無機(jī)化學(xué)下新_第1頁
無機(jī)化學(xué)下新_第2頁
無機(jī)化學(xué)下新_第3頁
無機(jī)化學(xué)下新_第4頁
無機(jī)化學(xué)下新_第5頁
已閱讀5頁,還剩323頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、無機(jī)化學(xué)無機(jī)化學(xué)主講人:王主講人:王 清清 第十一章第十一章 配合物配合物 11-1 配合物的組成配合物的組成 1、配合物:由形成體和配位體組成、配合物:由形成體和配位體組成 (1)形成體(中心離子):金屬離子或)形成體(中心離子):金屬離子或原子,如原子,如Ag+ 、Cu2+ 、Fe3+ 、Ni2+ ;少;少數(shù)是非金屬元素如數(shù)是非金屬元素如B() 條件:有空的價電子軌道,可接受配位條件:有空的價電子軌道,可接受配位 體的孤對電子體的孤對電子 (2)配位體:非金屬的負(fù)離子或分子)配位體:非金屬的負(fù)離子或分子 條件:配位原子有孤對電子條件:配位原子有孤對電子 配位原子:配位體中與形成體成鍵的原配

2、位原子:配位體中與形成體成鍵的原 子子 常見配位體:常見配位體:F -、Cl -、OH -、NH3、 H2O、SCN -、CO 配位原子:配位原子:F、Cl、O、N、S、C (3)成鍵:每個配位體僅能有一對孤對)成鍵:每個配位體僅能有一對孤對電子與一個中心離子形成配位鍵(電子與一個中心離子形成配位鍵( 鍵)鍵) (4)配位數(shù))配位數(shù):與形成體成鍵的配位原子與形成體成鍵的配位原子數(shù)數(shù) 如:如:Ag(NH3)2+ 中心離子是中心離子是Ag+ , 配位體是配位體是NH3 ,配位原子配位原子N,配位數(shù),配位數(shù)2 配位數(shù)的確定:配位數(shù)的確定: 簡單(單基)配位體:配位體只含一個簡單(單基)配位體:配位體

3、只含一個 配位原子配位原子 則則 配位數(shù)配位數(shù)=配位體個數(shù)配位體個數(shù) 如:如: Ag(NH3)2+ 復(fù)雜(多基)配位體:配位體含兩個或復(fù)雜(多基)配位體:配位體含兩個或 兩個以上配位原子兩個以上配位原子 如乙二胺如乙二胺 en :每個每個en分子有兩個分子有兩個N可做可做 配位原子配位原子 Cu(en)22+ 配位體數(shù)配位體數(shù)2,配位數(shù)是,配位數(shù)是4 乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸 EDTA( edtaEDTA( edta):):每個每個edtaedta有有6 6個可配位的原子(個可配位的原子(4 4個個O O,2 2個個N N) Ca(EDTA)Ca(EDTA)2- 2- 配位體數(shù)配位體數(shù)1 1,

4、配位數(shù),配位數(shù)6 6 (5 5)配離子的電荷配離子的電荷 A、其等于中心離子的電荷與配體總電荷的代、其等于中心離子的電荷與配體總電荷的代 數(shù)和;或與配合物外界的電荷數(shù)相等,但數(shù)和;或與配合物外界的電荷數(shù)相等,但符符 號相反號相反 B、應(yīng)用:利用配離子及配體的電荷數(shù)可推知、應(yīng)用:利用配離子及配體的電荷數(shù)可推知 中心離子的氧化中心離子的氧化 態(tài)態(tài) ,反之也可。,反之也可。 C、當(dāng)配離子的電荷為正,則配離子稱配陽離、當(dāng)配離子的電荷為正,則配離子稱配陽離 子,反之稱配陰離子。子,反之稱配陰離子。2配合物命名配合物命名 1、含配陽離子的配合物遵循無機(jī)化合物的一、含配陽離子的配合物遵循無機(jī)化合物的一般命名

5、原則。般命名原則。 稱稱“某化某某化某” 2、含配陰離子的配合物,內(nèi)外層間綴以、含配陰離子的配合物,內(nèi)外層間綴以“酸酸”字,字, 如如“某酸某某酸某”、或、或“某酸某酸”。 3、 配離子的命名:配離子的命名: “ 配體數(shù)目配體數(shù)目配體名稱配體名稱合合中心離子或原中心離子或原子氧化態(tài)子氧化態(tài)(或氧化值或氧化值)”。 注意:注意: 、配體個數(shù)用中文數(shù)字標(biāo)出,中心離子、配體個數(shù)用中文數(shù)字標(biāo)出,中心離子(原子)氧化值用羅馬數(shù)字標(biāo)出。(原子)氧化值用羅馬數(shù)字標(biāo)出。 、當(dāng)有多個配體時,先簡單后復(fù)雜,先無、當(dāng)有多個配體時,先簡單后復(fù)雜,先無機(jī)后有機(jī),先陰離子后中性分子。機(jī)后有機(jī),先陰離子后中性分子。、當(dāng)為同

6、類配體時,則按配位原子英文字母順、當(dāng)為同類配體時,則按配位原子英文字母順序排列;若配位原子相同,則將含較少原子數(shù)序排列;若配位原子相同,則將含較少原子數(shù)的配體排在前。的配體排在前。例:命名下列化合物例:命名下列化合物 Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合銅硫酸四氨合銅(II) NH4Cr(NH3)2(NCS)4 四異硫氰酸根四異硫氰酸根二氨合鉻二氨合鉻(III)酸銨酸銨 KFeCl2(C2O4)(en) 二氯二氯草酸根草酸根乙二胺合鐵乙二胺合鐵(III)酸鉀酸鉀 CoCl2H2O(NH3)3Cl 氯化二氯氯化二氯三氨三氨水合鈷水合鈷(III) H2SiF6 六氟合硅六氟合硅()酸(俗稱氟硅酸)酸

7、(俗稱氟硅酸) Cr(OH)3(H2O)(en ) 三羥基三羥基水水乙二胺合鉻乙二胺合鉻(III)一些常見的配合物一些常見的配合物配合物化學(xué)式配合物化學(xué)式 命名命名 形成體形成體 配位體配位體 配位配位 配位配位 (中心離子中心離子) 原子原子 數(shù)數(shù)Ag(NH3)22SO4 硫酸硫酸 二氨合銀二氨合銀(I) Ag + :NH3 N 2CoCl3 (NH3 )3 三氯三氯三氨合鈷三氨合鈷() Co 3+ :Cl-, :NH3 Cl, N 6Al(OH)4- 四羥基合鋁四羥基合鋁(III) Al 3+ : OH- O 4Fe(CN)64- 六氰根合鐵六氰根合鐵() Fe2+ : CN - C 6F

8、e(NCS)63- 六異硫氰酸根合鐵六異硫氰酸根合鐵() Fe3+ :NCS- N 6Hg(SCN)42- 四硫氰酸根合汞四硫氰酸根合汞(II) Hg2+ : SCN - S 4BF4- 四氟合硼四氟合硼(III) B(III) :F- F 4Ni(CO)4 四羰基合鎳四羰基合鎳(0) Ni :CO C 4Cu(en)22+ 二乙二胺合銅二乙二胺合銅 (II) Cu2+ en N 4Ca(EDTA)2- EDTA合鈣離子合鈣離子 Ca2+ EDTA N,O 6 或乙二胺四乙酸根合鈣或乙二胺四乙酸根合鈣(II) Fe(C 2O4)33- 三草酸根合鐵三草酸根合鐵(III) Fe3+ (:OOC)

