Fe+CO2 2 ( (冶金）冶金） CO+PdClCO+PdCl2 2+H+H2 2O=COO=CO2 2+2HCl+Pd+2HCl+Pd（

14、檢驗(yàn)）檢驗(yàn)） 2Ag(NH2Ag(NH3 3) )2 2+ +CO+2H+CO+2H2 2O=2Ag+COO=2Ag+CO3 32-2-+4NH+4NH4 4+ +加合性: CO + CuCl +2H2O=Cu(CO)Cl2H2ONi+4CO = Ni(CO)4Ni+4COCu(NH3)2Ac+CO+NH3 =Cu(NH3)3(CO)Ac第17頁/共57頁2.SiO2.SiO2 2( (俗名：石英、海砂、水晶、碧玉、瑪瑙等）俗名：石英、海砂、水晶、碧玉、瑪瑙等）第18頁/共57頁SiOSiO2 2的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 高溫下被高溫下被MgMg、AlAl、B B還原還原 SiOSiO2 2+2M

15、g(AL+2Mg(AL、B)Si+MgO(BB)Si+MgO(B2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3) ) 除除F F2 2、HFHF外不與其它外不與其它X X2 2和酸作用和酸作用 SiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2OHOH2 2SiFSiF6 6 （腐蝕玻璃）腐蝕玻璃） 溶于熱強(qiáng)堿液或熔融溶于熱強(qiáng)堿液或熔融NaNa2 2COCO3 3 SiO SiO2 2+2OH+2OH- -=SiO=SiO3 32-2-+H+H2 2O O SiO SiO2 2+Na+Na2 2COCO3 3=Na=Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2 光纜：

16、高純光纜：高純SiOSiO2 2熔融體中拉出的直徑約熔融體中拉出的直徑約100100mm的細(xì)絲（光的細(xì)絲（光導(dǎo)纖維）導(dǎo)纖維）光纜光纜第19頁/共57頁SnOSnO：難溶于水的黑色固體，兩性。難溶于水的黑色固體，兩性。 SnO+2HCl=SnCl SnO+2HCl=SnCl2 2+H+H2 2O O SnO+2NaOH=Na SnO+2NaOH=Na2 2SnOSnO2 2+H+H2 2O OSnOSnO2 2：難溶水的白色固體難溶水的白色固體, ,兩性偏酸兩性偏酸. . SnO SnO2 2+2NaOH(+2NaOH(熔融熔融)=)=NaNa2 2SnOSnO3 3+H+H2 2O O Pb的

17、氧化物PbO(PbO(密陀僧密陀僧):):黃色、難溶于水黃色、難溶于水, ,兩性偏堿。溶兩性偏堿。溶HAcHAc和和HNOHNO3 3PbPb2+2+ Sn Sn的的氧化氧化物物PbOPbO2 2: :暗棕色暗棕色, ,難溶于水難溶于水, ,兩性偏酸兩性偏酸. .強(qiáng)氧化性。強(qiáng)氧化性。 * * PbOPbO2 2+4HCl+4HCl（濃）濃）= =PbClPbCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O * * 2PbO 2PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4（濃）濃）=2=2PbSOPbSO4 4+O+O2 2+2H+2H2 2O O * * 5PbO5PbO2 2+2Mn+2

18、Mn2+2+4H+4H+ +=2MnO=2MnO4 4- -+5Pb+5Pb2+2+2H+2H2 2O O PbO PbO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2PbOPbO3 3+H+H2 2O O第20頁/共57頁P(yáng)bPb3 3O O4 4 :( :(鉛丹、紅鉛鉛丹、紅鉛),),紅色粉末紅色粉末. .做紅做紅色顏料色顏料, ,油漆船舶和橋梁鋼架油漆船舶和橋梁鋼架. .* * PbPb3 3O O4 4+4HNO+4HNO3 3=2Pb(NO=2Pb(NO3 3) )2 2+PbO+PbO2 2+2H+2H2 2O OPbPb3 3O O4 4+8HCl=3PbCl+8HCl=3Pb

