第六章化學(xué)與材料

第6章

元素化學(xué)與

無(wú)機(jī)材料金屬元素90種非金屬元素22種

112種元素6.1單質(zhì)的物理性質(zhì)單質(zhì)的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。6.1.1熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和硬度表6.1

單質(zhì)的熔點(diǎn)（℃）表6.2

單質(zhì)的沸點(diǎn)（℃）變化趨勢(shì)與熔點(diǎn)相似表6.3

單質(zhì)的硬度(莫氏)表6.4

主族元素的晶體類型IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0

H2分子

He分子Li金屬Be金屬B近原子C金剛石,原子石墨,層狀N2分子O2分子F2分子Ne分子Na金屬M(fèi)g金屬Al金屬Si原子P分子,層狀S分子,鏈狀

Cl2分子Ar分子K金屬Ca金屬Ga金屬Ge原子As分子,層狀Se分子,鏈狀

Br2分子Kr分子Rb金屬Sr金屬In金屬Sn原子,金屬Sb分子,層狀Te鏈狀I(lǐng)2分子Xe分子Cs金屬Ba金屬Tl金屬Pb金屬Bi層狀,近金屬Po金屬AtRn分子熔點(diǎn)高金屬晶體，金屬鍵金屬鍵的強(qiáng)度與金屬的原子半徑、能參加成鍵的價(jià)電子數(shù)及核對(duì)外層電子的作用力有關(guān)。s區(qū)金屬，r大，價(jià)電子少，金屬鍵較弱，熔、沸點(diǎn)低，硬度、密度小。d區(qū)IIIB-VIB金屬，r減小，價(jià)電子數(shù)增多，核對(duì)外層電子作用力增大，金屬鍵增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)逐漸升高。VIB金屬的未成對(duì)電子數(shù)最多，均可參與成鍵，所以熔、沸點(diǎn)最高。VIIB以后，未成對(duì)電子數(shù)減小，熔、沸點(diǎn)逐漸降低。金屬晶體→原子晶體→分子晶體表6.5非金屬單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)沸點(diǎn)白磷以P4單元通過(guò)分子間力結(jié)合形成分子晶體。黑磷層狀晶體。原子晶體熔、沸點(diǎn)高，硬度大。硫以S8為單元形成分子晶體。彈性硫?yàn)殒湢罱Y(jié)構(gòu)晶體。第IVA的碳元素有金剛石（原子晶體）、石墨（層狀結(jié)構(gòu)晶體）和球烯（分子晶體）三種同素異形體。球烯又稱為富勒烯（Fullerene），由一系列偶數(shù)個(gè)（26~幾百個(gè)）碳原子組成，其中C60最具代表性。圖6.1C60結(jié)構(gòu)示意圖由60個(gè)碳原子組成球形32面體（12個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形），每個(gè)C以sp2雜化軌道與相鄰的三個(gè)C成鍵，剩余的p軌道形成大π鍵，因而具有芳香性。6.1.2導(dǎo)電性和能帶理論1.單質(zhì)及化合物的導(dǎo)電性導(dǎo)體：電導(dǎo)率大于10S·m-1，周期表左邊的金屬及合金。絕緣體：電導(dǎo)率小于10-11S·m-1，p區(qū)右上部元素及稀有氣體元素的單質(zhì)。例如Cl2,O2,Ne,Ar等半導(dǎo)體：10-11S·m-1<電導(dǎo)率<10S·m-1，p區(qū)對(duì)角線附近的元素單質(zhì)。例如Si，Se等?；衔镏?，大多數(shù)都是絕緣體，少數(shù)化合物是半導(dǎo)體。如：GaAs,InSb,GaP,ZnO,CdS,ZnSe等。表6.6單質(zhì)的電導(dǎo)率(MS·m-1)最常用的導(dǎo)電材料：銅、鋁影響電導(dǎo)率的因素：純度和溫度。金屬的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低；半導(dǎo)體和絕緣體的電導(dǎo)率隨溫度升高而增加。2.固體能帶理論以分子軌道理論為基礎(chǔ)3s3s2Naσσ*3Nan個(gè)Na空軌道，空能級(jí)電子占用能級(jí)3s能帶滿帶導(dǎo)電空帶半滿帶未滿帶是金屬能導(dǎo)電的根本原因。n個(gè)Mg電子占用能級(jí)3s能帶滿帶不導(dǎo)電？空能級(jí)電子占用能級(jí)a.導(dǎo)體