9、2 2- O 6 簡單配合物:只有一個中心離子,每個簡單配合物:只有一個中心離子,每個配位體只有一個配位原子與中心離子成配位體只有一個配位原子與中心離子成鍵鍵 如如 Ag(NHAg(NH3 3) )2 2+ + 、 Co(NHCo(NH3 3) )3 3ClCl3 3 螯合物:螯合物: 如:如: Cu(en)Cu(en)2 22+ 2+ 、Ca(edta)Ca(edta)2- 2- 11-2 配合物的結(jié)構(gòu)配合物的結(jié)構(gòu) 1、配合物的空間構(gòu)型、配合物的空間構(gòu)型配位體圍繞中配位體圍繞中心離子(原子)排布的幾何構(gòu)型心離子(原子)排布的幾何構(gòu)型 2、配合物的磁性、配合物的磁性在磁場中表現(xiàn)出來在磁場中表現(xiàn)

10、出來的性質(zhì)的性質(zhì) 順磁性:有未成對電子,由電子自旋產(chǎn)順磁性:有未成對電子,由電子自旋產(chǎn) 生的磁效應(yīng)不能抵消生的磁效應(yīng)不能抵消 反磁性:沒有單電子,由電子自旋產(chǎn)反磁性:沒有單電子,由電子自旋產(chǎn) 生的磁效應(yīng)彼此抵消生的磁效應(yīng)彼此抵消 確定物質(zhì)磁性的方法:確定物質(zhì)磁性的方法: 借助于磁天平,測出物質(zhì)的磁矩借助于磁天平,測出物質(zhì)的磁矩 ,推算出未成對電子數(shù)推算出未成對電子數(shù)n =n(n+2)1/2 3、價鍵理論解釋配合物的形成、價鍵理論解釋配合物的形成 要點:要點: (1)由配位體提供孤對電子進(jìn)入中心離)由配位體提供孤對電子進(jìn)入中心離子(原子)的空價電子軌道,形成配位子(原子)的空價電子軌道,形成配位

11、鍵鍵 (2)中心離子(原子)中心離子(原子)采用雜化軌道成采用雜化軌道成鍵鍵 (3)不同類型的雜化軌道具有不同的空)不同類型的雜化軌道具有不同的空間構(gòu)型間構(gòu)型 一、配位數(shù)為一、配位數(shù)為 2 的配合物的配合物 如:如:Ag(NH3)2+的形成過程的形成過程 Ag+的價電子構(gòu)型為的價電子構(gòu)型為 4d105s0 Ag + 以以sp 雜化軌道成鍵,雜化軌道成鍵, Ag(NH3)2+ 的空間構(gòu)型的空間構(gòu)型為直線形為直線形 5p4dsp 5s 4d5p 雜化sp 3NH2重疊4dsp5p :NH3:NH3。 二、配位數(shù)為二、配位數(shù)為4的配合物的配合物 有兩種構(gòu)型:以有兩種構(gòu)型:以sp3雜化軌道成鍵,構(gòu)型雜

12、化軌道成鍵,構(gòu)型 為四面體為四面體 以以dsp2雜化軌道成鍵,構(gòu)型雜化軌道成鍵,構(gòu)型 為平面正方形為平面正方形 (1) Be(F4 )2- 、Be(H2O)42+ Be2+ 1S2 O OOO 2S 2P Be2+ 采用采用sp3雜化軌道成鍵,雜化軌道成鍵, Be(F4 )2-構(gòu)構(gòu)型為四面體型為四面體 (2) Ni(NH3)42+的形成的形成 Ni2+的價電子構(gòu)型為的價電子構(gòu)型為 3d84s0 Ni 2+采用采用sp3雜化軌道成鍵,雜化軌道成鍵, Ni(Cl4 ) 2-空間構(gòu)空間構(gòu)型為四面體型為四面體 3d4s4p雜化3sp3dsp3 3NH4重疊3dsp3:NH3:NH3:NH3:NH3。.

13、 (3) Ni(CN)42的形成的形成 實驗證明,實驗證明, Ni(CN)4) 2-為平面正方形,為平面正方形,且為反磁性的配合物(沒有單電子),且為反磁性的配合物(沒有單電子), Ni 2+在軌道雜化前電子發(fā)生重排,空出在軌道雜化前電子發(fā)生重排,空出一個一個3d軌道,以軌道,以dsp2雜化軌道成鍵。雜化軌道成鍵。 Ni(CN)42的形成 Ni2+的價電子構(gòu)型為 3d84s0 雜化2dsp 3d4s4p3ddsp24p CN4重疊3ddsp2 :CN:CN:CN:CN4p。 . 三、配位數(shù)為三、配位數(shù)為6的配合物的配合物 大多數(shù)是八面體構(gòu)型,中心離子采取大多數(shù)是八面體構(gòu)型,中心離子采取d2sp

14、3 (或(或sp3d2)雜化軌道成鍵雜化軌道成鍵 (1) FeF63的形成的形成 Fe3+的價電子構(gòu)型為的價電子構(gòu)型為 3d54s03d4s4p4d雜化23dsp3dsp3d24dF6重疊3dsp3d2:F:F:F:F:F:F4d。 . (1)Fe(CN)6) 3- 八面體構(gòu)型,有八面體構(gòu)型,有1個單電子,個單電子,F(xiàn)e 3+ 軌道雜化前,軌道雜化前,3d軌道上的電子發(fā)生重排,軌道上的電子發(fā)生重排,空出兩個空出兩個3d軌道,以軌道,以d2sp3雜化軌道成鍵雜化軌道成鍵 內(nèi)軌配鍵內(nèi)軌配鍵:以能量較低的以能量較低的3d軌道雜化成鍵軌道雜化成鍵 外軌配鍵外軌配鍵:以能量較高的以能量較高的4d軌道雜化

15、成鍵軌道雜化成鍵 內(nèi)軌型配合物:如內(nèi)軌型配合物:如Fe(CN)6) 3- ,較穩(wěn)定,較穩(wěn)定 外軌型配合物:如外軌型配合物:如FeF6 3- 注:同一中心離子的內(nèi)軌型配合物比外注:同一中心離子的內(nèi)軌型配合物比外 軌型配合物穩(wěn)定軌型配合物穩(wěn)定 采用哪種雜化軌道成鍵,與中心離采用哪種雜化軌道成鍵,與中心離 子價電子構(gòu)型有關(guān),還與配位體性子價電子構(gòu)型有關(guān),還與配位體性 質(zhì)有關(guān)質(zhì)有關(guān) 11-3 配合物的穩(wěn)定性配合物的穩(wěn)定性 一、配合物的穩(wěn)定常數(shù)一、配合物的穩(wěn)定常數(shù) 1、配離子在水溶液中的離解平衡、配離子在水溶液中的離解平衡 Ag(NH3)2+ Ag + + 2NH3 Kd _配合物的不穩(wěn)定常數(shù)配合物的不