19、Cl2 2+Cl+Cl2 2+4H+4H2 2O OPbPb3 3O O4 4+4HI=2PbI+4HI=2PbI2 2+PbO+PbO2 2+2H+2H2 2O OPbPb3 3O O4 4+8HI=3PbI+8HI=3PbI2 2+I+I2 2+4H+4H2 2O O第21頁/共57頁 S(難溶正鹽)S(相應(yīng)酸式鹽) S（CaCO3)S(相應(yīng)酸式鹽) S(Na2CO3)S(NaHCO3)易溶鹽： Na2CO3 NaHCO3 K2CO3 KHCO3100溶解度 45 16 156 60(g/100gH2O)第22頁/共57頁 溶解度的反常是由于溶解度的反常是由于HCOHCO3 3- -離子通

20、過氫鍵離子通過氫鍵形成雙聚或多聚鏈狀離子的結(jié)果。形成雙聚或多聚鏈狀離子的結(jié)果。O OC CO OH HO OO OH HO OC CO O2 2- -C CO OC CO OO OH HO OO OO OH HO OC CO OO OH H雙聚（雙聚（HCOHCO3 3）2 22-2-多聚（多聚（HCOHCO3 3）n nn-n-第23頁/共57頁(2)(2)熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性A A 無水碳酸鹽的穩(wěn)定性同族內(nèi)自上而下增加無水碳酸鹽的穩(wěn)定性同族內(nèi)自上而下增加 BeCO BeCO3 3 MgCO MgCO3 3 CaCO CaCO3 3 SrCO SrCO3 3 BaCO BaCO3 3 373K

21、813K 1170K 1462K 1633K 373K 813K 1170K 1462K 1633KB B 碳酸正鹽碳酸正鹽 碳酸氫鹽碳酸氫鹽 碳酸碳酸C C 堿金屬碳酸鹽堿金屬碳酸鹽 堿土金屬碳酸鹽堿土金屬碳酸鹽 過渡金屬碳酸過渡金屬碳酸鹽鹽 Na Na2 2COCO3 3 CaCO CaCO3 3 CuCO CuCO3 3 難難 1170 1170K 473KK 473K第24頁/共57頁金金屬屬離離子子（堿堿金金屬屬除除外外）碳碳酸酸鹽鹽( (或或氫氫氧氧化化物物或或堿堿式式碳碳酸酸鹽鹽）N Na a2 2C CO O3 3 氫氧化物沉淀：氫氧化物沉淀：S S氫氧化物氫氧化物S S碳酸鹽

22、碳酸鹽 AlAl3+3+、FeFe3+3+、CrCr3+3+、SnSn2+2+、SnSn4+4+、SbSb3+3+等等( (水解性強(qiáng)水解性強(qiáng)) ) 2 2FeFe3+3+3CO+3CO3 32-2-+3H+3H2 2O = 2Fe(OH)O = 2Fe(OH)3 3+3CO+3CO2 2 堿式碳酸鹽：堿式碳酸鹽：S S氫氧化物氫氧化物 S S碳酸鹽碳酸鹽MgMg2+2+、PbPb2+2+、CuCu2+2+、BiBi3+3+、ZnZn2+ 2+ 、HgHg2+ 2+ 、CdCd2+2+等等 2 2CuCu2+2+2CO+2CO3 32-2-+H+H2 2O = 2CuO = 2Cu2 2(OH)

23、(OH)2 2COCO3 3+CO+CO2 2 碳酸鹽沉淀：碳酸鹽沉淀：S S氫氧化物氫氧化物S S碳酸鹽碳酸鹽CaCa2+2+、SrSr2+2+、BaBa2+2+、NiNi2+2+、AgAg+ +、MnMn2+2+等等( (難水解難水解) ) BaBa2+2+CO+CO3 32- 2- = BaCO= BaCO3 3第25頁/共57頁 Na Na2 2SiOSiO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2SiOSiO3 3+2NaCl+2NaCl* * Na Na2 2SiOSiO3 3+2NH+2NH4 4Cl=HCl=H2 2SiOSiO3 3+2NaCl+2NH+2NaCl+2NH3 3

