無機(jī)化學(xué)第12章氧族元素

第12章氧族元素

Chapter12OxygenGroupElements12.4硫及其化合物12.3

過氧化氫12.1氧族元素通性12.2

氧和臭氧112.1氧族元素通性2H2R H2OH2SH2Se H2Te化學(xué)活性：小 大穩(wěn)定性： 大 小酸性： 弱 強(qiáng)熔沸點(diǎn)：最高小大單質(zhì)Se單質(zhì)Te3氧族元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖氧氣是一個(gè)較好的氧化劑。

4堿性：1.氧（O2）分子軌道電子排布式：12.2氧和臭氧酸性：(氧化性強(qiáng))0.401V

=

4OH

4eO2HO--22++1.23V

=

O2H

4e4HO2-2+++

氧是無色無味的氣體，在90K時(shí)凝聚為淡藍(lán)色的液體，冷卻到54K時(shí)凝結(jié)為藍(lán)色的固體。氧在水中的溶解度很小，在193K時(shí)，1L水中只能溶解30mL的氧氣。OO順磁性5臭氧是一種淡藍(lán)色的氣體，有魚腥味。臭氧大部分集中在距地面15km~35km處，即臭氧層，并在約25km處出現(xiàn)濃度的極大值。平流層臭氧吸收了大部份太陽輻射，阻擋有害的紫外輻射到達(dá)地面，使地球生物免受紫外線的傷害，而透過的少量紫外輻射，又可殺菌防病，保護(hù)了人類和地球生物。2.臭氧(O3)：O2的同素異形體放電的條件下,空氣中的氧氣可轉(zhuǎn)化為臭氧：6??

O3結(jié)構(gòu)：中心O：sp2雜化形成鍵角：117o

μ=1.8×10-30C?m惟一極性單質(zhì)未雜化的三個(gè)p軌道互相平行，以“肩并肩”的方式相互重疊，形成三中心四電子大πΠ鍵。中的成鍵電子不固定在2個(gè)原子之間，是不定或離域大π鍵。臭氧分子中無單電子——反磁性物質(zhì)。7O3性質(zhì)：不穩(wěn)定性氧化性3O

2O23-1mrmolkJ4.285?-=HΔ2.03V

OHO

2e2HOA22-3=++++23V.1

2OHO

2eOHOB2-23=+++-

▲這些原子（3個(gè)或3個(gè)以上）在同一平面上。▲每一個(gè)原子有一個(gè)相互平行的p軌道?！鴓電子數(shù)目必須小于p軌道數(shù)目的2倍。大π鍵形成條件812.3過氧化氫（H2O2）不穩(wěn)定性

性質(zhì)：弱酸性-12222mol-196kJOO2H

O2H=+O2HBaOBa(OH)OH22222++10，102.0

HHO

OH-25-12-222≈×=++結(jié)構(gòu)：9可見：H2O2氧化性強(qiáng)，還原性弱； 是不會(huì)造成二次污染的殺菌劑。酸性：氧化還原性0.87V

,

3OH

2eOHHO--2-2=++堿性：B10過氧鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)酸性氧化物過氧化物含氧酸+H2O2(濃)→

過氧酸含氧酸鹽過氧酸鹽

(易水解為H2O2)

例如：H2SO4+H2O2(濃)→H2SO5+H2O含氧酸去羥基，剩余部分為?；?。如，HO-SO2-（含羥硫?；〩-O-O-H中H被?；〈眠^氧酸，取代一個(gè)氫稱過一酸，取代兩個(gè)氫稱過二酸。

11結(jié)構(gòu)：S：sp3雜化形成環(huán)狀S8分子。

硫有幾種同素異形體 斜方硫單斜硫彈性硫密度/gcm-32.061.99顏色黃色淺黃色190℃的熔融硫穩(wěn)定性<94.5℃>94.5℃用冷水速冷彈性硫94.5oC12.4硫及其化合物物理性質(zhì)：1、硫的同素異形體：12斜方硫單斜硫彈性硫的形成132、硫化氫和硫化物H2S是無色，有腐蛋味，劇毒氣體。稍溶于水，室溫時(shí)飽和濃度為0.1mol·L-1。水溶液呈酸性，為二元弱酸。硫化氫結(jié)構(gòu)：H2S結(jié)構(gòu)與H2O相似性質(zhì)：與空氣(O2)反應(yīng)：最重要的性質(zhì)是它的還原性：SH