16、穩(wěn)定常數(shù))()()(2323NHAgcNHcAgcKd 2、配離子的生成、配離子的生成 第一步:第一步: Ag + + NH3 Ag(NH3)+ 第二步:第二步: Ag(NH3)+ + NH3 Ag(NH3)2+ )()()(331AgCNHCNHAgCKf)()()(33232NHAgCNHCNHAgCKf 配合物的逐級穩(wěn)定常數(shù)配合物的逐級穩(wěn)定常數(shù) Kf1、 Kf2 Kfn 配合物的累積穩(wěn)定常數(shù)配合物的累積穩(wěn)定常數(shù) Kf= Kf1 Kf2 Kfn 常見配合物的穩(wěn)定常數(shù)常見配合物的穩(wěn)定常數(shù) 附表附表 注:逐級穩(wěn)定常數(shù)注:逐級穩(wěn)定常數(shù) Kf1Kf2 Kfn 原因是由于配位體間的排斥作用原因是由于

17、配位體間的排斥作用 3、應(yīng)用穩(wěn)定常數(shù)計算、應(yīng)用穩(wěn)定常數(shù)計算將c(AgNO3)=0.04molL1的硝酸銀溶液與c(NH3)=2.0molL1氨水等體積混合,計算平衡時溶液中銀離子的濃度。 已知: K穩(wěn)=1.7107 解:設(shè)平衡時Ag+為xmol/L,則由 Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ 平衡時 x 1.02(0.02x) 0.02x 1.020.02 0.02 =0.962323NHAg)NH(AgK穩(wěn)72107 .1x96.002.0解之得:x=1.34109(molL1)例:要使0.1molAgCl的完全溶解于1升氨水中,至少需要氨水的濃度是多少?要溶0.1mol的AgI呢? 已

18、知:Ksp(AgCl)=1.81010, Ksp(AgI)=8.31017, K穩(wěn)Ag(NH3)2+=1.7107解:設(shè)要溶0.1mol 的AgCl,平衡時NH3 的濃度為xmolL1,則 AgCl 2NH3 Ag(NH3)2+ Cl x 0.1 0.122323x1 . 01 . 0NHCl)NH(AgK107108 . 1107 . 1spKK穩(wěn)解之得:x=1.8(mol/L)則氨水的起始濃度至少為: C(NH3)=20.11.8=2.0(molL1) 、設(shè)要溶0.1mol 的AgI,平衡時NH3 的濃度為ymolL1,則 AgI 2NH3 Ag(NH3)2+ I y 0.1 0.1223

19、23y1 . 01 . 0NHI)NH(AgK177sp103 . 8107 . 1KK穩(wěn)解之得:y=2.66103(molL1)則氨水的起始濃度至少為: C(NH3)=20.12.66103 2.66103 (molL1) 4、配合物的形成與穩(wěn)定性、配合物的形成與穩(wěn)定性 (1)配位體的取代反應(yīng))配位體的取代反應(yīng) 生成更穩(wěn)定的配合物生成更穩(wěn)定的配合物 如:如: Fe(NO3)3溶液中,溶液中, Fe3+為水合離子為水合離子Fe(H2O)63+ ,加入,加入KNCS溶液后溶液后 Fe(H2O)63+ + 6NCS- = Fe(NCS)63- +6 H2O 血紅色血紅色 再加入再加入 NaF后后

20、Fe(NCS)63- + F- = FeF63- + 6NCS- 無色無色 掩蔽效應(yīng)掩蔽效應(yīng) 掩蔽劑掩蔽劑 注:查表穩(wěn)定常數(shù)時,注意級數(shù)注:查表穩(wěn)定常數(shù)時,注意級數(shù) 注:當(dāng)配合劑是弱酸時,反應(yīng)后溶液注:當(dāng)配合劑是弱酸時,反應(yīng)后溶液pH值發(fā)生改變。值發(fā)生改變。 (2)加合反應(yīng))加合反應(yīng) HgI2(s) + 2I- = HgI42- 桔紅色桔紅色 無色溶液無色溶液 5、沉淀的配位溶解、沉淀的配位溶解 (1)加合反應(yīng):難溶化合物溶于具有相)加合反應(yīng):難溶化合物溶于具有相同負(fù)離子的溶液中同負(fù)離子的溶液中 Al(OH)3(s) + OH- = Al(OH)4- (2)取代反應(yīng):)取代反應(yīng): AgBr(s

21、) + 2S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br- 本章要求:本章要求: 1、配合物的基本概念:組成、配位數(shù)、配合物的基本概念:組成、配位數(shù)、電荷數(shù)、命名、分類、空間構(gòu)型、磁性。電荷數(shù)、命名、分類、空間構(gòu)型、磁性。 2、配合物的形成及穩(wěn)定性,穩(wěn)定常數(shù)及、配合物的形成及穩(wěn)定性,穩(wěn)定常數(shù)及有關(guān)計算。螯合物的穩(wěn)定性。有關(guān)計算。螯合物的穩(wěn)定性。 3、配合物的價鍵理論:、配合物的價鍵理論: sp、sp3、dsp2 d2sp3、 sp3d2雜化軌道,內(nèi)軌型和外軌型雜化軌道,內(nèi)軌型和外軌型配合物,配離子的空間構(gòu)型與雜化類型配合物,配離子的空間構(gòu)型與雜化類型的關(guān)系。的關(guān)系。 第十二章第十二章 S區(qū)

22、元素區(qū)元素 12-1 概述概述 堿金屬堿金屬 IA nS1 Li、 Na、K、Rb、Cs 堿土金屬堿土金屬 IIA nS2 Be、Mg、Ca、Sr、Ba 1、最活潑的金屬元素、最活潑的金屬元素 原因:原子半徑在同周期中最大而核電原因:原子半徑在同周期中最大而核電荷最小,很容易失去最外層荷最小,很容易失去最外層S電子,金屬電子,金屬性強(qiáng)性強(qiáng) 2、同族元素自上而下,原子半徑、離子、同族元素自上而下,原子半徑、離子半徑逐漸增大,電離能半徑逐漸增大,電離能I逐漸減小,電負(fù)逐漸減小,電負(fù)性逐漸減小,金屬性增強(qiáng),易失電子性逐漸減小,金屬性增強(qiáng),易失電子 3、只有一種穩(wěn)定的氧化態(tài)、只有一種穩(wěn)定的氧化態(tài) 12

23、-2 S區(qū)元素單質(zhì)區(qū)元素單質(zhì) 一、存在及物理性質(zhì)一、存在及物理性質(zhì) 以離子化合物形式存在以離子化合物形式存在 豐度:豐度:Li 6. 5x10-3 % Be 1. 8x10-3 % Na 2.74% Mg 2.0% K 2.47% Ca 3.45% Rb 2x10-3 % Sr 1.04x10-3 % Cs 3x10-4 % Ba 0.04% 物理性質(zhì):密度?。ㄝp金屬),硬度小,物理性質(zhì):密度小(輕金屬),硬度小, 熔沸點低,有金屬光澤,導(dǎo)電熔沸點低,有金屬光澤,導(dǎo)電 導(dǎo)熱性好,有光電效應(yīng)(導(dǎo)熱性好,有光電效應(yīng)(Cs) 堿金屬易互溶形成液態(tài)合金堿金屬易互溶形成液態(tài)合金 如如 鈉汞齊合金鈉汞齊合

