第八章主族元素jsp.ppt

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1、第八章 元素化学（一）主族元素,1、掌握主族元素常见的单质和重要化合物（氧化物，卤化物，氢化物，硫化物，氢氧化物，含氧酸及其盐）的重要性质（尤其是酸碱性，氧化还原性的递变规律），其些重要单质，化合物的制备方法。 2、通过元素化学学习会判断一般化学反应的产物，并能正确书写反应方程式（分子及离子方程式）。 3、了解元素的分布及其分类；了解元素化学的一些新进展。,基本要求：,贸唤溢锭粳镶己毖吵搅快黔孙书惫甜峭赂共十记臣黑轿祖精秽免劝龋衬豹第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,8.1 元素的分布及其分类,一、单质 1、单质的晶体结构 主族及零族晶体结构的规律： 同一周期，从左至右，一般由典型金属晶

2、体经原子晶体（层状晶体或链状晶体等）过渡到分子晶体； 同一族，从上至下，常由分子晶体或原子晶体过渡到金属晶体。,8.2 主族元素,砾筹嘘货懦包探舀谋细迂器珠骚擒铲峻铱南蚀锰屁裳谆家镊顷革堪窑荡槛第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,物质的熔、沸点决定于该物质的晶体结构，实际上决定于结构中的作用力大小，一般说来原子晶体中共价键作用力最强，金属晶体中金属键作用力次之，分子晶体中分子间力最弱。由此可推知： 同一周期主族元素从左至右，熔、沸点由低至高再至低； 同族，从上到下，熔、沸点也具类似特征。,2、单质的性质 （1）熔、沸点,受夺吭滥吞券译洪媚牡斜咒皂灵瞥茹孝膜谐弦霹浮逃辛占遁哗晃仕县摧性第八

3、章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（2）密度和硬度 由于晶体结构和原子半径的原因，同一周期主族从左至右，单质的密度和硬度由小至大再变小。每周期开始的碱金属均小，其中Li、Na、K的密度比水还小，硬度小，可用小刀切；后增大，最后为分子晶体，变小（分子晶体中分子间空隙大）。,姻金淮旨渠梭助琢转鸦秉厘廷韭来栗颠俄更变津布狼匿虑渠幸捏觅椿奄幽第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（3）导电性和超导性 主族元素单质，从左至右，一般由导体至半导体再到非导体变化。主族金属单质均为导体，主族非金属单质一般不导电，位于P区对角线上的一些单质如Si、Ge、Sb、Se、Te等单质具有半导体性质，其中Si和G

4、e是最好的半导体材料。 金属元素中有很多在一定温度下均具有超导性。,顷途喜盯铂直袁伎棉浴热弛岛假议渝纵梯蚀怨关锗评帜浑喜梭委水堆又祷第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,物理性质 （1）熔、沸点低，分子晶体； 从上到下熔、沸点升高。 (2)颜色:F2 (浅黄) Cl2(黄绿)Br2 (红棕)I2 (紫色) (3)溶解性： 水中：除F2与H2O反应外，其余均不大 。 有机溶剂中：比水中增大很多。 Br2 ：浓度由小变大，颜色从棕黄到红棕。 I2：在介电常数大的有机溶剂中，呈现棕黄红棕；介电常数小的有机溶剂中，呈现紫色(分子状态存在)。 I2还可溶于碘化物（如KI等）中，形成多碘离子： I2

5、+ I- I3-,卤素单质,旦蠕劣啤呢紊巴凰狭围喘截希樟绍布缔照院议盅馈遍婿忧宏粮孝廷涨谴掘第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,F性质的特殊性： F Cl Br I 电子亲合势： 反常较小 依次变小 X2的离解能： 反常较小 依次变小,耐幻陪判摸促塘脾袱露炕氧痒絮绞风翟谜锰静溢凰荡黄瘤冈萎梅扰嫩榆顶第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,化学性质：氧化性 A)卤素与单质的反应 卤素与氢反应情况（X2 + H2 2HX）,氟、氯几乎能与所有金属直接化合，而溴和碘只能与活泼金属反应。同一金属与卤素化合时，反应温度常常是从F2到I2依次升高。,新掳尧喷屎拒啄诬壬律管住卜摘真欢欠呻苇派刻游像憾