空帶禁帶滿帶b.半導(dǎo)體空帶禁帶滿帶c.絕緣體導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶模型示意圖滿帶空帶能隙能隙3.能帶理論的應(yīng)用金屬晶體中存在未滿的能帶是金屬能導(dǎo)電的根本原因。溫度升高時(shí)，金屬中原子和離子熱振動(dòng)加劇，電子與它們碰撞的頻率增加，電子穿越晶格的運(yùn)動(dòng)受阻，使導(dǎo)電能力下降。絕緣體不能導(dǎo)電是因?yàn)榻麕У膶挾容^大(>5eV)，一般溫度下電子難以躍過(guò)禁帶。半導(dǎo)體的禁帶較窄(<2～3eV)，升高溫度有少數(shù)電子可以激發(fā)，躍過(guò)禁帶而導(dǎo)電。6.2單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)氧化性增強(qiáng)還原性增強(qiáng)還原性增強(qiáng)增強(qiáng)還原性還原性增強(qiáng)不明顯還原性增強(qiáng)ⅠAⅡAⅢAVIIAIIIBⅣBⅡB表6.7

金屬單質(zhì)活潑性規(guī)律1.金屬單質(zhì)活潑性規(guī)律6.2.1金屬單質(zhì)的還原性(1)金屬與氧的作用

s區(qū)金屬活潑，還原性強(qiáng)。A+O2氧化物：Na2O,MgO等過(guò)氧化物：Na2O2,BaO2等超氧化物：KO2,BaO4等—O—O—強(qiáng)氧化過(guò)氧化物和超氧化物都是固體儲(chǔ)氧物質(zhì)，能釋放出氧氣2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)4KO2(s)+2H2O(g)=4KOH(s)+3O2(g)4KO2(s)+2CO2(g)=2K2CO3+3O2(g)KO2常用于急救器或裝在防毒面具中。p區(qū)金屬元素，只有Al比較活潑，能在空氣中與氧反應(yīng)，但生成致密的氧化膜阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。d區(qū)元素活潑性較弱。第四周期元素除Cu外可以與氧反應(yīng)，但Cr、Zn也形成致密的氧化膜。副族金屬，同周期間的相似性較同族間的相似性更顯著，且第4周期金屬的活潑性較第5、6周期強(qiáng)。(2)金屬的溶解

s區(qū)金屬與水劇烈反應(yīng)，置換出水中的氫。

Be和Mg形成致密的氧化物保護(hù)膜，對(duì)水較為穩(wěn)定。

p區(qū)金屬(除Sb、Bi外)和第四周期副族金屬(Cu除外)的

比s區(qū)金屬的要大，但比酸中的

(H+/H2)低，因此可與鹽酸、稀硫酸等非氧化性的酸反應(yīng)。2Na+2H2O=2NaOH+H2從電極電勢(shì)來(lái)理解Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2

鈮、鉭、釕、銠、鋨、銥等不能溶于王水，可以溶于濃硝酸和濃氫氟酸組成的混合酸。

p區(qū)金屬中的鋁、鎵、錫、鉛，d區(qū)的鉻，s區(qū)的鋅等可溶解于堿溶液。

d區(qū)和ds區(qū)第五、六周期金屬的電極電勢(shì)比H高，只能用氧化性的酸(濃硫酸、濃硝酸、王水等)溶解。3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO(g)+H2O3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO(g)+4H2OAu+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO(g)+2H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Sn+2NaOH=Na2SnO2+H22.溫度對(duì)單質(zhì)活潑性的影響*從ΔG來(lái)判斷Mg常溫下緩慢氧化，點(diǎn)燃時(shí)劇烈燃燒升高溫度，有利于金屬單質(zhì)與氧氣的反應(yīng)。(化學(xué)動(dòng)力學(xué))但是，高溫時(shí)金屬單質(zhì)的活潑性遞變規(guī)律究竟如何呢？ΔG越負(fù)，或K越大，反應(yīng)進(jìn)行的可能性越大。ΔGθ(T)≈ΔHθ(298.15K)–TΔSθ(298.15K)TΔG

