主族元素選論(s區(qū)-p區(qū))

第10章主族元素選論9/28/2023110-1S區(qū)元素10-2p區(qū)元素主族元素9/28/2023210-1S區(qū)元素一、概述二、單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)三、化合物四、鋰鈹?shù)奶厥庑耘c對(duì)角線規(guī)那么9/28/20233一、概述堿金屬(IA):

ns1

Li,Na,K,Rb,Cs,Fr堿土金屬(IIA):ns2

Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra都是活潑金屬元素9/28/20234原子半徑增大金屬性、復(fù)原性增強(qiáng)電離能、電負(fù)性減小IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小金屬性、復(fù)原性減弱電離能、電負(fù)性增大p366表10.1；p367表10.29/28/20235LiNaKRbCsBeMgCaSrBa二、單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)9/28/202361、元素的存在形式

均以礦物形式存在:鋰輝石:LiAl(SiO3)2；鈉長石:Na(AlSi3O8)鉀長石:K(AlSi3O8)；綠柱石:Be3Al2(SiO3)6菱鎂礦:MgCO3；石膏：CaSO4·2H2O螢石:CaF2；大理石:CaCO3天青石：SrSO4；重晶石:BaSO4明礬石：K(AlO)3(SO4)2·3H2O光鹵石：KCl·MgCl2·6H2O9/28/202373、單質(zhì)的物理性質(zhì):有金屬光澤密度小硬度小熔點(diǎn)低導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好9/28/202394、單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑金屬元素與H2化合離子型化合物(除Be、Mg)與O2反響正常氧化物過氧化物超氧化物與H2O反響氫氧化物+H2(除Be、Mg)與電負(fù)性較大的元素化合離子型化合物9/28/202310Li2ONa2O2

KO2

RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO Ba2O2

Li2ONa2O2KO2單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應(yīng)的正常氧化物、過氧化物或超氧化物鎂帶的燃燒MgO9/28/202311與水反響2M+2H2O→2MOH+H2〔g〕LiNaK9/28/202312三、化合物1、氫化物

除Be,Mg以外，S區(qū)元素的單質(zhì)可與氫氣直接化合，均生成離子型化合物MH或者M(jìn)H2(其中H-)S區(qū)元素氫化物有3個(gè)特點(diǎn)：不穩(wěn)定性強(qiáng)復(fù)原性形成配位氫化物9/28/202313(1)不穩(wěn)定性除了LiH以外，其余的均不到熔點(diǎn)都已分解。LiH可加熱到熔點(diǎn)〔688℃〕也不分解。9/28/202314(2)強(qiáng)復(fù)原性，氫化物都是很好的復(fù)原劑鈦的冶煉:劇烈水解:9/28/202315(3)形成配位氫化物鋁氫化鋰Li(AlH4)遇水或受潮時(shí)強(qiáng)烈水解:Li(AlH4)＋4H2O＝LiOH＋Al(OH)3＋4H2

9/28/202316正常氧化物(O2-)過氧化物(O2-)超氧化物(O22-)2、氧化物穩(wěn)定性: O2->O2->O22-9/28/202317(1)正常氧化物(O2-)

氧化物溶于水(與水反響)生成氫氧化物，是強(qiáng)堿。9/28/202318除Be,Mg外，S區(qū)元素均可以形成過氧化物。(2)過氧化物(O22-)過氧化物一般都是強(qiáng)氧化劑如：Na2O2+2H2O==2NaOH+H2O23H2O2＋2Cr3+＋10OH-＝2CrO42-＋8H20過氧化物可以用來制備氧氣如：Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2

(制備氧氣)9/28/202319(3)超氧化物(O2-)超氧化物中有一個(gè)超氧離子，其結(jié)構(gòu)為：超氧離子中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)三電子π鍵。堿金屬中K,Rb,Cs在空氣中燃燒即可形成超氧化物。9/28/202320可與水反響生成氧氣和過氧化氫:2KO2＋2H20＝2KOH＋H2O2＋O2超氧化物均為強(qiáng)氧化劑也可以與CO2等反響，產(chǎn)生氧氣:4KO2＋2CO2＝2K2CO3＋O2(急救器中制備氧氣)9/28/202321小結(jié)：氧化物的化學(xué)性質(zhì)(1)與H2O的作用:(2)與CO2的作用：9/28/2023223、氫氧化物〔除BeO〕(1)酸堿性

LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2兩性中強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)9/28/202323堿金屬氫氧化物易溶于水；堿土金屬氫氧化物的溶解度從上到下依次增大。(2)溶解度9/28/202324R＝[Men+]，即R為n價(jià)中心離子。

R-OH可以是NaOH,Mg(OH)2,HClO4,H2SO4等。

上述各分子中都含有R-O-H形式的基團(tuán)。(3)R-OH理論

R-O-H基團(tuán)在斷鍵時(shí)可以有兩種情況，即：9/28/202325假設(shè)R正電荷高，半徑小，即Z/R值大，那么進(jìn)行酸式離解；如H2SO4。假設(shè)R正電荷低，半徑大，即Z/R值小，那么進(jìn)行堿式離解。如NaOH。一般：9/28/202326一般含氧酸的酸性遞變規(guī)律為：▲同一元素：氧化值越高，酸性越強(qiáng)。如：HClO<HClO2<HClO3<HClO4▲同一周期：從左右，酸性。如：H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4▲同一主族：從上下，酸性。如：HClO3<HBrO3<HIO39/28/202327(2)熔點(diǎn)

S區(qū)元素鹽類的熔點(diǎn)都很高(除Li鹽、Be鹽)鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽4、重要鹽類(1)晶體類型：絕大多數(shù)是離子晶體,但堿土金屬鹵化物有一定的共價(jià)性離子晶體離子極化?因?yàn)長i+、Be2+的離子半徑特別小，故離子極化作用極強(qiáng).例如：LiCl有一定的共價(jià)性，所以鋰鹽熔點(diǎn)較低9/28/202328(3)熱穩(wěn)定性

堿金屬鹽類一般都很穩(wěn)定，不易分解(除硝酸鹽)。堿土金屬鹽的熱穩(wěn)定性要差一些(碳酸鹽，硝酸鹽都較容易分解)。

思考題：運(yùn)用離子極化理論來解釋堿土金屬碳酸鹽的熱不穩(wěn)定現(xiàn)象。(4)溶解度堿金屬鹽類一般易溶于水；堿土金屬鹽類除鹵化物、硝酸鹽外多數(shù)溶解度較小。9/28/202329四、對(duì)角線規(guī)那么⑴單質(zhì)與氧作用均生成正常氧化物⑵氫氧化物均為中強(qiáng)堿，且水中溶解度不大⑶氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽均難溶⑷氯化物均能溶于有機(jī)溶劑中⑸碳酸鹽受熱分解，產(chǎn)物均為相應(yīng)氧化物1、鋰與鎂的相似性9/28/2023302、對(duì)角線規(guī)那么一種元素及其化合物的性質(zhì)與周期表中它右下方的另一元素具有的相似性超過了同族元素。第二周期第三周期極化力電荷數(shù)

極化力r極化力相近9/28/20233110-2P區(qū)元素一、概述二、硼族元素三、碳族元素四、氮族元素五、氧族元素六、鹵素9/28/202332

P區(qū)元素主要是指IIIA~VIIA族元素，它包括了全部非金屬元素。一、概述1、元素通性〔1〕原子半徑從左向右依次減??；從上向下依次增大。但是，第四周期比第三周期增加不多(或相近)。p301表8.5(d區(qū)影響)第六周期與第五周期相當(dāng)接近。(鑭系收縮的影響)9/28/202333〔2〕氧化態(tài)及其穩(wěn)定性價(jià)電子構(gòu)型：ns2np1-5P區(qū)元素〔除F以外〕均有多種氧化態(tài)。同時(shí)從左向右氧化態(tài)種數(shù)依次增多，最高氧化數(shù)提高，并等于族數(shù)。例：氯，+1，+3，+5，+7，-1，0等

