5非金屬元素小結(jié)講解課件

6.5P區(qū)元素的次級周期性6.1非金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)6.2分子型氫化物6.3含氧酸6.4非金屬含氧酸鹽的某些性質(zhì)第六章非金屬元素小結(jié)（P區(qū)元素包括iiiA-viiiA加氫元素22種，價電子構(gòu)型為ns2np1-6）

IA

堿金屬堿土金屬過渡元素

01HIIA

主族金屬非金屬稀有氣體

IIIAIVAVAVIAVIIAHe2LiBe

BCNOFNe3NaMgIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBIBIIBAlSiPSClAr4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr5RbSrYZr

Nb

MoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe6CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn7FrRaAcRfDbSgBhHsMtUunUuuUub

一、非金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

1、非金屬元素在周期表中的位置6-1非金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2、晶體類型、狀態(tài)（如惰性氣體、鹵素、硼等）二、化學(xué)性質(zhì)常溫常壓下，常見非金屬中較活潑的有：

F、Cl、Br、O、P、S不活潑的有：

C、B、N、Si、（ⅧA）族元素但在高溫高壓下，除少數(shù)稀有氣體外，一般均發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。1、化學(xué)活潑性2、與酸作用：（1）非金屬和無氧化性的稀酸不作用（2）C、P、S、I2、B、As與氧化性的濃酸反應(yīng)，得到相應(yīng)元素族價的含氧酸，并放出SO2或NO2。例：P+5HNO3（濃）=H3PO4+5NO2+H2O2B+3H2SO4（濃）=2H3BO3+3SO2注：單質(zhì)Si只能和HNO3-HF混合酸反應(yīng)3Si+12HF+4HNO3=3SiF4+4NO+8H2O3、與堿作用：（1）C、N2、O2

與堿不反應(yīng)（2）Cl2、Br2、I2、P、S在堿中歧化反應(yīng)Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O4P+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3

Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑2B+2NaOH+H2O=NaBO2+3H2↑2F2+4OH-=4F-+O2↑+2H2O（3）Si,B與堿反應(yīng)放氫氣（4）F2與堿反應(yīng)放氧氣4、與水反應(yīng)：多數(shù)不反應(yīng)5、非金屬與金屬元素反應(yīng)形成鹵化物，氧化物，硫化物，氫化物，無氧酸，含氧酸等6、非金屬元素彼此之間也可形成鹵化物，氧化物，無氧酸，含氧酸等。三、對角線規(guī)則（斜線關(guān)系）三周期

在周期表中，有數(shù)對處于相鄰族的對角線上的元素它們的性質(zhì)很相似，特別是主族二、三周期元素。如：Li-Mg、Be-Al、B-Si。二周期四、穩(wěn)定氧化態(tài)變化規(guī)律1、事實：ⅢA氧化數(shù)B+3（無+1）Al+3（+1不穩(wěn)）Ga+3，+1Tn+3，+1Tl+1（+3不穩(wěn)）

高價（+3）穩(wěn)定性減弱低價（+1）穩(wěn)定性增強S2P1失P1結(jié)論：ⅤA氧化數(shù)N-3，-2，-1，+1~+5P+3，+5，-3As+3，+5，-3Sb+3，+5，（-3）Bi+3，（+5），-3

高價（+3）穩(wěn)定性減弱低價（+1）穩(wěn)定性增強從上至下，高價穩(wěn)定性減弱，低價穩(wěn)定性增加。

除稀有氣體素外的非金屬都能形成氫化物，且均為分子型氫化物（共價鍵）。6-2氫化物一、物理性質(zhì)非金屬元素的氫化物大都以共價鍵合，為分子型晶體，通常狀況下為氣體或揮發(fā)性液體。氫化物的熔、沸點隨分子量的增大而呈規(guī)律性變化。H2O、HF、NH3分別較本族其它氫化物的熔、沸點偏高（氫鍵的影響），其它均隨分子量的增大（分子間的作用力也增大）而沸點升高。分子型氫化物ⅡⅣⅤⅥⅦ2B2H6CH4NH3H2OHF3SiH4PH3H2SHCl4AsH3H2SeHBr5H2TeHI二、熱穩(wěn)定性HnA▲A+n／2H2AHn▲A+n／2H2規(guī)律：同周期左增大右同族上下減小氫化物的熱穩(wěn)定性變化規(guī)律與非金屬元素電負性的變化規(guī)律是一致的。在同一族中，分子型氫化物的熱穩(wěn)定性還與鍵能自上而下越來越弱有關(guān)。三、還原性：規(guī)律：