24、金 鉀鈉合金鉀鈉合金 ( K 77.2% 、Na 22.8%) 熔點熔點267.7K,-12.4 至至800 時時 均均 為液態(tài),用作核反應(yīng)堆的冷卻劑。為液態(tài),用作核反應(yīng)堆的冷卻劑。 二、單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)二、單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 1、很活潑、很活潑 特殊的保存方法:鉀、鈉特殊的保存方法:鉀、鈉煤油煤油 鋰鋰液體石臘液體石臘 特殊性:特殊性: Li+/Li = -3.04V Cs+/Cs =-3.02V 但鋰與水反應(yīng)較緩和,原因(但鋰與水反應(yīng)較緩和,原因(1)鋰的升)鋰的升華熱較大,不易活化;(華熱較大,不易活化;(2)LiOH溶解溶解度較小度較小 升華熱:升華熱: M(s)M(g) 吸收能量吸收能量

25、鋰為鋰為 159 Kj/mol 鈉為鈉為 108Kj/mol 2、焰色反應(yīng)、焰色反應(yīng) 三、單質(zhì)的制備和用途三、單質(zhì)的制備和用途 電解法,熱還原法,金屬置換法,熱分電解法,熱還原法,金屬置換法,熱分解法等。解法等。 KCl(熔融)(熔融)+Na(蒸氣)(蒸氣)=NaCl + K(g) 4KCN = 4K + 4C +2N2 12-3 S區(qū)元素化合物區(qū)元素化合物 一、氫化物一、氫化物 MH MH2 1、制備、制備 2、性質(zhì):白色固體,離子型,熱穩(wěn)定性、性質(zhì):白色固體,離子型,熱穩(wěn)定性差,極易水解差,極易水解 強(qiáng)還原性強(qiáng)還原性 NaH + H2O = NaOH +H2 CaH2 + H2O = Ca

26、(OH)2 +2H2 TiCl2 + 4NaH = Ti + 4NaCl +2H2 二、氧化物二、氧化物 1、正常氧化物、正常氧化物 M2O MO Na2O CaO 制備:制備: 性質(zhì):熱穩(wěn)定性,性質(zhì):熱穩(wěn)定性,IA的較小,的較小,IIA的較大,的較大, 自上而下熱穩(wěn)定性降低自上而下熱穩(wěn)定性降低 與水作用,與水作用,CaO +H2O = Ca(OH) 2 應(yīng)用:制備無水酒精時,把生石灰與應(yīng)用:制備無水酒精時,把生石灰與 95% 酒精混合,再蒸發(fā)。酒精混合,再蒸發(fā)。 CaO重要建筑材料重要建筑材料 2、過氧化物、過氧化物 M2O2 MO2 Na2O2 BaO2 過氧離子過氧離子O2 2 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

27、 P502 OO -2 分子軌道電子排布式分子軌道電子排布式 P502 其中只有一個其中只有一個 鍵,鍵級為鍵,鍵級為1,無單電,無單電子,反磁性。子,反磁性。 性質(zhì):性質(zhì): Na2O2 強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性,穩(wěn)定性強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性,穩(wěn)定性 不高不高 3、超氧化物、超氧化物 MO2 M(O2)2 (除(除Li,Be,Mg) KO2 BaO4 超氧離子超氧離子 O 2 分子軌道電子排布式分子軌道電子排布式 其中有一個其中有一個 鍵和一個三電子鍵和一個三電子 鍵,鍵,鍵級鍵級3/2,有一個未成對電子,順磁性。,有一個未成對電子,順磁性。 性質(zhì):強(qiáng)氧化性性質(zhì):強(qiáng)氧化性 穩(wěn)定性不高穩(wěn)定性不高 三、氫氧化物三、

28、氫氧化物 M(OH) M(OH)2 NaOH Ca(OH)2 1、白色固體,易潮解、白色固體,易潮解 應(yīng)用:應(yīng)用: NaOH 、Ca(OH)2常作干燥劑常作干燥劑 2、水溶性:、水溶性:IA的易溶于水,的易溶于水,IIA的難溶的難溶 3、堿性:自上而下,堿性增大、堿性:自上而下,堿性增大 自左往右,堿性減弱自左往右,堿性減弱 特殊:特殊:Be(OH)2有兩性有兩性 決定金屬氫氧化物酸堿性的因素:決定金屬氫氧化物酸堿性的因素: ROH規(guī)則規(guī)則 R-O-H = R + + OH 堿式離解堿式離解 R-O-H = RO + H + 酸式離解酸式離解 = Z /r Z R的電荷數(shù)的電荷數(shù) r R的半徑

29、的半徑 ROH 以何種方式離解與以何種方式離解與 Z 和和r 的比有關(guān)的比有關(guān) 四、重要鹽類的性質(zhì)四、重要鹽類的性質(zhì) 鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等 1、晶體類型:大多是離子型晶體,熔沸、晶體類型:大多是離子型晶體,熔沸點較高(鋰鹽、點較高(鋰鹽、BeCl2共價性)共價性) 顏色:由于顏色:由于M + 、M 2+ 離子無色,鹽類離子無色,鹽類顏色取決于陰離子顏色取決于陰離子 如如 KMnO4 、 BaCrO4 、 K2Cr2O7 2、溶解度、溶解度 IA的鹽類大多易溶于水,難溶鉀鹽、鈉的鹽類大多易溶于水,難溶鉀鹽、鈉鹽很少,鹽很少, 注:注:LiF 、Li2C

30、O3 、Li3PO4難溶于水難溶于水 IIA的鹽:的鹽: MCO3 、M3(PO4) 2 、 MC2O4 均難溶均難溶 應(yīng)用:檢驗應(yīng)用:檢驗Ca2+離子,離子,CaC2O4白色沉淀白色沉淀 檢驗檢驗Ba2+或或 SO42-離子,離子, BaSO4白白 色沉淀色沉淀 且不溶于酸,或且不溶于酸,或BaCrO4 黃黃 色沉淀色沉淀 3、熱穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性 IA的鹽類熱穩(wěn)定性較高(的鹽類熱穩(wěn)定性較高(MNO3、鋰鹽、鋰鹽較較 差)差) IIA的鹽類熱穩(wěn)定性較差(鈹鹽最差)的鹽類熱穩(wěn)定性較差(鈹鹽最差) 堿土金屬的碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等堿土金屬的碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等的穩(wěn)定性都是隨金屬離子半徑的增大

31、而的穩(wěn)定性都是隨金屬離子半徑的增大而增大增大 如:穩(wěn)定性如:穩(wěn)定性 BeCO3 MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3 4、堿土金屬的配合物、堿土金屬的配合物 Mg2+ 、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2+ 的的EDTA配合配合物(螯合物)較穩(wěn)定物(螯合物)較穩(wěn)定 五、硬水及其軟化五、硬水及其軟化 硬水,暫時硬水,永久硬水,軟水硬水,暫時硬水,永久硬水,軟水 11-4 鋰、鈹?shù)奶厥庑凿?、鈹?shù)奶厥庑?對角線規(guī)則對角線規(guī)則 一、鋰的特殊性一、鋰的特殊性 1、熔、沸點較高,導(dǎo)電性較弱、熔、沸點較高,導(dǎo)電性較弱 2、 Li + /Li 在在IA中最小中最小 原因:原因: 3、鋰與水反應(yīng)平穩(wěn)、鋰與水反