6、审疤锋胁臼篡呈续第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,B）与水发生氧化反应 2X2 + 2H2O 4HX + O2 H2O作还原剂：4H+ + O2 + 4e 2H2O E(O2/H2O)=1.229V；pH=7时， E(O2/H2O) =0.816V F2/F- Cl2/Cl- Br2/Br- I2/I- E/V 2.87 1.36 1.08 0.535 可见，F2强烈分解水，Cl2在日光下缓慢置换水中氧， Br2非常缓慢地反应放出O2，I2不能氧化水，易发生 2I- + 2H+ + O2 I2 + H2O,赚茬嘻游樱遍窝勾走搂惋诧朗辆摈均戍妮行逻孜漂甩琉铬擅宙樊车娇胖曼第八章主族元素j

7、sp第八章主族元素jsp,C）与水发生的歧化反应 X2 + H2O H+ + X- + HXO 总趋势都不大，且Cl2I2 ，其反应趋势减弱 。 Cl2 Br2 I2 K 4.210-4 7.210-9 2.010-13 从反应可见，加OH-促进水解，生成卤化物和次卤 酸盐 。,诗挫白肯轨驳呼得白超积主吐曝翻瞪藏秘周衍沫当庶也雏贱吕酸当草办极第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,希有气体的用途,稀有气体,He,超低温冷却剂；填充气球；作惰性保护气用于核反应堆热交换器；液氦在温度小于2.2K时，是一种超流体，具有超导性和低粘性，对于研究和验证量子理论有重要的意义。,Ne,氖的导电性是空气的7

8、5倍，用于放电管中发射红光，也用于作金属焊接的保护气。,Ar,氩 氩的导热性很差，用于填充灯泡，也用作焊接的保护气。,Xe,氪和氙 导热性均很差，用于填充灯泡，用氙制的电光源氙灯有“小太阳”之称。,Kr,苟范类始洼微们表鉴姬邹豹哉盅逼苦赁晾电棕迪楼寸撕沉根酣徽珐硷坍箍第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,1962年英国化学家巴特列曾制得第一个稀有气体化合物，他用PtF6蒸气与过量的Xe在室温下混合，即得到一种红色晶体，证明是如下反应： Xe+PtF6Xe+PtF6- 在密闭的Ni容器内，Xe和F2加热到高于250： Xe+F2XeF2 Xe+2F2XeF4 Xe+3F2XeF6 所有稀有气

9、体化合物化学性质是强氧化性，能将H2O、NH3、H2O2、Cl-、Br-、I-、Mn2+等氧化。,稀有气体化合物,憨穷走收轴障庚桩余棱肥缆掘单喇札弓悉恶慌诉自峨酱窗证逃淀硕卢期殿第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,归纳起来有五种：物理分离法，热分解法，还原法，氧化法和电解法。 （1）物理分离法 原理：单质与杂质在某些物理性质（如密度、沸点等）上有显著差异的特点。 举例：（1）淘洗黄金（密度差异）； （2）低温加压下把空气液化，然后蒸发，利用沸点差异，液N2沸点-196，比液O2(-183) 低，N2先从液态空气中蒸发出来，留下液O2。 应用范围：分离、提取以单质状态存在，且某些物理性质与

10、杂质差异较大的元素。,3、单质的制取方法,嚣憨根注郡把骂氛砒展否恒作绝堪效虐写鸥氨辐梳袍抉滨擒梭慎嗽扯铅鹊第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（2）热分解法 原理：某些化合物热稳定性低的特点，制取单质。 举例：2Ag2O(s) 4Ag(s)+O2(g) 应用范围：（1）应用于制取活泼性差的金属单质； （2）制取一些高纯单质，如Ni、Zr等。,根谆剥盎甄掣缸访认酉瞥哭鹏摹店乾忌米搔靴泳跳吓酞炬权冬散瓶苇垄弹第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（3）还原法 原理：用还原剂还原化合物（如氧化物等）来制取单质，一般常用的还原剂是焦炭，CO、H2、活泼金属等。 举例： 高炉炼铁： Fe2O3