低氧化態(tài)：在周期表中從上向下穩(wěn)定性依次提高；

高氧化態(tài)：在周期表中從上向下穩(wěn)定性依次降低。

(惰性電子對(duì)效應(yīng))9/28/202334〔3〕單質(zhì)分子鍵能一般規(guī)律為：同族元素從上向下共價(jià)鍵能依次減弱；但是：第二周期反常，其鍵能小于第三周期。(第二周期反常)9/28/2023352、p區(qū)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律〔1〕氫化物性質(zhì)的遞變規(guī)律9/28/202336鍵能：從左到右遞減，所以化合物熱穩(wěn)定性遞減；鍵的極性：從左到右遞減，所以從離子化合物過渡到共價(jià)化合物；晶形：從左到右從離子型過渡到分子型。原因是各中心離子的電荷數(shù)遞增，離子半徑遞減，對(duì)鹵離子的極化作用遞增，從而使離子極化影響遞增的結(jié)果。〔2〕鹵化物性質(zhì)的遞變規(guī)律9/28/202337以第三周期元素的氟化物為例9/28/202338以第四周期元素的氫氧化物或含氧酸為例〔3〕氫氧化物和含氧酸性質(zhì)的遞變規(guī)律9/28/202339內(nèi)因：中心原子R的電負(fù)性↑ 中心原子R的半徑↓ 中心原子R對(duì)OH中氧的吸引力↑ 使OH中氧原子的電子云密度↓，H易離解，酸性↑推論：含氧酸縮合程度越大，酸性越強(qiáng)。 HIO4>H5IO6，H2S2O7>H2SO49/28/202340d區(qū)影響從第四周期起，在S區(qū)和P區(qū)元素之間增加了d區(qū)元素因此第四周期P區(qū)元素的原子半徑比第四周期S區(qū)元素的原子半徑明顯縮小，而與第三周期相應(yīng)P區(qū)元素的原子半徑接近。從而出現(xiàn)一系列特異性質(zhì)。例如：溴酸、高溴酸氧化性均比其它鹵酸、高鹵酸強(qiáng)。Ga的金屬性比Ca弱很多等等。9/28/202341鑭系收縮第六周期ⅢB族La以后有14個(gè)f區(qū)元素，其原子半徑也是從左向右依次遞減。

所以從ⅢB的鑭(La)到ⅣB的鉿(Hf),原子半徑已經(jīng)小了許多。以至第六周期其余B族元素的原子半徑與第五周期相應(yīng)B族元素的原子半徑十分相似，這就是所謂的鑭系收縮。鑭系收縮對(duì)第六周期B族元素的性質(zhì)影響很大，它主要使得第六周期B族元素的許多性質(zhì)與第五周期B族相應(yīng)元素十分相似。9/28/202342惰性電子對(duì)效應(yīng)

同族元素(主要是針對(duì)ⅣA族元素)從上到下，低氧化態(tài)化合物比高氧化態(tài)化合物穩(wěn)定的現(xiàn)象。例：Si(II)<Si(IV);而Pb(II)>Pb(IV)

一個(gè)元素的周期數(shù)越高，其原子最外層電子的S電子云就鉆得越深，所以這一對(duì)S電子也就越穩(wěn)定而不易失去。這就叫鉆穿效應(yīng)。

由于鉆穿效應(yīng)的存在，6S電子就不大容易失去，所以這一對(duì)6S2電子就被稱為惰性電子對(duì)。就使得5d106s26p0比5d106s06p0的構(gòu)型穩(wěn)定的現(xiàn)象，9/28/202343第二周期反常

第二周期元素的單質(zhì)分子中，單鍵鍵能小于第三周期的單鍵鍵能(kJ·mol-1)，E(N-N)=159E(O-O)=142E(F-F)=158E(P-P)=209E(S-S)=264E(Cl-Cl)=244這與一般規(guī)律不同。其原因是第二周期元素只有2s,2p軌道,原子半徑特別小，核—核間的距離太小，導(dǎo)致核—核間的排斥力特別大，從而削弱了共價(jià)鍵。形成配合物時(shí)，配位數(shù)最多不超過4.9/28/202344二、硼族元素