32、應(yīng)平穩(wěn) 4、LiOH 溶解度較小且加熱分解,而溶解度較小且加熱分解,而 MOH 加熱不分解加熱不分解 LiH 熱穩(wěn)定性比熱穩(wěn)定性比MH 高高 LiF 、Li2CO3 、Li3PO4難溶于水難溶于水 二、鈹?shù)奶厥庑远⑩數(shù)奶厥庑?1、熔、沸點較高,硬度大但脆、熔、沸點較高,硬度大但脆 2、Be 的電負(fù)性大,共價鍵傾向大,如的電負(fù)性大,共價鍵傾向大,如 BeCl2 3、Be 兩性兩性,Be(OH)2 兩性兩性 4、化合物熱穩(wěn)定性差、化合物熱穩(wěn)定性差 三、對角線規(guī)則三、對角線規(guī)則 1、鋰與鎂的相似性、鋰與鎂的相似性 2、鈹與鋁的相似性、鈹與鋁的相似性 本章要求:本章要求: 1、堿金屬和堿土金屬的通性

33、、堿金屬和堿土金屬的通性 2、堿金屬和堿土金屬的化合物:氫化物,、堿金屬和堿土金屬的化合物:氫化物,氧化物,過氧化物和超氧化物,氫氧化氧化物,過氧化物和超氧化物,氫氧化物,鹽類物,鹽類 3、對角線規(guī)則、對角線規(guī)則 第十三章第十三章 P 區(qū)元素(一)區(qū)元素(一) 13-1 概述概述 IIIAVIIA主族,價電子構(gòu)型主族,價電子構(gòu)型 nS2 nP1-5 1、同族元素自上而下,原子半徑遞增,、同族元素自上而下,原子半徑遞增,電負(fù)性遞減,元素的非金屬性遞減,金電負(fù)性遞減,元素的非金屬性遞減,金屬性遞增。屬性遞增。 2、有多種氧化態(tài)(、有多種氧化態(tài)(F 除外)除外) 3、P區(qū)元素電負(fù)性較大,許多化合物中

34、區(qū)元素電負(fù)性較大,許多化合物中以共價鍵結(jié)合以共價鍵結(jié)合 反常現(xiàn)象:第一排反?,F(xiàn)象:第一排N、O、F單鍵鍵能小,單鍵鍵能小,P377 惰性電子對效應(yīng):同族元素自上而下低惰性電子對效應(yīng):同族元素自上而下低氧化態(tài)化合物比高氧化態(tài)化合物穩(wěn)定的氧化態(tài)化合物比高氧化態(tài)化合物穩(wěn)定的現(xiàn)象現(xiàn)象 如如 Pb 6S2 6P2 ,其,其S 電子對不易參與成電子對不易參與成鍵而常形成鍵而常形成+2氧化態(tài)的化合物,其氧化態(tài)的化合物,其+4氧氧化態(tài)的化合物不穩(wěn)定,即化態(tài)的化合物不穩(wěn)定,即Pb(II)比比Pb(IV) 的化合物穩(wěn)定的化合物穩(wěn)定 PbO比比PbO2 穩(wěn)定,穩(wěn)定, PbO2有強(qiáng)的氧化性有強(qiáng)的氧化性 如如 Bi 6

35、S2 6P3 Bi2O3 能穩(wěn)定存在而能穩(wěn)定存在而Bi2O5 極不穩(wěn)定極不穩(wěn)定 13-2 硼族元素硼族元素 2-1 概述概述 IIIA nS2 nP1 B、Al、Ga、In、Tl 其中其中Al 的豐度的豐度 7.73% ,由非金屬,由非金屬金屬金屬 一般性質(zhì)一般性質(zhì) 1、缺電子原子缺電子原子:價電子數(shù)小于價軌道數(shù):價電子數(shù)小于價軌道數(shù) 如如 B 價電子數(shù)價電子數(shù) = 3,價軌道數(shù),價軌道數(shù) = 4 硼族元素的原子都是缺電子原子硼族元素的原子都是缺電子原子 缺電子化合物:缺電子化合物: 成鍵電子對數(shù)成鍵電子對數(shù) 中心原子價軌道數(shù)中心原子價軌道數(shù) 如如 BF3 、AlCl3 成鍵電子對數(shù)成鍵電子對

36、數(shù) = 3 中心原子價軌道數(shù)中心原子價軌道數(shù) = 4 特點:缺電子化合物由于有空的價鍵軌特點:缺電子化合物由于有空的價鍵軌道,道, 有很強(qiáng)的接受電子對能力,容易形有很強(qiáng)的接受電子對能力,容易形 成聚合型分子(如成聚合型分子(如Al2Cl6)和配合)和配合物物 (如(如HBF 4) 2-2 硼族元素的單質(zhì)硼族元素的單質(zhì) 1、形態(tài)及分布、形態(tài)及分布 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 硼硼無定形硼,較活潑,能與熔融無定形硼,較活潑,能與熔融 NaOH反應(yīng)反應(yīng) 晶形硼,硬度很大,熔沸點很高,晶形硼,硬度很大,熔沸點很高, 很穩(wěn)定,不與很穩(wěn)定,不與O2、HNO3 、H2SO4、 NaOH 反應(yīng)反應(yīng) 鋁鋁銀白色有光澤的金

37、屬,軟,輕,銀白色有光澤的金屬,軟,輕, 電的良導(dǎo)體;兩性金屬,有強(qiáng)烈的電的良導(dǎo)體;兩性金屬,有強(qiáng)烈的 親氧性,與親氧性,與O 化合放出大量的熱,化合放出大量的熱, 通常鋁表面有一層致密的氧化膜而通常鋁表面有一層致密的氧化膜而 使鋁的活性降低使鋁的活性降低 毒性:對神經(jīng)中樞有影響毒性:對神經(jīng)中樞有影響 鎵、銦、鉈鎵、銦、鉈軟,熔點低,半導(dǎo)體材軟,熔點低,半導(dǎo)體材料料 Ga 放在人的手上可熔化,熔沸點相差懸放在人的手上可熔化,熔沸點相差懸殊在金屬中獨一無二,用作制造測量高殊在金屬中獨一無二,用作制造測量高溫的溫度計。溫的溫度計。 2-3 硼的化合物硼的化合物 從成鍵特征看,有四種類型從成鍵特征看

38、,有四種類型 (1)B 與電負(fù)性比它大的元素形成氧化與電負(fù)性比它大的元素形成氧化數(shù)為數(shù)為+3的共價化合物,如的共價化合物,如 BF3 、BCl3 B 1S22S22P1 B 以以SP2 雜化軌道成鍵,分子構(gòu)型為平面雜化軌道成鍵,分子構(gòu)型為平面三角形三角形 (2)通過配鍵形成配合物,配位數(shù))通過配鍵形成配合物,配位數(shù) 4 , 如如BF-4 ,B 以以SP3 雜化軌道成鍵,空間雜化軌道成鍵,空間構(gòu)型為四面體構(gòu)型為四面體 (3)硼與活潑金屬形成氧化數(shù)為)硼與活潑金屬形成氧化數(shù)為 -3 的的 化合物,如化合物,如 Mg3 N2 (4)硼與氫形成的含三中心鍵(氫橋)硼與氫形成的含三中心鍵(氫橋)的缺電子