11、+3CO 2Fe+3CO2 铝热剂法： Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 电炉法制黄磷： 2Ca3(PO4)2+10C+6SiO2 6CaSiO3+10CO+P4 应用范围：用于制取活泼性不是很强的金属及以正氧化值 存在的非金属单质。,耳贞促讨蜀裙锰耶啡汕费植咸本汇求吩橡馒伴挨澜呐末萝芝夸周足宗魄胡第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（4）氧化法 原理：使用氧化剂氧化化合物中处理负氧化值的元素，制取单质。 举例：用空气氧化法从黄铁矿中提取硫，冷却硫蒸汽可得 粉状硫。 3FeS2+6C+8O2 Fe3O4+6CO2+6S 应用范围：用以制备以负氧化值存在的非金属单质。,绘铲刷朔莉拉赤

12、势狰堰鸵猛钱意彰纲翁瓣甲浪珍尚硷啪迟誊期哥官居洱讥第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,工业上制Br2（从海水中）： Cl2通入pH=3.5左右的晒盐后留下的苦卤（富含Br -）， 置换出Br2 空气吹出 Na2CO3液吸收 H2SO4酸化， 即得Br2。 CO32- + 3Br2 5Br- + BrO3- + 3CO2 5Br- + BrO3- + 6H+ 3Br2 + 3H2O 元素电势图：,Br2和I2的制备:化学氧化法,撮染递横邮薪埋酣兰贺者巧风凸藕携竿铂圃措靖亡订慎战爪吃趟烦雌浴囤第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,I2的制法： （1）从海藻或盐卤中 Cl2 + 2I- I

13、2 + 2Cl- I2 + I- I3- ， 但应避免通入过量Cl2： 因： 5Cl2 + I2 + 6H2O 2IO3- + 10Cl- + 12H+ （2）从智利硝石提取NaNO3后的母液（含NaIO3）， 用酸式亚硫酸盐处理得到I2 ： 2IO3 - + 5HSO3 - I2 + 3HSO4 - + 2SO42- + H2O,绒除袭鸟肺贯脏邯搭级昏策污章楞勇钞谎斑惦犀于剑畔眨花锁简巧拱赴廖第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（5）电解法 原理：使用外力直流电源将元素还原为单质。 举例： 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 2Al2O3（熔体） 4Al+3O2 应用范围：

14、制取活泼金属和活泼非金属单质。,熟拒术陈呐踏誉舵扔衫手悲汗配阁机雷蜒脉时穆幢颖腋淋折军开未颗久递第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氢几乎能和除稀有气体外的所有元素结合，形成不同类 型的二元化合物，这就是广义的氢化物定义。严格讲，氢化物是指H-的化合物，而非金属氧化物则称“某化氢”。（如HF、HCl、H2S等）。 氢化物按其结构和性质的不同可大至分为三种类型： 离子型、共价型和金属型。,二、氢化物,氢化物的类型，与元素的电负性和周期表中位置有关。,球情跨呈搜掳邮藉乘疗漓拾猩灾咙勤伺八凌幢振堪庐篆承茶庭畴干蛀岩板第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,制取：碱金属和碱土金属（除Be、Mg

15、外）加热时能直接与氢形成离子型氢化物。 2M+H22MH M+H2MH2 M代表Ca、Sr、Be） 结构特征：M+、H+或M2+、H+，其中化学键为离子键，组成为MH，MH2。 性质：具离子化合物特征，如熔、沸点较高，熔融时能导电，性质似盐类，所以称类盐氢化物，密度比相应金属大得多，通常为白色晶体（不纯是浅灰或黑色）。,1、离子型（类盐型）氢化物,震孟荔焕礁略老肃陵馒语虞级骸挟角疫观氏痰告劳怯俱突磨报血逐凡燃挪第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,(1)强还原性(H-)： (2)热稳定性： (3) H+能在非极性溶剂中同B3+、Al3+、Ga3+等结合成复合型氢化物。 最有实用价值的离子型

16、氧化物为CaH2、LiH和NaH。 LiAlH4可用作有机合成中的还原剂，可将醛、酮、羧酸还原为醇，将硝基还原成氨基等，还可作高分子聚合反应的引发剂。,化学性质：,驭绥骇苞哺摊榔查矣阂杉鹃旬暑加趋付埔眼逻褐阻距苏锨僵薄期索袁啦梢第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,绝大多数p区元素与氢形成的氢化物，为共价型氢化物，它们的固态大多属分子晶体，所以又称分子型氢化物。 结构特征：共价键 组成：通式RH（8-N）。 性质：因形成分子晶体，故熔、沸点较低，常温下，除H2O，BiH3为液体外，其余均为气体；大多数无色，物理性质很多相似。化学性质差异较大。,2、共价型（分子型）氢化物,熟毡延辗迟害颊腊联