24、 硅膠硅膠S Si iO O4 44 4- -+ +H H+ +H H4 4S Si iO O4 4( (可可溶溶單單分分子子硅硅膠膠）放放置置或或加加H H+ +或或加加其其它它電電解解質(zhì)質(zhì)溶溶膠膠（膠膠體體溶溶液液）或或凝凝膠膠（彈彈性性）脫脫水水硅硅膠膠第26頁/共57頁變色硅膠干燥劑變色硅膠干燥劑用用CoClCoCl2 2溶液浸泡硅酸凝膠，然后干燥活化得到溶液浸泡硅酸凝膠，然后干燥活化得到 CoCl CoCl2 2（無水）無水） CoClCoCl2 26 6H H2 2O O （可再生）可再生）蘭色蘭色藍(lán)紫藍(lán)紫紫紅紫紅粉紅粉紅第27頁/共57頁水水中中花花園園b b SiO SiO2

25、2 + +不同比例的堿性氧化物共不同比例的堿性氧化物共熔，可得到確定組成的硅酸鹽熔，可得到確定組成的硅酸鹽 最簡單：偏硅酸鹽（最簡單：偏硅酸鹽（NaNa2 2SiOSiO3 3）水玻璃水玻璃; ;正硅酸鹽（正硅酸鹽（NaNa4 4SiOSiO4 4）普通玻璃：普通玻璃：NaNa2 2COCO3 3、CaCOCaCO3 3和和SiOSiO2 2共共熔得到的硅酸鈉和硅酸鈣的混合物。熔得到的硅酸鈉和硅酸鈣的混合物。組成為組成為 NaNa2 2COCO3 3CaCOCaCO3 34 4SiOSiO2 2。加不同加不同金屬氧化物可得不同顏色玻璃。金屬氧化物可得不同顏色玻璃。第28頁/共57頁硅酸鹽的結(jié)構(gòu)

26、硅酸鹽的結(jié)構(gòu)SiOSiO2 2和硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元均為和硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元均為SiOSiO4 4四面體四面體無限長單鏈狀結(jié)構(gòu)的多硅酸無限長單鏈狀結(jié)構(gòu)的多硅酸根根無限長雙鏈兼環(huán)狀結(jié)構(gòu)的無限長雙鏈兼環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多硅酸根多硅酸根第29頁/共57頁鋁硅酸鹽和水泥鋁硅酸鹽和水泥 硅氧四面體中，如有部分硅被鋁取硅氧四面體中，如有部分硅被鋁取代，則網(wǎng)絡(luò)骨架帶負(fù)電，骨架空隙中代，則網(wǎng)絡(luò)骨架帶負(fù)電，骨架空隙中必須存在中和電荷的陽離子。此礦物必須存在中和電荷的陽離子。此礦物即鋁硅酸鹽。即鋁硅酸鹽。 鈉長石：鈉長石：NaNa2 2O OAlAl2 2O O3 36SiO6SiO2 2 粘土粘土: : AlAl2

27、2O O3 32SiO2SiO2 22 2H H2 2O O 鈉沸石：鈉沸石：NaNa2 2O OAlAl2 2O O3 33SiO3SiO2 22 2H H2 2O O粘粘土土+ +石石灰灰石石燒燒結(jié)結(jié)塊塊水水泥泥1 17 72 23 3K K磨磨碎碎 沸石分子篩某些籠形的天然硅酸鹽和鋁硅酸鹽可以選擇地吸附一定大小的分子，起到篩分分子的作用。A型合成分子篩組成：Na2OAl2O32SiO25H2O第30頁/共57頁亞錫酸根離子亞錫酸根離子 SnSn（OHOH）4 42-2-為強(qiáng)還原劑為強(qiáng)還原劑 E EB BSn(OH)Sn(OH)6 62-2-/Sn/Sn（OHOH）4 42-2-= -0.