39、化合物的缺電子化合物 1、硼的氫化物、硼的氫化物硼烷硼烷 共價型,通式共價型,通式 BnHn+6 、BnHn+4 最簡為乙硼烷最簡為乙硼烷 B2H6 (1)制備)制備 6LiH + 8BF3 = 6LiBF4 + B2H6 (2)結(jié)構(gòu):特殊性,缺電子化合物)結(jié)構(gòu):特殊性,缺電子化合物 由正常價的由正常價的BH3 、B2H4、B3 H5 等通過等通過 “氫橋氫橋” 加合而成加合而成 氫橋氫橋兩個兩個B 原子與一個原子與一個H 共用兩個共用兩個電子,形成三中心二電子鍵電子,形成三中心二電子鍵 氫橋與氫鍵不同,氫橋是特殊的共價鍵氫橋與氫鍵不同,氫橋是特殊的共價鍵 B 不等性的不等性的SP3 雜化,其

40、中雜化,其中 2個雜化軌道與個雜化軌道與2 個個H2個個 鍵鍵 2個雜化軌道與個雜化軌道與H 三中心鍵三中心鍵 (3)性質(zhì):乙硼烷為無色氣體)性質(zhì):乙硼烷為無色氣體 自燃性自燃性放出大量的熱,因此制備時放出大量的熱,因此制備時 須須 無氧、無水汽,原料要干燥無氧、無水汽,原料要干燥 B2H6 + 3O2 = B2O3 + 3H2O 極易水解極易水解 B2H6 (g) + 6H2O = 2H3 BO3 (s) + 6H2 劇毒,毒性是劇毒,毒性是HCN 的的100 倍倍 2、硼的氧化物、硼的氧化物 (1)B2O3 :白色固體,穩(wěn)定:白色固體,穩(wěn)定 制備制備 4B(s) + 3O2 = 2 B2O

41、3(s) 2H3BO3 = B2O3 + 3H2O (2)硼酸)硼酸 H3BO3 制備制備 Na2B4O7 + 2HCl+5H2O=4H3BO3 +2NaCl 性質(zhì):微溶于冷水,熱水中溶解度較大,性質(zhì):微溶于冷水,熱水中溶解度較大, 受熱易脫水,硼酸晶體有解理性,受熱易脫水,硼酸晶體有解理性, 可作潤滑劑可作潤滑劑 重要性質(zhì):重要性質(zhì):H3BO3 是一元弱酸是一元弱酸 B(OH)3 + H2O = B(OH) -4 + H+ K0 = 5.8x10-10 H3BO3在水溶液中顯弱酸性是由于在水溶液中顯弱酸性是由于OH- 離子中離子中O 的孤對電子填入的孤對電子填入B 的的P 空軌道,空軌道,即

42、加合一個即加合一個OH- ,而不是本身給出質(zhì)子,而不是本身給出質(zhì)子H+ 。 在在H3BO3 溶液中加入多羥基化合物如甘溶液中加入多羥基化合物如甘油,由于形成配合物而使酸性增大油,由于形成配合物而使酸性增大 反應(yīng)式反應(yīng)式 結(jié)構(gòu):在結(jié)構(gòu):在H3BO3 分子中,分子中,B 以以SP2 雜化雜化軌軌 道與道與 3 個個O 原子形成原子形成3 個個 鍵鍵 構(gòu)型為平面三角形構(gòu)型為平面三角形 H3BO3分子在同一層內(nèi)彼此通過分子在同一層內(nèi)彼此通過氫鍵氫鍵相相連接連接 應(yīng)用:防腐劑,應(yīng)用:防腐劑,2% 溶液可保鮮雞蛋溶液可保鮮雞蛋 潤滑劑潤滑劑 (3)硼酸鹽)硼酸鹽 硼砂(四硼酸鈉)硼砂(四硼酸鈉) Na2B

43、4O7 .10H2O Na2B4O5(OH) 4.8H2O 無色透明晶體,易溶于水,水解顯堿性,無色透明晶體,易溶于水,水解顯堿性, pH=9.26, 水解反應(yīng)水解反應(yīng) 可作緩沖溶液可作緩沖溶液 H3BO3 -B(OH) -4 硼砂珠試驗:利用硼砂(熔融)可溶解硼砂珠試驗:利用硼砂(熔融)可溶解金屬氧化物如金屬氧化物如CoO、NiO 等,形成特征等,形成特征顏色的復(fù)鹽顏色的復(fù)鹽 2-4 鋁的化合物鋁的化合物 鋁鋁 兩性元素兩性元素 ,氧化態(tài)一般為,氧化態(tài)一般為+3 Al3+ 電荷數(shù)較多,半徑較小,對負(fù)離子電荷數(shù)較多,半徑較小,對負(fù)離子有較大的極化作用有較大的極化作用 離子型化合物:與變形性小的

44、負(fù)離子離子型化合物:與變形性小的負(fù)離子 (如(如F - 、O2- )結(jié)合,)結(jié)合, 共價型化合物:與變形性大的負(fù)離子共價型化合物:與變形性大的負(fù)離子 (如(如Cl - 、Br - 、I - )結(jié)合,)結(jié)合, 重要化合物重要化合物 1、Al2O3、Al(OH)3(1) -Al2O3 剛玉,熔點高,硬剛玉,熔點高,硬 度僅次度僅次于金剛石,化學(xué)性質(zhì)不活潑,不溶于水、酸、于金剛石,化學(xué)性質(zhì)不活潑,不溶于水、酸、堿堿 制備:高溫(制備:高溫(1000 )灼燒)灼燒Al(OH)3 (2) -Al2O3 活性氧化鋁,可溶活性氧化鋁,可溶 于稀于稀酸,也溶于堿,可作吸附劑和催化劑載體酸,也溶于堿,可作吸附劑

45、和催化劑載體 制備:較低溫(制備:較低溫(450 )加熱加熱Al(OH)3即可即可 紅寶石:紅寶石: Al2O3 含少量含少量Cr2O3 (含少量(含少量Cr2O3的的Al2O3 單晶用于制造紅寶石激光器)單晶用于制造紅寶石激光器) 藍(lán)寶石:藍(lán)寶石: Al2O3 含少量含少量Fe2O3 、TiO2 (3) Al(OH)3 兩性兩性 Al 3+ + OH - (適量)(適量)= Al(OH)3 Al(OH)3 + 3H + = Al 3+ + 3 H2 O Al(OH)3 + OH - (過量)(過量) = Al(OH) - 4 Al(OH)3 不穩(wěn)定,加熱脫水不穩(wěn)定,加熱脫水 Al 3+與氨水