4/3Al(s)+O2(g)=2/3Al2O3(s)2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)ΔGθ(T)≈(-1117+0.208T)kJ·mol-1ΔGθ(T)≈(-533+0.145T)kJ·mol-1從化學(xué)熱力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，在高溫下金屬與氧的結(jié)合能力比常溫下弱。Ag與O2反應(yīng)，室溫下ΔG<0，T>408K時(shí)，ΔG>0。873K時(shí)，單質(zhì)與氧結(jié)合能力由強(qiáng)到弱依次為：CaMgAlTiSiMnNaCrZnFeH2CCoNiCu2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)ΔGθ(T)≈(-876+0.095T)kJ·mol-1Al與O2的結(jié)合能力強(qiáng)于Fe3.金屬的鈍化金屬在空氣中會(huì)自動(dòng)氧化生成具有較強(qiáng)保護(hù)作用的氧化膜，稱為金屬的鈍化。最易產(chǎn)生鈍化作用的有Al、Cr、Ni和Ti以及含有這些金屬的合金。鋁制品可以做炊具，鐵制容器和管道能貯運(yùn)濃HNO3和濃H2SO4.在鋼中加入鉻、鋁和硅等，能生成具有鈍化作用的氧化膜，有效地減慢了高溫下鋼的氧化。依此可設(shè)計(jì)耐熱鋼。6.2.2非金屬單質(zhì)的氧化還原性較活潑的非金屬單質(zhì)如F2、O2、Cl2、Br2具有強(qiáng)氧化性。

Cl2+2I-=2Cl-+I25Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-

+12H+可根據(jù)

的大小判斷氧化性的強(qiáng)弱較不活潑的非金屬單質(zhì)如C、H2、Si常用做還原劑。如：

C+2H2SO4(濃)=CO2(g)+2SO2(g)+2H2O3Si+18HF+4HNO3=3H2[SiF6]+4NO(g)+8H2O

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2(g)

一些不活潑的非金屬單質(zhì)如稀有氣體、N2等通常不與其他物質(zhì)反應(yīng)，常用做惰性介質(zhì)保護(hù)氣體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)既有氧化性又有還原性，可發(fā)生岐化反應(yīng)。如Cl2、Br2、I2、P4、S8等。

Cl2+H2O=HCl+HClO

Br2+6NaOH=5NaBr+NaBrO3+3H2O6.3.1鹵化物（AXn）的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和離子極化理論氯化物活潑金屬氯化物離子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高一般金屬氯化物過(guò)渡型晶體，鏈狀或?qū)訝钊埸c(diǎn)、沸點(diǎn)介于前兩者之間例如NaCl,KCl,BaCl2等非金屬氯化物分子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低例如PCl3,CCl4,SiCl4等周期表中部金屬例如FeCl3,AlCl3,MgCl2等氯化物的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)見p271-272。6.3無(wú)機(jī)化合物的物理性質(zhì)注1：IB~VB，IA~IVA族價(jià)態(tài)與族數(shù)相同；VIA族為四氯化物，VIB、VA族為三氯化物。VIIB和VIII族為二氯化物。

注2：Tl、Pb、Bi分別為+1、+2、+3價(jià)。表6.8氯化物的熔點(diǎn)IAHCl

-84.9IIAIIIAIVAVAVIALiCl

1342BeCl2

520BCl3

12.5CCl4

76.8NCl3<71NaCl

1413MgCl2

1412AlCl3178sSiCl4

57.6PCl375.5SCl4-15dIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBIBIIBKCl1500sCaCl2

>1600ScCl3

825sTiCl4

136.4VCl4

148.5CrCl3

1300sMnCl2

1190FeCl3

315dCoCl2

1049NiCl2

973sCuCl2933dCuCl1490ZnCl2

732GaCl3201.3GeCl4

84AsCl3130.2SeCl4288dRbCl

1390SrCl2

1250YCl3

1507ZrCl4

331sNbCl5

254MoCl5

268RhCl2

800sAgCl1550CdCl2

960InCl3600SnCl4

114.1SbCl3283TeCl4380CsCl

1290BaCl2

1560LaCl3

>1000HfCl4

319sTaCl5

242WCl6346.7

WCl5

275.6ReCl4

500AuCl3265s

AuCl

289dHgCl2

302TlCl720PbCl4

105dPbCl2

950BiCl3447s表示升華;d表示分解；LiCl，ScCl3的數(shù)據(jù)有一個(gè)溫度范圍，本表取平均值。表6.9氯化物的沸點(diǎn)規(guī)律：（1）IA族元素氯化物(LiCl除外)的熔點(diǎn)自上而下逐漸降低；