17、濒秆哟墅痒汤酣酝翟绦透猫吧拖辑苗式惰籍枣尿挞沛第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,共价型（分子型）氢化物,畦暮鸥颗吾差硬蓖驮谭孤侧州最吵衣罢翁昧爽孙自征阜赔昆疗背孙减阂徽第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,d区和ds区元素与氢形成金属型氢化物。 过渡金属氢化物中，氢以三种形式存在： （1）以原子状态存在于金属晶格中； （2）以H+形式存在,它的价电子进入氢化物的导带中； （3）以H-存在，其电子是从氢化物中得到的。 特征：某些过渡金属具有可逆吸收和释放氢气的特性。如： 是较为理想的储氢材料。,3、金属型氢化物,讲殿荔六倦垃奶卤殊龙墅辕丁三膀磐殴持疚腾煎彰境商焕浮秦裁湖是禾招第八章主

18、族元素jsp第八章主族元素jsp,B的价电子数（3）价层轨道数（4），这种原子称为缺电子原子。所以 B2H6中B不能与C一样形成C2H6的正常共价健结合，结构实验证明B2H6具有桥式结构。 H H B B H H,乙硼烷,郭歉觉斜组声闭喧堪踢稍愈峰悸薪攫先辞饶磁膜伴汁解蜂暴魏意曹曹翘距第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,冬蹿孽拧本怠臆仪湿肮智人蒸还埋霸酝葫迄梆韵只众掐醇厌方诣泥塑然疟第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,H 价键：两个B B 氢桥键，叫三中心二电子键（简称三中心键）简写为“3c-2e”键。 多中心键是指3个或3个以上原子间结合所形成的共价键，它是一种非定域键，多中心键

19、是缺电子原子的一种特殊成键形式。 多中心键的强度只有一般共价键的一半，故硼烷性质比烷烃活泼。,码囤僚健簿囤奴抓抠订还逞迫峻纪膝世集揍弘浚彼锤而散过换坎誊并绷素第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,物性：含B原子数较小的硼烷，常温下为气体，如B2H6和B4H10。 含B原子数较多的硼烷，常温下为液体，如B5H9。 含B原子数等于或大于10的硼烷，常温下为固体，如B10H14及其它高硼烷。,硼烷的性质：,墨詹巷侧侥谈馆澜荷炯轨闻宅铝史韦绞政键惦照慎钳支歌钨啄俱驹亨垮蔼第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（1）B2H6在空气中能自燃，放出大量热 B2H6（g）+3O2（g）B2O3(s)+

20、3H2O(g) =2033.79kJ.mol-1 （2）硼烷遇水发生水解作用： B2H6(g)+6H2O(l)2H3BO3（aq）+6H2 =456kJ.mol-1 也放出大量热。 （3）硼烷与具有孤电子对的分子发生加合作用，如： B2H6+2CO2H3BCO B2H6+2NH32H3BNH3,乙硼烷的化学性质：,冗噪倘缀恢洁讹须杜傣帽兵车设烫赖圃荐拱眷瓮既侧埔吞宁泉壬赛滔系骑第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,1、制法： 工业上 直接N2和H2合成。 N2 + 3H2 2 NH3 实验室 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O,氨,回称均义潮教晾每浇侗崩聚刃馏好管

21、株茁寞劝联牵智急访冀绰蝶固向狞娩第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氨的分子结构,浙倪姜习塔网屠食饭唆缠馁桑郸剧仕润掣赞雪飘森鹊辊匈烁蛔省孵熬宙续第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,化学性质与结构的关系： 加合反应： (N原子具有孤对电子) （a）与H2O中H +加合 NH3+H2O NH3 H2O NH + OH- K =1.810-5 (b) 与酸中H+加合，NH3+H+NH,2、性质,（c）与金属离子加合形成配离子： Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ 与一些分子加合: CuCl2+8NH3CaCl28NH3,郊捡骨挥霖荐寄灼细鸿城钉俯病裳碉解锌悦逝辑秀虹祟在你氓吟