與穩(wěn)定性的增減規(guī)律相反，穩(wěn)定性大的，還原性小，反之亦然。還原性增強CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClGeH4AsH3H2SeHBr(SnH4)SbH3H2TeHI還原性增強

氫化物與氧化劑:鹵素、金屬離子、含氧酸鹽（1）與O2的反應(yīng)

4NH3+5O2=4NO+6H2O

（2）與Cl2的反應(yīng)

H2S+Cl2＝2HCl+S2HBr+Cl2＝2HCI+Br2

（3）與金屬離子M+

的反應(yīng)

2AsH3+12Ag++3H2O=As2O3+12Ag+12H+H2S+2Fe3+＝S+2Fe2++2H+

（4）與含氧酸鹽的反應(yīng)

5H2S+2MnO4-+6H+＝2Mn2++5S+8H2O四、水溶液的酸堿性：1、氫化物在水中的行為（1）不與水作用如：CH4、PH3、AsH3（3）溶于水電離（2）水解放氫氣

如：B2H6、SiH4形成強酸如：HCl、HBr、HI形成弱酸如：HF、H2S、

H2Se、H2Te形成弱堿如：NH32、酸堿性規(guī)律同周期左右酸性增強同族上下酸性增強ⅤⅥⅦ2NH3H2OHF3H2SHCl4H2SeHBr5H2TeHI酸性增強酸性增強HA（aq

）+H2OH3O+（

aq

）+A-（aq

）質(zhì)子傳遞反應(yīng)：注意：

水溶液的酸性大小，由熱力學(xué)計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)（即電離常數(shù)）判斷。6-3含氧酸一、含氧酸及其酸根的結(jié)構(gòu)（成酸元素為最高價）硼酸硝酸

等電子體原子個數(shù)相同，電子數(shù)相同，結(jié)構(gòu)相似，具有相似的幾何構(gòu)型。（Isoelectronicbody）等電子原理(IsoelectronicPrinciple)經(jīng)驗規(guī)律,總結(jié)大量事實而得,指分子或離子原子數(shù)相同分子或離子中電子數(shù)相同,具有相似的電子結(jié)構(gòu)、幾何構(gòu)型，在性質(zhì)上亦有諸多相似之處。

1.第二周期含氧酸的特點：

中心原子sp2雜化，平面三角形結(jié)構(gòu)（除B（OH）4-），中心原子無d軌道，半徑小，不僅形成

鍵還形成P多重鍵。了P-Ps2.第三周期酸結(jié)構(gòu)的特點：

中心原子sp3雜化，構(gòu)型為四面體（酸不對稱，酸根對稱），RO鍵形成，同時由于中心原子R有空d軌道,接受氧原子孤電子對而形成d-Pp反饋配鍵（該鍵較弱）。3.第五周期含氧酸的結(jié)構(gòu)特點：

sp3d2雜化，為八面體構(gòu)型，中心原子半徑大?？扇菁{電子多、配位數(shù)大，成鍵弱，不易形成多重鍵。結(jié)論：（1）同一周期元素的含氧酸結(jié)構(gòu)相似，分子中的非羥基氧原子數(shù)隨中心原子半徑減小而增加。（2）同族元素的含氧酸隨中心原子半徑的遞增，分子中的羥基數(shù)增加，非羥基氧原子數(shù)減小。二、含氧酸酸堿性1、規(guī)律(1)同一元素:高價含氧酸>低價含氧酸(2)同一元素同一價態(tài)的含氧酸:縮合酸的酸性比單酸強(3)同周期,族價含氧酸相比從左到右,酸性增強1.一般規(guī)律（1）R-O-H規(guī)則離子勢F=Z／rF增加酸性增強F1／2>10酸性7<F1／2<10兩性F1／2<7堿性

中心原子的F增加，對羥基氧吸引力增加，O-H鍵極性增加，酸性增加。2、酸堿性判斷規(guī)則（2）鮑林規(guī)則（非羥基氧規(guī)則）ROn（OH）m含氧酸酸性強弱和非羥基氧原子個數(shù)成正比。A、含氧酸K1與非羥基氧原子數(shù)n關(guān)系K1=105n-7nK1

酸性0<10-7

極弱酸110-2-10-4

中強酸2103

強酸3

108

極強酸B、多元含氧酸電離常數(shù)