IIA族元素氯化物熔點(diǎn)的變化趨勢(shì)相反，自上而下逐漸升高；（2）同一金屬元素的低價(jià)態(tài)氯化物的熔點(diǎn)比高價(jià)態(tài)的要高。FeCl2>FeCl3;SnCl2>SnCl4離子的極化理論能夠說(shuō)明以上兩個(gè)現(xiàn)象。離子極化理論及應(yīng)用*在外電場(chǎng)的作用下，離子中的原子核和電子會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，離子變形，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，這種過(guò)程叫做離子極化。離子極化作用示意圖離子帶有電荷，本身可以產(chǎn)生電場(chǎng)，使帶有異號(hào)電荷的相鄰離子極化。-離子極化，使正、負(fù)離子之間發(fā)生了額外的吸引力，有可能使兩個(gè)離子的軌道或電子云產(chǎn)生變形而導(dǎo)致軌道相互重疊，趨向于生成極性較小的鍵，即離子鍵向共價(jià)鍵轉(zhuǎn)變。因而，極性鍵可以看成是離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡的一種形式。離子鍵向共價(jià)鍵轉(zhuǎn)變的示意圖影響離子極化作用的重要因素*極化力（離子使其他離子極化而發(fā)生變形的能力）

離子的半徑

半徑越小，極化力越強(qiáng)。如Mg2+>Ba2+

離子的外層電子構(gòu)型

8電子構(gòu)型的離子(如Na+、Mg2+)極化力弱；

9~17電子構(gòu)型的離子(如Cr3＋、Mn2＋、Fe2＋、Fe3+)及

18電子構(gòu)型的離子(如Ag＋、Zn2+等)極化力較強(qiáng)。

離子的極化力主要取決于：

離子的電荷

電荷數(shù)越多，極化力越強(qiáng)。

離子變形性(離子可以被極化的程度)離子變形性的大小主要取決于：

離子的電荷

隨正電荷的減少或負(fù)電荷的增加，變形性增大。

Si4+<Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-

離子的半徑

隨半徑增大，變形性增大。

F-<Cl-<Br-<I-；O2-<S2-

離子的外層電子構(gòu)型

18、9~17等電子構(gòu)型的離子變形性較大，具有稀有氣體外層電子構(gòu)型(8電子)的離子變形性小。

K+<Ag+；Ca2+<Hg2+極化對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和熔點(diǎn)的影響*以第三周期氯化物為例：

由于Na+、Mg2+、Al3+、Si4+的離子電荷依次而半徑，極化力依次，引起Cl-發(fā)生變形的程度也依次，致使正負(fù)離子軌道的重疊程度，鍵的極性，相應(yīng)的晶體由NaCl的離子晶體轉(zhuǎn)變?yōu)镸gCl2、AlCl3的層狀過(guò)渡型晶體，最后轉(zhuǎn)變?yōu)镾iCl4的共價(jià)型分子晶體，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、導(dǎo)電性也依次。解釋IA氯化物和IIA氯化物熔點(diǎn)變化趨勢(shì)相反的原因：IA氯化物屬典型的離子晶體，復(fù)合離子晶體熔點(diǎn)變化規(guī)律；