1、通性

◆＋3價(jià)氧化態(tài)元素具有相當(dāng)強(qiáng)的共價(jià)傾向；例如：BF3AlCl3等均為共價(jià)化合物。

◆生成缺電子化合物，化合物常以聚合物形式存在硼族(ⅢA)：B,Al,Ga,In,Tl價(jià)電子構(gòu)型：ns2np19/28/202345由于本族元素的價(jià)電子層有4個(gè)價(jià)軌道，但只有三個(gè)價(jià)電子，因此還有一個(gè)空的價(jià)軌道，具有“缺電子〞特征。所以極易與電子給予體〔配位體〕形成配位鍵，是很強(qiáng)的電子接受體。在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為容易形成配位化合物和生成聚合體〔如：雙聚物Al2Cl6〕。最大配位數(shù)B：4例：HBF4 其它：6例：Na3AlF6Al2Cl6結(jié)構(gòu)9/28/2023462、硼的氫化物------硼烷BnH2n+2例：B2H6〔乙硼烷〕、B4H10〔丁硼烷〕最簡單的硼烷：B2H69/28/202347〔1〕乙硼烷的結(jié)構(gòu)B2H6B：利用sp3雜化軌道，與氫形成三中心兩電子鍵〔氫橋〕。9/28/202348記作：要點(diǎn)：B的雜化方式(sp3)，三中心兩電子鍵、氫橋。9/28/202349B4H109/28/202350〔2〕硼烷的性質(zhì)●自燃含硼化合物燃燒時(shí)，火焰呈現(xiàn)綠色?！裼鏊纂x解解9/28/202351●可做高能〔火箭〕燃料。●硼烷劇毒遠(yuǎn)超過氰化鉀，光氣〔COCl)等。故常使用硼烷的衍生物，如：(C2H5)3B5H6是液體高能燃料；(C2H5)2B10H12和(C4H9)2B10H12等是固體高能燃料。9/28/2023523、硼的含氧化合物------硼酸〔H3BO3〕〔1〕結(jié)構(gòu)B：sp2雜化9/28/202353〔2〕性質(zhì)

●一元弱酸(固體酸)硼酸的酸性不是而是由于B的缺電子性，可以接受水電離出的OH-，生成加合物B(OH)4-，使水溶液的[H+]，從而使溶液呈酸性。9/28/202354●與多羥基化合物加合〔B的缺電子性〕可使硼酸的酸性增加9/28/202355●受熱易分解9/28/2023564、硼酸鹽—硼砂〔Na2B4O7·10H2O)〔1〕結(jié)構(gòu)9/28/202357〔2〕性質(zhì):構(gòu)成緩沖溶液pH=9.24(20℃)●水解呈堿性●與酸反響制H3BO39/28/202358●脫水風(fēng)化脫水受熱脫水硼砂玻璃Na2B4O7體積膨脹●與某些金屬離子形成特殊的顏色——硼砂珠試驗(yàn)9/28/2023599/28/2023605、鋁的重要化合物(1)氧化鋁α-Al2O3：剛玉，熔點(diǎn)及硬度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定耐火材料γ-Al2O3：活性氧化鋁，有大的外表積吸附劑、催化劑9/28/202361(2)氫氧化鋁Al(OH)3：兩性化合物。(3)鹽AlCl3、KAl(SO4)2.12H2O弱酸鹽的水解：作業(yè)：p40610.3；10.4；10.209/28/202362三、碳族元素

價(jià)電子構(gòu)型：ns2np21、碳族元素概述9/28/202363存在形式：碳：金剛石、石墨；煤、石油、天然氣;碳酸鹽;CO2。硅：SiO2和各種硅酸鹽鍺：硫銀鍺礦4Ag2S?GeS2，硫鉛鍺礦2PbS?GeS2。錫：錫石SnO2。鉛：方鉛礦PbS，白鉛礦PbCO3。9/28/202364單質(zhì)碳：金剛石：原子晶體,硬度最大,熔點(diǎn)最高的單質(zhì)。石墨：層狀分子晶體，質(zhì)軟，有金屬光澤。足球烯，富勒烯，C60等。2、碳族元素的單質(zhì)