0.144V

S

0.4497V

SOH

0.1576V

SO

232-240.3478V0.3002VA14與中等強(qiáng)度氧化劑作用與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)產(chǎn)物：15金屬硫化物顏色：(大多數(shù)為黑色,少數(shù)需要特殊記憶)SnS棕,SnS2黃,As2S3黃,As2S5黃,Sb2S3橙,Sb2S5橙,MnS肉,ZnS白，CdS黃。易水解：最易水解的化合物是Cr2S3和Al2S316易溶：NH4+和堿金屬硫化物微溶：MgS，CaS，SrS(但BeS難溶)

其余難溶。B)稀酸溶解[H+]=0.3mol·L-1，：A)水溶性：溶解性：17C)配位酸溶解(濃HCl，12mol·L-1)：D)氧化性酸溶解(HNO3)：18E)氧化配位溶解(王水)：（濃硝酸、濃鹽酸體積比1:3,）

反應(yīng)中，NO3-氧化硫，使Cl-與Hg2+形成配離子，從而同時(shí)降低了[Hg2+]、[S2-]的濃度。193、多硫化物6~2xS)(NH

,

SNax24x2=

S-2X2-制備：現(xiàn)象：黃→橙紅→紅

x↑性質(zhì)：遇酸不穩(wěn)定氧化性還原性20SO2的性質(zhì)：氣體、無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味，易溶于水，溶于水后形成亞硫酸。1、二氧化硫、亞硫酸及其鹽SO2的結(jié)構(gòu)：S：sp2雜化，∠OSO=119.5°，S-O鍵長143pm，SO2是極性分子4、硫的含氧化合物21H2SO3的性質(zhì)：二元中強(qiáng)酸（只存在水溶液中）氧化性還原性漂白----使品紅褪色-2-332101.7

HSOH

SOH×=++8--23-3106.0

SOH

HSO×=++-2-2-=-2=

0.1576V)SO/HSO(3240.9362V)/SOSO(3422SO3的結(jié)構(gòu)：∠OSO=120°S-O鍵長143pmS：3s23p42、三氧化硫、硫酸及其鹽S：雜化后：sp2pd223γ型晶體β型晶體無色，易揮發(fā)固體固體有幾種聚合物例如：γ型晶體,為三聚分子。

β型晶體,為螺旋式長鏈。SO3的性質(zhì)：24H2SO4的結(jié)構(gòu)：S：sp3雜化后形成分子，分子中除存在σ鍵外，非羥基O原子與S之間還存在(p-d)π反饋配鍵。H2SO4分子間通過氫鍵相連，使其晶體呈現(xiàn)波紋形層狀結(jié)構(gòu)。25濃H2SO4的性質(zhì)：強(qiáng)吸水性：作干燥劑。 脫水性從纖維、糖中提取水。二元強(qiáng)酸2-100.1×=

26強(qiáng)氧化性與非金屬反應(yīng)：與不活潑金屬反應(yīng)：與活潑金屬反應(yīng)：O4HS3ZnSO)(SO4H3Zn2442+++濃O4HSH4ZnSO)(SO5H4Zn22442+++濃27硫代硫酸(H2S2O3)：極不穩(wěn)定，尚未制得純品。

硫代硫酸鹽：Na2S2O35H2O，海波，大蘇打。硫代硫酸及其鹽6、硫的其他含氧酸及其鹽制備：性質(zhì)：易溶于水,水溶液呈弱堿性；

遇酸分解：OHSOSOSH2HOS22322-232++++28II還原性：配位性：S2O32-的鑒定：

2Ag++S2O32-（少量）

→Ag2S2O3↓(白)Ag2S2O3+H2O→Ag2S↓(黑)+H2SO4白→黃→棕→黑，29冷卻發(fā)煙硫酸時(shí)，可以析出焦硫酸晶體H2S2O7為無色晶體，吸水性、腐蝕性比H2SO4更強(qiáng)。焦硫酸鹽可作為熔劑焦硫酸及其鹽30過氧