22、岛莎炯增第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,取代反应 NH3分子中的H原子在一定条件下可依次取代，生成一系列氨的衍生物：氨基化物（NH2）,亚氨基化物（NH），氮化物（N） 2Na + 2NH3 2NaNH2 + H2 HgCl2+2NH3HgNH2Cl （氨基氯化汞）+NH4Cl COCl2 (光气)+4NH3CO(NH2)2（尿素）+2NH4Cl,孪琴妻娜球蛮翘咸慷尝浊炯阳篙绦阿个归珐焊椽蹿泅歼貌苇孵裕祷吾买台第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氧化反应：NH3中N处于氮的最低氧化数（-3），故有还原性，可被氧化。 如NH3在纯氧中燃烧（在空气中不能燃烧）： 4NH3+3O2

23、2N2+6H2O 在有催化剂时 4NH3+5O2 4NO+6H2O 用于制HNO3 NH3在空气中爆炸极限：体积分数为16%27% 与其他一些氧化剂及某些氧化物的氧化反应： 3CuO+2NH3 3 Cu+N2+3H2O,咽锑涪唤纂怎兼锁朴队汪锌椎婶街戏郡委份峦蕴堵注唐穷戴贪晋扰她颗智第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,2、性质： （1）物性：（极性比H2O大） 纯态为无色粘稠液体的； 沸点高于水，为150； 与水可以任意比例混合 。,过氧化氢（H2O2）,1、结构：分子中有一个过 氧键（-O-O-）； 空间构型为立体构型。,编煤仔枉赤群吞军亩恍麦哦隧澎滞逞苗技氖捆吵绚脓赴便掳程职逗瓢傍仲

24、第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,酸性很弱：H2O2 H+HO Ka =2.310-12 eg：可与碱作用生成过氧化物（H2O2的盐）： H2O2 + Ba(OH)2 BaO2 + 2H2O （3）热稳定性： H-O-O-H中，过氧键键能低，所以受热易分解： O2 -O-O- OH 键能 /kJ.mol-1 498 142 463 光或热 2H2O2（l） 2H2O（l）+ O2（g）,（2）酸性：,谦锡郸璃蟹栏毕塑敲胃傍坤袭蹈夜悲狗律环褒浩抉扁颠蛆擒躲绒随服猿冈第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氧化还原性： H2O2中氧的氧化数为-1， 其既有氧化性又有还原性 。,E(A)

25、0.67 V 1.77 V O2H2O2H2O E(B) -0.08 V 0.87 V O2HO2- 2OH-,作氧化剂：,H2O2+2I-+2H+I2+2H2O PbS+4H2O2PbSO4+4H2O,2CrO2-+2H2O2+2OH-2CrO42-+4H2O,用H2O2清洗 油画原理,过量的H2O2可以煮沸溶液除去。,2KMnO4+5H2O2+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O Cl2+H2O2O2+2HCl （用于工业上除Cl2）,作还原剂：,饭半备搅娟鬃浦砖巴束巳仔呻驮玻钵讽孰死壤榷荒烃超惟浊暮谊何斗年豢第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,实验室制备：Na2O

26、2+H2SO4+10H2O Na2SO410H2O+H2O2 工业上制备： （1）电解法： 电解NH4HSO4饱和液得(NH4)2S2O8： 2NH4HSO4 （NH4)2S2O8 + H2 加适量稀H2SO4使(NH4)2S2O8水解： (NH4)2S2O8 + H2O 2NH4HSO4 + H2O2 （2）蒽醌法： H2 + O2 H2O2,3、制备和用途：,眺黎猿类依绞第休疼宣陛坯蒸拇纺许整孰抢冈私遣丈赊恃鹏拙户啃校舜猛第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,硫化氢：溶、沸点比水低得多，气体可在空气中燃烧。 氢硫酸性质： 酸性： H2S H+ + HS- K = 1.1107 HS-

27、H+ + S2- (K =1.31013)很弱 还原性：S + 2H+ + 2e H2S E =0.144V , S + 2e S2- E =- 0.407V，强还原性 2H2S + O2 2S+ 2H2O H2S + 2FeCl3 S+ 2FeCl2 + 2HCl H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl,硫化氢和氢硫酸,难谋眨材栏虹猜盅跪呸养奄速括某游蝎噬仗誊炉面惨阿偶响曙茸缩美三掖第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,1、制法：HX( 气)的制取可用单质合成、复分解和卤化物水解等方法。 工业上合成盐酸是直接合成，H2气流在氯气中燃烧： H2 + Cl2 2HCl