IIA氯化物：和IA金屬離子比較而言，IIA金屬離子半徑小，電荷數(shù)高，自下至上對(duì)Cl-的極化力增強(qiáng)，從離子晶體向過(guò)渡型晶體轉(zhuǎn)變，熔點(diǎn)降低。6.3.2氧化物的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和硬度活潑金屬氧化物離子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高例如Na2O,BaO,CaO,MgO等非金屬氧化物大部分為分子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低例如CO2,P2O5,SO2,SO3等但SiO2是原子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高金屬性不太強(qiáng)的元素的氧化物過(guò)渡型化合物，其中低價(jià)態(tài)金屬的氧化物是從離子晶體向原子晶體過(guò)渡，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高。例如Cr2O3,Al2O3,Fe2O3,TiO2等高價(jià)態(tài)金屬的氧化物由于離子間相互極化作用強(qiáng)烈，屬離子晶體向分子晶體過(guò)渡，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低。例如V2O5,CrO3,MoO3,Mn2O7等表6.10氧化物的熔點(diǎn)除標(biāo)有*、**和VIII族的元素外，所有元素氧化物的價(jià)態(tài)與族數(shù)一致。*：Rh2O3

；**：Au2O3;VIII族：+2價(jià)。VA族有下劃線的為+3價(jià)。相同價(jià)態(tài)的某金屬的氧化物的熔點(diǎn)高于其氯化物的熔點(diǎn)。

MgO>MgCl2,Al2O3>AlCl3,Fe2O3>FeCl3等

應(yīng)用原子型、離子型及某些過(guò)渡型的氧化物晶體，具有熔點(diǎn)高、硬度大、對(duì)熱穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，工程中常用做磨料、耐火材料、絕熱材料等。6.4無(wú)機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)高錳酸鉀、重鉻酸鉀、亞硝酸鹽、過(guò)氧化氫為代表。

高錳酸鉀

暗紫色晶體,強(qiáng)氧化劑。其氧化能力隨介質(zhì)的酸度的減弱而減弱，還原產(chǎn)物也不同。

酸性介質(zhì)中是很強(qiáng)的氧化劑，還原產(chǎn)物為Mn2+(淺紅色)

MnO4-＋8H+＋5e＝Mn2++4H2O

(MnO4-/Mn2+)＝1.507VMnO4-＋5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O6.4.1氧化還原性在中性或弱堿性的溶液中，被還原為MnO2(棕褐色)。

MnO4-＋2H2O＋3e-＝MnO2

+4OH-

(MnO4-/MnO2)＝0.595V2MnO4-＋3SO32-+H2O=2MnO2+3SO42-+2OH-在強(qiáng)堿性溶液中，被還原為MnO42-（綠色）

MnO4-＋e-＝MnO42-

(MnO4-/MnO42-)＝0.558V2MnO4-＋SO32-+2OH-=2MnO42-+SO42-+H2OkMnO4見光分解，用棕色瓶貯存。

重鉻酸鉀

橙色晶體,常用的氧化劑。Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3+＋6Fe3++7H2O

+6價(jià)的鉻：CrO42-

和Cr2O72-兩種形式存在：

2CrO42-(aq)+2H+(aq)=Cr2O72-(aq)+H2O

(黃色)(橙色)

(Cr2O72-/Cr3+)＝1.232V

亞硝酸鈉無(wú)色透明晶體，既有氧化性又有還原性。有毒、致癌。作為氧化劑：

2NO2-+2I-+4H+=2NO(g)+I2+2H2O作為還原劑: Cr2O72-

+3NO2-

+8H+=2Cr3++3NO3-

+4H2OHNO2+H++e-=NO+H2O在酸性介質(zhì)中的電極電勢(shì):

(HNO2

/NO)＝0.983V

過(guò)氧化氫H2O2中O的氧化值為-1，既有氧化性又有還原性。H2O2+2I-

+2H+=I2+2H2O2MnO4-

+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2+8H2O過(guò)氧化氫的應(yīng)用：漂白劑：漂白象牙、絲、羽毛等；消毒劑：3%的H2O2做外科消毒劑；氧化劑：90%的H2O2做火箭燃料的氧化劑。6.4.2酸堿性氧化物及其水合物的酸堿性強(qiáng)弱的一般規(guī)律：1.氧化物及其水合物的酸堿性

氧化物可分為酸性、堿性、兩性和不成鹽四類。不成鹽氧化物與水、酸或堿不起反應(yīng)，如CO，NO等。氧化物的水合物通式：R(OH)x

周期系各族元素最高價(jià)態(tài)的氧化物及其水合物從左到右(同周期)：酸性增強(qiáng)，堿性減弱自上而下(同族)：酸性減弱，堿性增強(qiáng)