46、反應(yīng),不生成氨配合物與氨水反應(yīng),不生成氨配合物3NH(s)Al(OH)OH3NHAl43233 2、鋁的鹵化物、鋁的鹵化物 AlCl3 共價型,無色晶體,易揮發(fā),易共價型,無色晶體,易揮發(fā),易 溶于水,溶于有機(jī)溶劑,易水解溶于水,溶于有機(jī)溶劑,易水解 AlCl3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3HCl 缺電子化合物,易形成雙聚分子缺電子化合物,易形成雙聚分子 3、鋁的含氧酸鹽、鋁的含氧酸鹽 Al2 (SO4 ) 3 .18H2O 離子型,易溶于水,離子型,易溶于水, 由于由于Al 3+ 的水解,溶液呈酸性的水解,溶液呈酸性 Al 3+ + H2O = AlOH 2+ + H + 鋁鉀礬

47、(明礬)鋁鉀礬(明礬)KAl (SO4 )2 .12H2O 注意:注意:鋁的弱酸鹽水解更明顯,完全水鋁的弱酸鹽水解更明顯,完全水 解解 因此,在因此,在Al 3+的溶液中加入的溶液中加入(NH4 )2S 和和Na2CO3 溶液,得不到相應(yīng)的弱酸鋁鹽,溶液,得不到相應(yīng)的弱酸鋁鹽,都生成都生成Al(OH)3 沉淀。沉淀。 2Al 3+ +3S2- +6H2O=2Al(OH)3 (s)+3H2S(g) 2Al 3+3CO32- + 3H2O= 2Al(OH)3 (s)+3CO2(g) Al 3+ 的鑒定:在的鑒定:在Al 3+ 的溶液中,加入茜的溶液中,加入茜 素的氨溶液,生成紅色沉淀素的氨溶液,生

48、成紅色沉淀 13-3 碳族元素碳族元素 3-1 概述概述 IVA nS2 nP2 C Si Ge Sn Pb 豐度豐度 0.027% 26. 3% 常見氧化態(tài)常見氧化態(tài) +2、+4 碳族元素中,隨著原子序數(shù)增大,氧化碳族元素中,隨著原子序數(shù)增大,氧化態(tài)為態(tài)為+4 的化合物的穩(wěn)定性降低,惰性電的化合物的穩(wěn)定性降低,惰性電子對效應(yīng)明顯。子對效應(yīng)明顯。 形成配合物形成配合物 C 配位數(shù)為配位數(shù)為4,其余為,其余為4 或或6 單質(zhì)的一般性質(zhì)單質(zhì)的一般性質(zhì) 3-2 碳族元素的單質(zhì)碳族元素的單質(zhì) 1、碳、碳 存在存在 :單質(zhì)有金剛石、石墨,:單質(zhì)有金剛石、石墨, 化合物有煤、石油、天然氣等化合物有煤、石油

49、、天然氣等 (1)金剛石:原子晶體)金剛石:原子晶體 CSP3 雜化,與相鄰雜化,與相鄰 4 個個C 形成共價形成共價 鍵,正四面體構(gòu)型鍵,正四面體構(gòu)型 由于金剛石晶體中由于金剛石晶體中C-C 鍵很強(qiáng),所有價鍵很強(qiáng),所有價電子都參與成鍵,沒有自由電子,所以電子都參與成鍵,沒有自由電子,所以硬度大、熔點高、不導(dǎo)電硬度大、熔點高、不導(dǎo)電 室溫下,對所有化學(xué)試劑顯惰性室溫下,對所有化學(xué)試劑顯惰性 透明,高折光性,折光系數(shù)透明,高折光性,折光系數(shù)2. 4 ( 最高最高 ) 高熱導(dǎo)率(是銅的高熱導(dǎo)率(是銅的4-5 倍),能感受倍),能感受 0. 001 變化的溫度變化的溫度 最大的天然鉆石最大的天然鉆石

50、 3106 克拉克拉 1 克拉克拉 = 0.2 克克 用途:鉆頭、刀具等用途:鉆頭、刀具等 (2)石墨:層狀晶體,)石墨:層狀晶體, CSP2 雜化,與相鄰雜化,與相鄰 3 個個C 形成共價形成共價 單鍵,六角平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)單鍵,六角平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng) 狀又連成片層結(jié)構(gòu)狀又連成片層結(jié)構(gòu) 有一有一P 電子未成對,能導(dǎo)電電子未成對,能導(dǎo)電 石墨和金剛石在空氣中都能燃燒,生成石墨和金剛石在空氣中都能燃燒,生成二氧化碳二氧化碳 2000 C(石墨)(石墨) C(金剛石)(金剛石) P=500MPa, 催化劑催化劑 Fe等等 用途:電極、電機(jī)炭刷、鉛筆心、潤滑劑等用途:電極、電機(jī)炭刷、鉛筆心、潤滑劑

51、等 2、硅:原子晶體、硅:原子晶體 晶體硅:結(jié)構(gòu)類似金剛石,熔沸點較高,晶體硅:結(jié)構(gòu)類似金剛石,熔沸點較高, 硬,脆,能刻畫玻璃硬,脆,能刻畫玻璃 無定形體硅無定形體硅 硅不活潑,不與空氣、水、酸等反應(yīng)硅不活潑,不與空氣、水、酸等反應(yīng) 用途:高純硅(用途:高純硅(99. 99%)半導(dǎo)體材料,)半導(dǎo)體材料, 合金等合金等 3、鍺:原子晶體,灰白色金屬,半導(dǎo)體、鍺:原子晶體,灰白色金屬,半導(dǎo)體 材料材料 4、錫、錫 灰錫:粉末狀,原子晶體灰錫:粉末狀,原子晶體 白錫:銀白色,軟,有延展性,金屬白錫:銀白色,軟,有延展性,金屬 晶體晶體 脆錫脆錫 13. 2 161 灰錫灰錫( 錫)錫)白錫白錫(

52、錫)錫)脆錫脆錫 錫疫錫疫 低溫下(低溫下( 13. 2 ),白錫轉(zhuǎn)),白錫轉(zhuǎn) 變成粉末狀的灰錫而毀壞的過程變成粉末狀的灰錫而毀壞的過程 錫熔點低,有一定的抗腐蝕性,用于制錫熔點低,有一定的抗腐蝕性,用于制造合金,如罐頭盒的馬口鐵(鍍錫薄鐵)造合金,如罐頭盒的馬口鐵(鍍錫薄鐵) 4、鉛:金屬晶體,軟,重金屬、鉛:金屬晶體,軟,重金屬 能擋住能擋住X射線,防護(hù)屏射線,防護(hù)屏 鉛蓄電池電極,合金等鉛蓄電池電極,合金等 碳族元素單質(zhì)的化學(xué)活性自上而下遞增碳族元素單質(zhì)的化學(xué)活性自上而下遞增 3-3 碳的化合物碳的化合物 1、氧化物、氧化物 (1)CO無色,無嗅,有毒,不完無色,無嗅,有毒,不完 全燃燒