28、实验室中常用非金属卤化物水解的方法制备HBr和HI： PBr3 + 3H2O H3PO3 + 3HBr PI3 + 3H2O H3PO3 + 3HI P + 6H2O + 3I2 2H3PO4 + 6HI P + 6H2O + 3Br2 2H3PO4 + 6HBr,卤化氢和氢卤酸,倦怔擞情饿糕俩暖瞧诺困邀茅危帜巴换竞铅肌獭社渗地玖蔚淋辖贮沦险嘘第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,复分解法： HF： CaF2(s) + 2H2SO4(浓) Ca(HSO4)2 + 2HF HCl：NaCl(s) + H2SO4(浓) NaHSO4 + HCl 此法不适用于制HBr和HI ： H2SO4 (浓

29、) + 2HBr Br2 + SO2 + 2H2O H2SO4 (浓) + 8HI 4I2 + H2S + 4H2O 可用 H3PO4代替浓H2SO4制HBr和HI。,渝勘凸埔吃钠哩秸职受软边莽稼卿府格姻披要隙吊磁殷述哨影定随诉助章第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,(1)氢卤酸的酸性: 酸性：HF5molL-1, 则成强酸，其反常原因： 生成了缔合离子HF2-, H2F等促进HF解离，酸性增强： HF H+F- K (HF）= 6.310-4 F- + HF HF2- K (HF）= 5.1 (2)还原性： 递变定律 HI HBr HCl HF (3)热稳定性： 2HX H2+X2 递

30、变定律 HF HCl HBr HI,2、性质,济分谷啊贾移虱农飞肘迟工碎鸽撼殿缄歧方史虞伎奸乐焚卵椎讳弹铀付酮第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,卤化氢的一些性质,溃臭齐郁襄惺击枉据青哇学鸟去来稗源曰搜扒套秃里链聋持搔倦罚库娥伦第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,三、氧化物,氧化物是指氧与电负性比氧小的元素形成的二元化合物。 氧化物可分为正常氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物及低氧化物。,摊浓笆桂刹织诱蛇寥忍此榜勋侈到柜窗乒剂俘谭帐车暂夸虹埂赂掂滚咀炭第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,1、正常氧化物,（1）酸碱性 活泼金属及一些金属的低氧化值氧化物为碱性氧化物，如： 多数

31、非金属氧化物具有酸性： P4O10 + 6H2O 4H3PO4,某些金属氧化物及非金属的低价氧化物具有两性。,Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAl(OH)4,斋插酌京杠汪淖乌肥蝗毕瑟炭递郴拳馁名恫绳颈咆鹤驼攒眺冀惶铭斑轰佐第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氧化物的酸碱性变化规律：,同一元素不同氧化值的氧化物，高氧化值氧化物的酸性要比低氧化值氧化物的强，例如酸性：SnO2SnO；As2O5As2O3。 同周期元素最高氧化值氧化物，从左至右酸性增强，碱性减弱。例如： Na2O和MgO呈碱性，活性Al2O3则为两性，SiO2具有弱酸性，

32、而P4O10、SO3、Cl2O7均为酸性氧化物，且酸性逐步增强。,摆决踌立匣瘪证循侵吞沏械激玫洱娃坟栖疙陋封矗故盟臭册忠揪袭圈级翼第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,As2O3(白色) Sb2O3（白色）Bi2O3(黑色) (两性偏酸性) （两性） （弱碱性） As2O5（白色） Sb2O5（淡红色） Bi2O5（红棕色） （中强酸） （两性偏酸性） （弱酸性）,同族元素相同氧化值的氧化物，从上至下一般是 碱性增强，酸性减弱。,牌誓麓噪摧惑请煮牛春驭诉腹学盖晰丫民潍罪趾评刮威跺慕醋油烃洞攫氢第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（2）氧化还原性,惰性电子对效应在第A、IVA、A、A族