多元含氧酸逐級電離常數(shù)之比約為10-5即：K1：K2：K3…=1：10-5：10-10：…總結(jié)：經(jīng)驗規(guī)律總有例外，然而分子中非羥基氧原子數(shù)或配鍵數(shù)多，R的電負性或離子勢大都有利于R從O-H基吸引電子而使含氧酸的酸度大。氧化性變化規(guī)律（1）同周期族價含氧酸從左到右增強（2）同族族價含氧酸氧化性隨原子序數(shù)增加呈鋸齒形變化二、四、六周期強三、五周期弱E0周期

23456

三、氧化還原性

（3）處于中間價態(tài)的既有氧化性又有還原性HNO2∨H3PO3H2SO3HClO3∧∧∧H3AsO3H2SeO3HBrO3∨∨H3TeO3HIO3氧化性增加氧化性大小中間價態(tài)氧化性第四周期最強低價態(tài)氧化性HClO>HBrO>HIO（4）對同一含氧酸，濃酸的氧化性大于稀酸。（5）對同一元素，不同價態(tài)的含氧酸的氧化性低價態(tài)大于高價態(tài)。(6)Cl（Ⅰ）Br（Ⅰ）I（Ⅰ）

N（Ⅲ）Se（Ⅲ）一般用為氧化劑。

S（Ⅳ）P（Ⅲ）As（Ⅲ）Sn（Ⅱ）一般用為還原劑。（7）酸的氧化性大于其相應(yīng)的鹽。四、熱穩(wěn)定性1.結(jié)論：（1）顯然，中心離子的電荷愈高，半徑愈小，則引起水分子的定向和變形的趨勢就愈大，對熱的穩(wěn)定性也就愈大。（2）酸穩(wěn)定性<酸式鹽<正鹽由H+離子引起的反極化作用說明了酸式碳酸鹽比碳酸穩(wěn)定，碳酸鹽比酸式碳酸鹽穩(wěn)定。NaHCO3在543K時分解Na2CO3在1124K下熔化，但不分解。2、解釋

（1）中心原子（成酸元素）結(jié)合電子的能力。（2）中心原子和氧原子之間鍵的強度。（3）反應(yīng)過程中伴隨發(fā)生的其它能量效應(yīng)（如：水分子的生成，溶劑化，去溶劑化，離解，締合，沉淀的生成等，均反映在E0上。）。6-4非金屬含氧酸鹽的某些性質(zhì)一、溶解性：1、含氧酸鹽屬離子化合物（絕大部分K+、Na+、NH4+鹽及酸式鹽易溶于水。2、硝酸鹽：易溶，溶解度隨溫度升高而增加。3、硫酸鹽：大部分易溶SrSO4、BaSO4、PbSO4難溶CaSO4、Ag2SO4、Hg2SO4微溶。4、碳酸鹽：多數(shù)不溶，Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+最難溶。5、磷酸鹽：多數(shù)不溶。判斷方法：定量判斷溶解：M+X-（S）M+（aq）+X-（aq）M+（g）+X-（g）△GQS=△HQS-T·△SQSUhHm△Hs二、水解性

1、陰離子的水解能力與它的共軛酸的強度成反比。如CIO4-

、NO3-等強酸性陰離子不水解，CO3-

、SiO32

-等弱酸性陰離子水解。

2、陽離子的水解能力與離子的極化能力有關(guān)（成正比）

離子的電荷越高，半徑越小，極化能力越大極化能力與電子構(gòu)型的關(guān)系：18，18+2>9~17>8或2三、熱穩(wěn)定性磷酸鹽、硅酸鹽都比較穩(wěn)定,它們在加熱時不分解,但容易脫水縮合為多酸鹽。

硝酸鹽和鹵酸鹽一般不太穩(wěn)定。碳酸鹽和硫酸鹽等居中。酸式鹽同正鹽比較，前者往往不及后者穩(wěn)定。多原子陰離子組成的化合物在加熱時不太穩(wěn)定。加熱時絕大多數(shù)情況下分解為酸酐和金屬氧化物或其它產(chǎn)物。碳酸鹽的分解溫度隨金屬離子不同差別很大。碳酸鹽比硫酸鹽易分解，產(chǎn)物為CO2和金屬氧化物。硝酸鹽又比碳酸鹽更易分解，產(chǎn)物隨金屬的活