單質(zhì)硅：無定型體晶體：原子晶體，類似于金剛石9/28/2023653、碳的化合物其分子結(jié)構(gòu):〔1〕碳的氧化物

一氧化碳(CO)二氧化碳(CO2)9/28/202366〔2〕碳酸CO2溶于水，大局部CO2?H2O,極小局部H2CO3。H2CO3是二元弱酸。CO32-的結(jié)構(gòu)C：sp2雜化9/28/202367〔3〕碳酸鹽★熱穩(wěn)定性◆H2CO3<MHCO3<M2CO3

9/28/2023689/28/202369

★溶解度：◆NH4+及堿金屬〔除Li〕的碳酸鹽易溶于水，其它金屬碳酸鹽難溶于水?！羲崾禁}大都易溶于水?！敉唤饘伲湟兹芴妓猁}的溶解度>酸式鹽的溶解度如：Na2CO3>NaHCO3◆同一金屬，其不易溶碳酸鹽的溶解度<酸式鹽的溶解度如：CaCO3<CaHCO39/28/202370★水解性碳酸鹽在水溶液中的離解：由于水解作用的存在，就使得金屬離子與CO32-作用時(shí)，表現(xiàn)出不同的存在形式。9/28/202371◆假設(shè)碳酸鹽溶解度>相應(yīng)的氫氧化物溶解度,那么生成氫氧化物沉淀。9/28/202372◆假設(shè)碳酸鹽和相應(yīng)的氫氧化物溶解度相近，那么生成堿式碳酸鹽沉淀〔如：Cu、Mg、Pb、Bi等〕◆假設(shè)碳酸鹽溶解度>相應(yīng)的氫氧化物溶解度,那么生成碳酸鹽沉淀?！踩纾篊a、Sr、Ba、Ag、Cd、Mn等〕9/28/2023734、硅的化合物

無定型體：石英玻璃、硅藻土、燧石晶體：天然為石英，原子晶體純潔石英：水晶含有雜質(zhì)的石英：瑪瑙，紫晶(1)二氧化硅

SiO2------硅石9/28/202374水晶縞瑪瑙瑪瑙石英鹽黑曜石紫晶9/28/202375結(jié)構(gòu)Si采用sp3雜化軌道與氧形成硅氧四面體硅氧四面體金剛石二氧化硅9/28/202376性質(zhì)(1)高溫下與堿共熔(2)與HF作用9/28/202377(2)硅酸及硅酸鹽硅膠可作吸附劑、枯燥劑。變色硅膠：9/28/202378硅酸鹽硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般寫成氧化物形式。泡沸石：Na2O?Al2O3?

2SiO2?nH2O硅酸鈉：Na2O?nSiO29/28/202379水中花園9/28/2023805、錫、鉛化合物SnCl2：強(qiáng)復(fù)原劑PbO2：強(qiáng)氧化劑惰性電子對(duì)效應(yīng)9/28/202381四、氮族元素氮族(VA族)元素：N、P、As、Sb、Bi價(jià)電子構(gòu)型：ns2np31、氮族元素通性p379表10.4由于惰性電子對(duì)效應(yīng)，自上到下+3價(jià)穩(wěn)定性增強(qiáng)+5價(jià)穩(wěn)定性減弱。其表現(xiàn)為：As-Sb-Bi+3價(jià)復(fù)原性遞減；+5價(jià)氧化性遞增。+3價(jià)氧化物的的堿性遞增；+5價(jià)氧化物的酸性遞減。9/28/2023822、氮及其化合物常溫下單質(zhì)氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑。當(dāng)反響系統(tǒng)需惰性氣氛時(shí)常用氮?dú)狻?1)氮?dú)獾獨(dú)夥悬c(diǎn)為-195.8℃,微溶于水.液氮9/28/202383〔2〕氨9/28/202384a易溶于水，形成一元弱堿b強(qiáng)復(fù)原性NH3的性質(zhì)c加合反響d取代反響9/28/202385〔3〕銨鹽：◆NH4+的結(jié)構(gòu)：◆銨鹽一般為無色晶體，絕大多數(shù)易溶于水水解：◆