同一元素形成不同價(jià)態(tài)的氧化物及其水合物高價(jià)態(tài)的酸性比低價(jià)態(tài)強(qiáng)；低價(jià)態(tài)的堿性比高價(jià)態(tài)強(qiáng)。H3PO4 H2SO4 HClO4

弱酸強(qiáng)酸 極強(qiáng)酸酸性增強(qiáng)相同元素不同價(jià)態(tài)的氧化物及其水合物的酸堿性HClO HClO2 HClO3 HClO4

弱酸 中強(qiáng)酸 強(qiáng)酸 極強(qiáng)酸酸性增強(qiáng)HI HBr

HCl

弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸酸性增強(qiáng)R(OH)x離子鍵理論*R(OH)X型化合物可以按兩種方式解離：

簡(jiǎn)單地把R、O、H都看成離子，考慮正離子Rx+和H+分別與O2-之間的作用力。如果Rx+離子的電荷數(shù)越多，半徑越小，則Rx+吸引O2-、排斥H+能力越大，越易發(fā)生酸式解離，酸性越強(qiáng)，堿性越弱。ROHIII酸式堿式低價(jià)態(tài)(≤+3)金屬元素(如s區(qū)和d區(qū)低價(jià)態(tài)離子)，其氫氧化物多呈堿性；中間價(jià)態(tài)(+2～+4)，其氫氧化物常顯兩性，例如

Zn2+、Al3+等的氫氧化物；高價(jià)態(tài)(+4～+7)，其氫氧化物呈酸性。解釋第三周期元素氧化物的水合物的酸堿性遞變規(guī)律。NaOH和Mg(OH)2堿性；Al(OH)3兩性；Si、P、S、Cl的氧化物的水合物顯酸性，且酸性依次增強(qiáng)。2.氯化物與水的作用

不太活潑金屬的氯化物

鎂、鋅、鐵等的氯化物會(huì)不同程度地與水發(fā)生反應(yīng)

(水解)，引起溶液酸性的增強(qiáng)。

活潑金屬的氯化物

鉀、鈉、鋇的氯化物在水中解離并水合，但不與水反應(yīng)，水溶液的pH值不變。SnCl2+H2OSn(OH)Cl(s)+HClSbCl3+H2OSbOCl(s)+HClBiCl3+H2OBiOCl(s)+HCl堿式氯化亞錫氯氧化銻氯氧化鉍

非金屬氯化物及某些高價(jià)態(tài)金屬的氯化物與水完全反應(yīng)，生成含氧酸和鹽酸。

BCl3+3H2O=H3BO3+3HClSiCl4+3H2O=H2SiO3+4HClPCl5+4H2O=H3PO4+5HCl3.硅酸鹽與水的作用除堿金屬外，絕大多數(shù)硅酸鹽難溶于水也不與水作用。硅酸鈉、硅酸鉀是常見的可溶性的硅酸鹽。將二氧化硅與燒堿或純堿共熔，可得硅酸鈉。

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(g) SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2(g)Na2SiO3與水反應(yīng)，強(qiáng)烈水解，溶液呈堿性。

SiO32-＋H2O=H2SiO3＋2OH-Na2SiO3的水溶液稱為水玻璃，俗稱泡花堿?；瘜W(xué)計(jì)量式為Na2O·mSiO2。水玻璃有相當(dāng)強(qiáng)的粘結(jié)能力，是工業(yè)上重要的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。硅酸(H2SiO3)的化學(xué)通式為mSiO2·nH2O。m>1的硅酸稱為多硅酸，受熱能完全脫水，轉(zhuǎn)變成SiO2。將硅酸中大部分水脫去，可得白色透明固體，稱為硅膠。硅膠的比表面積非常大(800～900m2/g)，可用作吸附劑、干燥劑和催化劑載體。經(jīng)CoCl2處理可得變色硅膠，是常用的干燥劑。當(dāng)藍(lán)色變成粉紅色時(shí)，就要進(jìn)行再生處理，方可恢復(fù)吸濕能力。6.5配位化合物幾乎所有的金屬都能形成配合物。[Ag(NH3)2]Cl,[Cu(NH3)4]SO4,K3[Fe(CN)6]6.5.1配位化合物的組成和結(jié)構(gòu)1簡(jiǎn)單配合物[Cu