53、的產(chǎn)物全燃燒的產(chǎn)物 制備:制備: 濃濃H2SO4 HCOOH CO + H2O H2C2O4 CO2 + CO +H2O 分子結(jié)構(gòu):分子結(jié)構(gòu): 三重鍵,即一個三重鍵,即一個 鍵,兩個鍵,兩個 鍵鍵 鍵級鍵級 = 3 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) A、強(qiáng)加合性,作配位體與金屬離子形成、強(qiáng)加合性,作配位體與金屬離子形成羰基配合物(劇毒),如羰基配合物(劇毒),如Fe(CO)5 Ni(CO) 4 B、還原性、還原性 (2)CO2:無色、無嗅氣體,臨界溫度:無色、無嗅氣體,臨界溫度 304K,容易被液化,容易被液化 CO2(S)干冰,分子晶體)干冰,分子晶體 CO2分子結(jié)構(gòu):直線型,分子結(jié)構(gòu):直線型,CSP 雜化

54、雜化 C 的兩個的兩個SP 雜化軌道上的電子分別與雜化軌道上的電子分別與 2個個O 的的2P電子電子2個個 鍵鍵 兩個兩個2P 軌道上的電子分別與軌道上的電子分別與 2個個O 的的2P電子電子2個個 鍵鍵 O=C=O C=O 鍵能很大,鍵能很大, CO2 熱穩(wěn)定性高熱穩(wěn)定性高 應(yīng)用:低溫冷凍劑,滅火劑(應(yīng)用:低溫冷凍劑,滅火劑( CO2 不助不助 燃,但燃,但Mg 例外)例外) 2Mg + CO2 = 2 MgO + C 2、碳的含氧酸及其鹽、碳的含氧酸及其鹽 (1)H2CO3 及其鹽及其鹽 H2CO3 二元弱酸,不穩(wěn)定二元弱酸,不穩(wěn)定 CO2 溶于水,飽和水溶液溶于水,飽和水溶液CO2 濃度

55、濃度 約約0. 04 mol/L ,pH 約為約為4 鹽:正鹽,鹽:正鹽, Na2CO3 酸式鹽酸式鹽 NaHCO3 A、水溶性、水溶性 堿金屬、銨的碳酸鹽易溶,而其相應(yīng)的堿金屬、銨的碳酸鹽易溶,而其相應(yīng)的酸式鹽的溶解度則較小酸式鹽的溶解度則較小 如如NaHCO3 溶解度小于溶解度小于Na2CO3 其它金屬的碳酸鹽難溶,而其相應(yīng)的其它金屬的碳酸鹽難溶,而其相應(yīng)的酸式鹽的溶解度則較大酸式鹽的溶解度則較大 巖溶地質(zhì)原理:巖溶地質(zhì)原理: CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3 ) 2 難溶難溶 易溶易溶 B、水解性、水解性 CO2 -3 + H2O = HCO-3 + OH- HCO

56、-3 + H2O = H2CO3 + OH- 0.1 mol/L Na2CO3 pH = 12 NaHCO3 PH = 8 金屬離子與金屬離子與Na2CO3 反應(yīng),析出沉淀的反應(yīng),析出沉淀的規(guī)律:規(guī)律: 一、當(dāng)一、當(dāng) M(OH)n 溶解度小于溶解度小于MCO3 的,的, 則生成則生成M(OH)n 沉淀,如沉淀,如Al3+ Cr3+ Fe3+ 二、當(dāng)二、當(dāng) M(OH)n 與與MCO3 的溶解度相近,的溶解度相近,則析出堿式碳酸鹽,如則析出堿式碳酸鹽,如Cu2+ Zn2+ Pb2+ Mg2+ Co2+ Ag+ 如如 Pb2(OH)2CO3 三、當(dāng)三、當(dāng) MCO3 的溶解度小于的溶解度小于M(OH)

57、n 的,的, 則生成則生成MCO3 沉淀,如沉淀,如Ba2+ Ca2+ Mn2+ Cd2+ C、熱穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性 碳酸碳酸 碳酸氫鹽(酸式鹽)碳酸氫鹽(酸式鹽) 碳酸鹽碳酸鹽 如:如:H2CO3 NaHCO3 Na2CO3 堿土金屬的碳酸鹽熱穩(wěn)定性堿土金屬的碳酸鹽熱穩(wěn)定性 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 MNO323HNOHNO 0.96V/NO)(NO-3E1.04V/NO)(HNO2E23HNOHNO 四、四、 磷及其化合物磷及其化合物 1、單質(zhì)、單質(zhì) 白磷:無色蠟狀固體,不穩(wěn)定,不溶于白磷:無色蠟狀固體,不穩(wěn)定,不溶于 水(保存在水中),易溶于水(保存在水中),易溶于C

58、S2 ,在空,在空氣中自燃(燃點氣中自燃(燃點40 ,磷光現(xiàn)象,磷光現(xiàn)象),劇毒劇毒 磷中毒和燒傷處理:磷中毒和燒傷處理: 誤服白磷,內(nèi)服誤服白磷,內(nèi)服CuSO4 溶液溶液 P + 5CuSO4 + 8H2O = 5Cu +2H3PO4 +5H2SO4 磷燒傷:磷燒傷:1 mol/L CuSO4 溶液浸泡砂布包溶液浸泡砂布包 扎扎 白磷是由白磷是由P4 分子通過分子間力堆積起來分子通過分子間力堆積起來 P4 分子為四面體構(gòu)型,分子為四面體構(gòu)型, 每個每個P 原子的三個原子的三個3P 軌道分別與另外軌道分別與另外3 個個P原子形成原子形成3 個個 鍵鍵 P4 分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,因此白磷化學(xué)性質(zhì)分子

59、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,因此白磷化學(xué)性質(zhì)很活潑很活潑 P4 分子是非極性分子,因此白磷能溶于分子是非極性分子,因此白磷能溶于非極性溶劑非極性溶劑 紅磷:暗紅色,不溶于水及紅磷:暗紅色,不溶于水及CS2 ,無毒,無毒, 易吸潮(火柴)穩(wěn)定性較高易吸潮(火柴)穩(wěn)定性較高 白磷在隔絕空氣加熱至白磷在隔絕空氣加熱至400 可得到紅磷可得到紅磷 黑磷:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(類似石墨),有導(dǎo)電黑磷:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(類似石墨),有導(dǎo)電 性,不溶于有機(jī)溶劑性,不溶于有機(jī)溶劑 白磷在高壓和較高溫度下可轉(zhuǎn)變?yōu)楹诹装琢自诟邏汉洼^高溫度下可轉(zhuǎn)變?yōu)楹诹?2、磷的氫化物、磷的氫化物 (1)膦)膦 PH3 (磷化氫),無色氣體,(磷化氫),無色氣體,大

60、蒜臭味,劇毒,難溶于水大蒜臭味,劇毒,難溶于水 分子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)與NH3 相似相似 穩(wěn)定性較差,較強(qiáng)還原劑穩(wěn)定性較差,較強(qiáng)還原劑 (2)聯(lián)膦)聯(lián)膦 P2 H4 3、磷的氧化物、磷的氧化物 (1)P2 O3(二聚分子(二聚分子P4O6) 白色蠟狀固體,易揮發(fā),熔點白色蠟狀固體,易揮發(fā),熔點23. 8 , 劇毒劇毒 P + O2 (不足)(不足) P4O6 P + O2 (充足)(充足) P4O10 P4O6 + 6H2 O(冷)(冷) = 4H3PO3 P4O6 + 6H2 O(熱)(熱) = H3PO4 + PH3 (2) P2 O5(二聚分子(二聚分子P4O10) 白色雪花狀晶體,吸水性很

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論