28、96V= -0.96V BiBi3+3+的鑒定反應(yīng)的鑒定反應(yīng)* * 3Sn(OH) 3Sn(OH)4 42-2-+2Bi+2Bi3+3+6OH+6OH- -=2Bi(=2Bi(黑黑)+3)+3Sn(OH)Sn(OH)6 62-2- Bi(OH)Bi(OH)3 3+Cl+Cl2 2+3NaOH=NaBiO+3NaOH=NaBiO3 3+2NaCl+3H+2NaCl+3H2 2O O 2Bi 2Bi3+3+3S+3S2-2-=Bi=Bi2 2S S3 3第31頁/共57頁 PbPb2+2+2OH+2OH- -=Pb(OH)=Pb(OH)2 2白色，兩性偏堿。白色，兩性偏堿。 Pb(OH)Pb(OH

29、)2 2+2HNO+2HNO3 3=Pb(NO=Pb(NO3 3) )2 2+2H+2H2 2O Pb(OH)O Pb(OH)2 2+OH+OH- -=Pb(OH)=Pb(OH)3 3- - Pb(OH) Pb(OH)3 3- -+ClO+ClO- -PbOPbO2 2+Cl+Cl- -+H+H2 2O+OHO+OH- -Pb(OH)Pb(OH)4 4 棕色，兩性，不穩(wěn)定。棕色，兩性，不穩(wěn)定。GeGe、SnSn、PbPb氫氧化物的酸堿性氫氧化物的酸堿性Ge(OH)Ge(OH)4 4 Sn(OH) Sn(OH)4 4 Pb(OH) Pb(OH)4 4 棕棕 白白 棕棕Ge(OH)Ge(OH)2

30、2 Sn(OH) Sn(OH)2 2 Pb(OH) Pb(OH)2 2 白白 白白 白白酸酸性性增增強(qiáng)強(qiáng)酸酸 性性 增增 強(qiáng)強(qiáng)堿堿 性性 增增 強(qiáng)強(qiáng)堿堿性性增增強(qiáng)強(qiáng)第32頁/共57頁H HS Si iH HH HH HX XC C=2.25=2.25X XH H=2.2=2.2X Xsisi=1.9=1.9熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 SiH SiH4 4CHCHCH4 4易水解易水解 3 3d d軌道軌道S Si iH H4 47 77 73 3K KS Si i+ +2 2H H2 22 2C CH H4 41 17 77 73 3K KC C2 2H H2 2+ +3 3H H2 2S Si iH

31、H4 4+ +2 2O O2 2自自燃燃S Si iO O2 2+ +2 2H H2 2O OS Si iH H4 4+ +2 2K KM Mn nO O4 42 2M Mn nO O2 2+ +K K2 2S Si iO O3 3+ +H H2 2O O+ +H H2 2S Si iH H4 4+ +( (n n+ +2 2) )H H2 2O OS Si iO O2 2n nH H2 2O O+ +4 4H H2 2O OH H- -第33頁/共57頁SiHSiH4 4制法：制法：GeHGeH4 4: :無色氣體，不穩(wěn)定。無色氣體，不穩(wěn)定。SnSn、PbPb氫化物極少見。氫化物極少見。S

32、Si iO O2 2+ +4 4M Mg g灼灼燒燒M Mg g2 2S Si i+ +2 2M Mg gO OM Mg g2 2S Si i+ +4 4H HC CI IS Si iH H4 4( (不不純純）+ +2 2M Mg gC CI I2 2S Si iC CI I4 4+ +L Li iA AI IH H4 4S Si iH H4 4（純純）+ +L Li iC CI I+ +A AI IC CI I3 3第34頁/共57頁第35頁/共57頁NaOHNaOH或或NaCI(NaCI(過過) ) Na Na2 2SiFSiF6 6 （農(nóng)業(yè)殺蟲滅菌劑，木料防腐劑）農(nóng)業(yè)殺蟲滅菌劑，木料防

33、腐劑）NaNa、K K、BaBa的氟硅酸鹽難溶于水的氟硅酸鹽難溶于水LiLi、CaCa的氟硅酸鹽能溶于水的氟硅酸鹽能溶于水第36頁/共57頁3 3SiFSiF4 4+2Na+2Na2 2COCO3 3+2H+2H2 2O=2NaO=2Na2 2SiFSiF6 6+H+H4 4SiOSiO4 4+2CO+2CO2 2SiClSiCl4 4: : Si+2Cl Si+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4 SiO SiO2 2+2C+2Cl+2C+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4+2CO+2CO 無色液體，易揮發(fā)，有強(qiáng)烈的刺激性。潮無色液體，易揮發(fā)，有強(qiáng)烈的刺激性。潮濕空氣中因水解產(chǎn)生白色煙