(NH3)4]2+SO42-中心離子配位體H2+[Pt

Cl6]2-中心離子

（形成體）配位體配位數(shù)：與中心離子直接相結(jié)合的配位原子的總數(shù)。配位單元配位數(shù)配位原子2特殊配合物單齒配體，多齒配體螯合劑乙二胺(en)，H2NCH2CH2NH2H2C-NH2H2C-NH2NH2-CH2NH2-CH2H2C-NH2H2C-NH2Cu2+螯合離子螯合物[Cu(NH3)4]2++2en[Cu(en)2]2++4NH3穩(wěn)定羰合物Ni(CO)4配離子配體數(shù)配位數(shù)配體種類[Cu(NH3)4]2+44單齒配體[Cu(en)2]2+24

[Fe(EDTA)]-16多齒配體區(qū)別配體數(shù)、配位數(shù)

中心離子（或原子）有空的價(jià)電子軌道可以接受由配位體的配位原子提供的孤對(duì)電子而形成配位鍵。3.價(jià)鍵理論中心離子與配位體間的化學(xué)鍵是配位鍵。一般配合物的中心離子：（d區(qū)、ds區(qū)元素）

VCrMnFeCoNiCuZnMoTc

Ru

RhPdAgCdWReOsIrPtAuHg價(jià)電子軌道通常指(n-1)d、ns、np軌道。

配位體配位體的配位原子必須有孤對(duì)電子可供中心離子共用。例：CN-,NH3,H2O,F-OH-,Cl-SSO32-[S2O32-],Br-SCN-,I-Ag+4d5s5p[Ag(NH3)2]+sp雜化(1)配位數(shù)為2的配合物(2)配位數(shù)為3的配合物---sp2雜化---平面三角型（外軌型）例：[Cu(CN)3]-Cu3d104s1sp2雜化CN-CN-CN-[]3d103d4s4p配位數(shù)雜化軌道

空間構(gòu)型實(shí)例2sp

直線型[Ag(NH3)2]+,[AuCl2]ˉ4sp3

四面體型[Zn(NH3)4]2+,[Cu(CN)4]2-,[HgI4]2-,[Ni(CO)4]2+dsp2

平面四邊形[Ni(CN)4]2-,[Cu(NH3)4]2+,[AuCl4]-,[PtCl4]2-6d2sp3

正八面體[Fe(CN)6]3ˉ,[PtCl6]2-,[Cr(CN)6]3ˉsp3d2[FeF6]3-,[Cr(NH3)6]3+,[Ni(NH3)6]2+表6.11配合物的雜化軌道與空間構(gòu)型(見p288)6.5.2配位化合物的命名

配離子命名

1）配位體名稱列在中心離子(或中心原子)之前，用“合”字將二者聯(lián)在一起；

2）每種配位體前用二、三、四等數(shù)字表示配位體數(shù)目；

3）對(duì)較復(fù)雜的配位體則將配位體均寫在括號(hào)中；

4）在中心離子之后用帶括號(hào)的羅馬數(shù)字表示其氧化值。例如：[Ag(NH3)2]+二氨合銀(I)離子；[Cu(en)2]2+二(乙二胺)合銅(II)離子；[Fe(CN)6]3-六氰合鐵(III)離子

配合物命名服從一般無(wú)機(jī)物的命名原則。若與配位陽(yáng)離子結(jié)合的負(fù)離子是簡(jiǎn)單酸根，則該配合物叫做“某化某”；[Ag(NH3)2]Cl

氯化二氨合銀(I)；[Cu(en)2]SO4

硫酸二(乙二胺)合銅(II)；K3[Fe(CN)6]

六氰合鐵(III)酸鉀若配合物含有配陰離子（即配離子是負(fù)離子），則配陰離子后加“酸”字，也叫做“某酸某”。若與配合物陽(yáng)離子結(jié)合的負(fù)離子是復(fù)雜酸根如SO42-、Ac-等叫做“某酸某”；6.5.3配合化合物的應(yīng)用離子的定性鑒定離子的定性鑒定利用配合物的顏色來(lái)鑒定溶液中的某種金屬離子。濃氨水鑒定Cu2＋——[Cu(NH3)4]2+