熱穩(wěn)定性差9/28/202386揮發(fā)性非氧化性酸銨鹽非揮發(fā)性,非氧化性酸銨鹽氧化性酸銨鹽9/28/202387氮有五種氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5。其中最主要的是NO和NO2，它們都是大氣污染物。(4)氮的氧化物NO2氣體可用堿液吸收9/28/202388亞硝酸〔HNO2〕的結(jié)構(gòu)：N：sp2雜化〔2〕弱酸Ka=4.6×10-4〔1〕不穩(wěn)定，只存在于稀溶液中。亞硝酸〔HNO2〕的性質(zhì)：常見主要有亞硝酸和硝酸及其他們的鹽類。(5)氮的含氧酸及其鹽類9/28/202389亞硝酸鹽的性質(zhì)：〔1)絕大局部無色,易溶于水(僅AgNO2淺黃色，不溶),極毒，是致癌物。(3)金屬活潑性差,對(duì)應(yīng)亞硝酸鹽穩(wěn)定性差

(2)氧化復(fù)原性以氧化性為主。9/28/202390硝酸〔HNO3〕的結(jié)構(gòu)：N：sp2雜化硝酸的物理性質(zhì)：純硝酸：無色液體，密度為1.53g?cm-3濃硝酸：含HNO368%，密度1.4g?cm-3

硝酸易揮發(fā)而產(chǎn)生白煙發(fā)煙硝酸：溶有過量NO2的濃硝酸，產(chǎn)生紅煙。硝酸常帶黃色或紅棕色。9/28/202391硝酸的化學(xué)性質(zhì)〔1〕強(qiáng)氧化性9/28/202392△大局部金屬可溶于硝酸，硝酸被復(fù)原的程度與金屬的活潑性和硝酸的濃度有關(guān)。規(guī)律：HNO3越稀，金屬越活潑，HNO3被復(fù)原的氧化數(shù)越低。9/28/202393△王水：△

冷的濃硝酸使Fe,Al,Cr鈍化〔2〕熱穩(wěn)定性差，保存在棕色瓶中〔3〕與有機(jī)化合物發(fā)生硝化反響氧化配位溶解V濃硝酸:V濃鹽酸=1:39/28/202394硝酸鹽的性質(zhì)(1)易溶于水(2)水溶液在酸性條件下才有氧化性固體在高溫時(shí)分解，而有氧化性(3)加熱易分解，其分解產(chǎn)物與鹽中金屬的活潑性有關(guān)。一般有如下規(guī)律：★極活潑金屬〔即復(fù)原性或活潑性比Mg強(qiáng)的金屬〕生成亞硝酸鹽+氧氣。例如：9/28/202395★一般金屬(Mg～Cu，即復(fù)原性或活潑性介于Mg和Cu之間的金屬〕，生成金屬氧化物+氧氣+二氧化氮。★不活潑金屬(Cu以后，即復(fù)原性或活潑性比Cu弱的金屬)生成金屬+氧氣+二氧化氮。例如：例如：9/28/202396亞硝酸、硝酸及其鹽的性質(zhì)比照酸性：HNO3>HNO2氧化性：HNO3<HNO2熱穩(wěn)定性：

HNO3>HNO2

活潑金屬M(fèi)NO2>MNO39/28/2023973、磷及其化合物(自學(xué))

(1)磷的同素異形體9/28/202398(2)磷的氧化物9/28/202399磷氧化物的性質(zhì)P4O6為白色易揮發(fā)的蠟狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑。P4O10為白色雪花狀晶體，有強(qiáng)的吸水性。9/28/2023100●次磷酸〔H3PO2〕及其鹽性質(zhì)：一元中強(qiáng)酸

AgNO3HgCl2CuCl2NiCl2結(jié)構(gòu)：(3)磷的含氧酸及其鹽強(qiáng)復(fù)原劑9/28/2023101●亞磷酸(H3PO3)及其鹽結(jié)構(gòu)：性質(zhì)：二元中強(qiáng)酸強(qiáng)復(fù)原性9/28/2023102●磷酸H3PO4結(jié)構(gòu)：性質(zhì)：▲純潔磷酸為無色晶體▲無氧化性▲三元中強(qiáng)酸特性：脫水縮合后形成焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸9/28/2023103▲焦磷酸H4P2O79/28/2023104▲