34、霧。濕空氣中因水解產(chǎn)生白色煙霧。 SiClSiCl4 4+4H+4H2 2O=HO=H4 4SiOSiO4 4+4HCl+4HCl思考題：產(chǎn)物中是否會產(chǎn)生思考題：產(chǎn)物中是否會產(chǎn)生H H2 2SiClSiCl6 6? ?為什么？為什么？第37頁/共57頁S Sn n4 4+ +S Sn n2 2+ +S Sn n0 0. .1 15 54 4- -0 0. .1 13 36 6SnClSnCl2 2 2 2FeFe3+3+Sn+Sn2+2+=2Fe=2Fe2+2+Sn+Sn4+4+ 2Sn2Sn2+2+O+O2 2+4H+4H+ +=2Sn=2Sn4+4+2H+2H2 2O O2HgCl2HgC

35、l2 2+SnCl+SnCl2 2=SnCl=SnCl4 4+Hg+Hg2 2ClCl2 2HgHg2 2ClCl2 2+SnCl+SnCl2 2= SnCl= SnCl4 4+2Hg+2Hg鑒定鑒定SnSn2+ 2+ 和和HgHg2+2+* *水解：水解：SnClSnCl2 2+H+H2 2O=Sn(OH)Cl+HClO=Sn(OH)Cl+HCl 思考題思考題 實(shí)驗(yàn)室如何配制與保存實(shí)驗(yàn)室如何配制與保存SnClSnCl2 2溶液？溶液？在鹽酸中 SnCl4+2HCl=H2SnCl62HgCl2+SnCl2+2HCl=H2SnCl6+Hg2Cl2Hg2Cl2+SnCl2+2HCl=H2SnCl6

36、+2Hg思考題：HgCl2 過量和 SnCl2過量，最終產(chǎn)物是否相同？第38頁/共57頁P(yáng)bIPbI2 2: : 黃色絲狀有亮光黃色絲狀有亮光易溶于沸水和易溶于沸水和KIKI。 PbI PbI2 2+2KI=K+2KI=K2 2PbIPbI4 4 PbClPbCl4 4: :低溫存在低溫存在PbOPbO2 2+4HCl(PbCl+4HCl(PbCl4 4)PbCl)PbCl2 2+Cl+Cl2 2 SnClSnCl4 4無色液體無色液體, ,共價(jià)化合物共價(jià)化合物, ,溶于有機(jī)溶劑。遇水強(qiáng)烈水解，溶于有機(jī)溶劑。遇水強(qiáng)烈水解，在潮濕空氣中發(fā)煙。在潮濕空氣中發(fā)煙。 SnCl SnCl4 4+2H+2

37、H2 2O=SnOO=SnO2 2+4HCl SnCl+4HCl SnCl4 4+ +（x+2)Hx+2)H2 2O=SnOO=SnO2 2xHxH2 2O+4HClO+4HCl 第39頁/共57頁P(yáng)bS+4HClPbS+4HCl（濃）濃）= = H H2 2S+HS+H2 2PbClPbCl4 4 3PbS+8H3PbS+8H+ +2NO+2NO3 3= =3Pb=3Pb2+2+3S+2NO+4H+3S+2NO+4H2 2O O 中世紀(jì)的油畫時(shí)中世紀(jì)的油畫時(shí)間久了變暗，如何間久了變暗，如何處理？處理？PbS+4H2O2 = PbSO4+4H2O第40頁/共57頁P(yáng)bCrOPbCrO4 4 (

38、 (鉻黃鉻黃顏料的主成分顏料的主成分) ) PbPb2+2+CrO+CrO4 42-2-=PbCrO=PbCrO4 4 鑒定鑒定PbPb2+2+或或CrOCrO4 42-2-離子離子能溶于能溶于NaOHNaOH及強(qiáng)酸及強(qiáng)酸PbCrOPbCrO4 4+3NaOH=NaPb(OH)+3NaOH=NaPb(OH)3 3 +Na+Na2 2CrOCrO4 42 2PbCrOPbCrO4 4+4HNO+4HNO3 3=2Pb(NO=2Pb(NO3 3) )2 2+H+H2 2CrCr2 2O O7 7+H+H2 2O OPbCOPbCO3 3白，有毒，白，有毒，俗名鉛白，用于防銹俗名鉛白，用于防銹油漆和