聚磷酸聚磷酸(n個(gè)磷酸脫n-1個(gè)H2O)n=2焦磷酸三(聚)磷酸9/28/2023105▲(聚)偏磷酸(聚)偏磷酸(n個(gè)H3PO4脫n個(gè)H2O)偏磷酸HPO3(n=1)四(聚)偏磷酸(HPO3)49/28/20231064、砷、銻、鉍●Sb2O3兩性氧化物，不溶于水，能溶于堿和酸(1)砷、銻、鉍的氧化物●As2O3砒霜?jiǎng)《緝尚云嵫趸?，易溶于堿和酸●Bi2O3弱堿性氧化物，不溶于水和堿，能溶于酸9/28/2023107(2)砷、銻、鉍的鹽●鹽都易水解因此，在配制這些鹽的溶液時(shí)，應(yīng)加相應(yīng)的強(qiáng)酸以抑制水解。9/28/2023108●●砷、銻、鉍的氧化物及水合物性質(zhì)的變化規(guī)律作業(yè)：p40610.5；10.9；10.129/28/2023109五、氧族元素

1、元素通性p387表10.6氧族(VIA族)元素：O、S、Se、Te、Po價(jià)電子構(gòu)型：ns2np4O、S的相似性:均有同素異形體。O2、O3；S8〔單斜硫〕、S(n)(彈性硫)。均能與金屬、非金屬直接化合，且化合物的性質(zhì)也相似。本節(jié)主要討論O、S二種元素。9/28/20231102、氧及其化合物〔1〕氧氣分子構(gòu)型：有一定的氧化性。9/28/2023111〔2〕臭氧〔O3〕

O2的同素異形體結(jié)構(gòu)：中心O：不等性sp2雜化：各個(gè)氧原子的2PZ軌道重疊組成一個(gè)三中心四電子(π34)的大π鍵。鍵角：117o；μ=1.8×10-3C?m，是唯一極性單質(zhì)。

9/28/2023112性質(zhì)： 氧化性〔比O2強(qiáng)〕不穩(wěn)定性

9/28/2023113〔3〕過氧化氫〔H2O2〕結(jié)構(gòu)：H2O2的分子結(jié)構(gòu)就象一本張開的書。分子中有一個(gè)過氧鏈[－O―O―]，9/28/2023114性質(zhì)：H2O2在高濃度時(shí)極不穩(wěn)定，與有機(jī)物接觸容易發(fā)生爆炸。見光，受熱，遇到鐵，銅等重金屬離子，以及在堿性介質(zhì)中均易分解。國內(nèi)商品含量為30%，一般實(shí)驗(yàn)室常用3%左右。不穩(wěn)定性H2O2不太穩(wěn)定，容易分解。

9/28/2023115弱酸性H2O2是一種極弱的酸，可與堿反響生成相應(yīng)的鹽。9/28/2023116可見：H2O2氧化性強(qiáng)，復(fù)原性弱；是不造成二次污染的殺菌劑。氧化復(fù)原性酸性條件：O2

0.682vH2O2

1.77vH2O堿性條件：9/28/2023117S8分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與長鏈狀彈性硫的結(jié)構(gòu)3、硫及其化合物(1)單質(zhì)硫結(jié)構(gòu)：sp3雜化形成環(huán)狀S8分子在硫蒸氣中還可能有S2，S4，S6，S8等分子存在。這個(gè)特點(diǎn)是本族其他元素所沒有的。9/28/2023118物理性質(zhì)

9/28/2023119化學(xué)性質(zhì)9/28/2023120(2)硫化氫H2S結(jié)構(gòu)與H2O相似H2S是無色，有腐蛋味，劇毒氣體。稍溶于水。水溶液呈酸性，為二元弱酸，稱氫硫酸。復(fù)原性9/28/20231219/28/2023122〔3〕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M+S2-/H2SMS易水解：最易水解：Cr2S3，Al2S39/28/2023123酸溶性：水溶性：易溶：NH4+和堿金屬硫化物微溶：MgS，CaS，SrS難溶：BeS※溶于稀鹽酸：9/28/2023124※溶于濃鹽酸(配位溶解)9/28/2023125※溶于濃硝酸(氧化溶解)※溶于王水(氧化配位溶解)9/28/2023126(4)多硫化物9/28/2023127SO2的結(jié)構(gòu)S：sp2雜化，SO2是極性分子(5)氧化物、含氧酸及其鹽SO2的性質(zhì)氣體、無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味，易溶于水，生成亞硫酸。★二氧化硫、亞硫酸及其鹽9/28/2023128H2SO3的性質(zhì)：9/28/2023129亞硫酸鹽的性質(zhì)：溶解性絕大多數(shù)正鹽〔除K+、Na+、NH4+外〕都不溶于水；而酸式鹽都溶于水。正鹽：如Na2SO3等；酸式鹽：如Ca(HSO3)2等向不溶性的正鹽中通入SO2，可使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘乃崾禁}

如：9/28/2023130復(fù)原性9/28/2023131SO3的結(jié)構(gòu)S：3s23p4★三氧化硫、硫酸及其鹽SO3的性質(zhì)無色，易揮發(fā)固體固體有幾種聚合物γ型β型例如：γ型晶體，為三聚分子

β型晶體，為螺旋式長鏈9/28/2023132H2SO4的結(jié)構(gòu)S：sp3雜化9/28/2023133濃H2SO4的性質(zhì)▲二元強(qiáng)酸

是最強(qiáng)的二元酸▲強(qiáng)吸水性：與水混合會(huì)放出大量的熱。所以稀釋硫酸時(shí)，應(yīng)將硫酸緩慢地參加水中，而不能將水參加濃硫酸中?？菰飫?。如可從纖維、糖中提取水。▲

冷的濃硫酸使Fe,Al,等金屬鈍化9/28/2023134▲強(qiáng)氧化性9/28/2023135★硫酸鹽的性質(zhì)：溶解性絕大多數(shù)正鹽〔除Ba2+、Pb2+、Ca2+外〕都易溶于水；而酸式鹽大都易溶于水。形成復(fù)鹽多數(shù)硫酸鹽還能形成復(fù)鹽。如：正鹽：大多數(shù)金屬只能得到正鹽；酸式鹽：僅K、Na、NH4才能形成穩(wěn)定的酸式鹽9/28/2023136(6)硫的其他含氧酸及其鹽H2S2O7為無色晶體，吸水性、腐蝕性比H2SO4更強(qiáng)。焦硫酸鹽可作為溶劑★焦硫酸及其鹽9/28/2023137硫代硫酸(H2S2O3)：極不穩(wěn)定，尚未制得純品。硫代硫酸鹽：Na2S2O3

5H2O，海波，大蘇打。★硫代硫酸及其鹽性質(zhì)：a.易溶于水,水溶液呈弱酸性

b.遇酸分解c.復(fù)原性9/28/2023138c.重金屬鹽難溶，不穩(wěn)定Ag2S(黑)黃棕9/28/2023139

★過硫酸及其鹽9/28/2023140過二硫酸鹽的性質(zhì)強(qiáng)氧化劑:穩(wěn)定性差:過二硫酸鹽如：9/28/2023141★連二亞硫酸及其鹽二元中強(qiáng)酸:遇水分解:連二亞硫酸:(H2S2O4)9/28/2023142連二亞硫酸鹽:保險(xiǎn)粉復(fù)原劑:穩(wěn)定性：比相應(yīng)的酸強(qiáng)9/28/2023143六、鹵素元素1、通性

p393表10.9

鹵素元素(VIIA族)元素：F、Cl、Br、I、At價(jià)電子構(gòu)型：ns2np59/28/2023144(1)物理性質(zhì):2、單質(zhì)9/28/2023145(2)化學(xué)性質(zhì):9/28/2023146歧化反響:平衡常數(shù)(3)與H2O反響:氧化反響:I2不能置換出水中的氧。

HXO的穩(wěn)定性從Cl→I降低9/28/2023147歧化反響:在堿存在下，可促進(jìn)X2在H2O中的溶解、歧化。9/28/20231483、氫化物常溫下,鹵化氫都是無色具有刺激性氣味的氣體。極性：依次降低穩(wěn)定性:依次降低酸性:依次降低復(fù)原性:依次增強(qiáng)沸點(diǎn):依次增高.但