39、陶瓷工業(yè)。油漆和陶瓷工業(yè)。第41頁/共57頁第42頁/共57頁陰離子陰離子陽離子陽離子極弱極弱顯著顯著極弱極弱顯著顯著ClOClO4 4- -NONO3 3- -SOSO4 42-2-I I- -BrBr- -ClCl- -POPO4 43-3-COCO3 32-2-SiOSiO4 44-4-AcAc- -CNCN- -S S2-2-K K+ +NaNa+ +LiLi+ +BaBa2+2+CaCa2+2+SrSr2+2+NHNH4 4+ +AlAl3+3+過渡金屬過渡金屬離子離子一些離子的相對水解程度一些離子的相對水解程度第43頁/共57頁一種陰離子的水解能力，與它的共軛酸的強(qiáng)一種陰離子的水解

40、能力，與它的共軛酸的強(qiáng)度成反比。度成反比。 強(qiáng)酸的陰離子（強(qiáng)酸的陰離子（ClOClO4 4- -、NONO3 3- -等等) )不水解不水解, ,它它們對水的們對水的pHpH值無影響。值無影響。 弱酸的陰離子（弱酸的陰離子（COCO3 32-2-、SiOSiO4 44-4-等）明顯水等）明顯水解，使溶液解，使溶液pHpH值增大。值增大。陽離子的水解能力與離子的極化能力有關(guān)，陽離子的水解能力與離子的極化能力有關(guān)，極化力強(qiáng)，水解程度越大。極化力強(qiáng)，水解程度越大。第44頁/共57頁第45頁/共57頁第46頁/共57頁電電負(fù)負(fù)性性和和差差比比）(xxxxxx52.1rZ76.076.17pK2h 第4

41、7頁/共57頁S Si iX XX XX XX X+ +O OH HH H：S Si iO OH HX XX XX X+ +H HX X+ +3 3H H2 2O OS Si iO OH HO OH HO OH HH HO O+ +3 3H HX XSiXSiX4 4+4H+4H2 2O=HO=H4 4SiOSiO4 4+4HX+4HXCFCF4 4,CCl,CCl4 4無法水解無法水解F Fe e3 3+ + +H H2 2O OF Fe e( (O OH H) )2 2+ + +H H+ +F Fe e3 3+ + +3 3H H2 2O OF Fe e( (O OH H) )3 3+ +

42、3 3H H+ +N Na aA Ac c: :A Ac c- -+ +H H2 2O OH HA Ac c+ +O OH H- - 4、外因： 溫度，酸度，鹽的濃度水水解解度度增增大大平平衡衡右右移移即即倍倍溶溶液液稀稀釋釋,KQ:K101Ac101OH101HAc101Q10AcOHHAcKhhhhh 第48頁/共57頁S Sn nC CI I2 2+ +H H2 2O OS Sn n( (O OH H) )C CI I+ +H HC CI IB Bi iC CI I3 3+ +H H2 2O OB Bi iO OC CI I+ +H HC CI I第49頁/共57頁2.2.氫氧化物（常需

43、加熱促進(jìn)水解）氫氧化物（常需加熱促進(jìn)水解）F Fe eC CI I3 3+ +3 3H H2 2O OF Fe e( (O OH H) )3 3+ +3 3H HC CI IA AI IC CI I3 3+ +3 3H H2 2O OA AI I( (O OH H) )3 3+ +3 3H HC CI I3.3.含氧酸含氧酸 許多非金屬鹵化物和高價(jià)金屬鹽水解后許多非金屬鹵化物和高價(jià)金屬鹽水解后生成相應(yīng)的含氧酸。生成相應(yīng)的含氧酸。B B C C I I3 3+ + 3 3 H H2 2O OH H3 3B BO O3 3+ +3 3H HC CI IP P C CI I5 5+ + 4 4 H H2 2O OH H3 3P P O O4 4+ +5 5 H HC C I IT T i i C CI I4 4+ + 3 3 H H2 2O OH H2 2T T i