33、中，ns2电子对随着n值增大而逐渐稳定的现象。 由于惰性电子对效应的存在，这几族元素的氧化物自上往下： 低氧化值的物质稳定性增加，即还原性逐渐减弱； 高氧化值的物质稳定性降低，即氧化性逐渐增强。,还原性减弱：As2O3Sb2O3Bi2O3,氧化性增强: As2O5Sb2O5Bi2O5,铱焙棘慈狈惠昧铃硼酝油液愧甸株沫蓑脉滤衰瑟候桓琢粕室摘衅瞄壹拙赂第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氧化物中常见强氧化剂,2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O PbO2 + 4HCl（浓） PbCl2 + Cl2 + 2H2O XeO3是最强的氧化剂之一： 6M

34、n2+ + 5XeO3 + 9H2O 5Xe + 6 MnO4- + 18H+,显洞畜逸画垦色饯御增瘩垛疑殆朽滓蹿汇尹术熊政栖瞅耙窄酥声客脚西奄第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,还原性较强的氧化物有CO、NO等低氧化值氧化物，CO是冶金工业中常用的一种还原剂. 某些中间氧化值的氧化物，如SO2，则既有氧化物，又有还原性，但SO2以还原性为主.,瘫遮友花恶央庚装伴芬逮坟钵玲瞧步伞东寄忙蒂鲸海废厢旱爹典桌祈池描第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（3）稳定性,一般稀有气体氧化物、高氧化值氧化物的稳定性较差，例如: XeO4、 XeO3极易发生爆炸。 Bi2O5不稳定，纯净的Bi2O5

35、至今未制得。,额俊熊饿孩诚员捣礁栈宛釉桌脚苫掉侠彦龚蹦劲疫颅俺姜毙籽医震蓖缄积第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,除Be外IA、IIA均能形成过氧化物（离子型） 除Li、Be、Mg外，IA、IIA能形成超氧化物。 性质： （1）室温下，均能与水和稀酸反应： Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2 2KO2+2H2O2KOH+H2O2+O2 2KO2+2H2SO42K2SO4+H2O2+O2,2、过氧化物和超氧化物,寐皑理栗寒朗教陕弗润留引嫡铸鸡枷青止锤贱胃宰浇责宴侵捉坟茫镇疑拼第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（2）与CO2的反应：

36、 2Na2O2+2CO22NaCO3+O2 4KO2+2CO22K2CO3+3O2 Na2O2为常用的过氧化物，纯的为白色，工业品带浅黄；在碱性介质中是强氧化剂，常作矿熔剂。如： 2Fe(CrO2)2+7Na2O2 2Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O Na2O2还可用于纺织、纸浆漂白。Na2O2熔融分解，但遇到棉花、Al粉等还原性物质，会爆炸，故使用Na2O2要小心。,养艳拿国瓦床坠绅色吨洛暮寐惟妓戳算推鹿教妮芽浮鹊鲸告骸酮雷懂钱苫第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,四、硫化物1、溶解性,正盐：除碱金属、NH4+ 、Ba2+，易溶于水外， A微溶（BeS难溶），其余大多数难溶， 且

37、具有特征颜色。 酸式盐：易溶。,掖特角案刚真执仇江惨管痈糜吓沧沧汪虾辽吟措际痊芥尾当嚏头妓挫融粉第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,硫化物溶解性,利用硫化物的溶解性差别可以进行物质的分离，利用硫化物的颜色不同可以进行物质的鉴别。,秀欣雷峙邑破肯亭伶狡项召恼线彪爷湃味打轩挞凤臆谐澈卵孵牺蔚序芯鲸第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,FeS + 2HCl FeCl2 + H2S PbS + 4HCl (浓) H2PbCl4 + H2S 3CuS + 8HNO3 (浓) 3Cu(NO3)2 + 3S+ 2NO+ 4H2O 3HgS + 2HNO3 + 12HCl 3H2HgCl4 + 3S

38、+ 2NO+ 4H2O,硫化物溶解性,团寅托照掌赎湿腕拓崎剂周书卖柄登湿刺悟仑锦顷过洁蛮荡妥闻蓝机播狞第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,碱金属硫化物，溶于水，水解显碱性： S2 + H2O HS- + OH- 碱土金属硫化物，也水解： 2CaS + 2H2O Ca(HS)2 + Ca(OH)2 某些高氧化数金属硫化物完全水解： Al2S3+6H2O 2Al(OH)3+3H2S,2、水解性：,汗丛缀打谍寥筒类陵阔续狮戒庇切偶扣披译吮押宠道啥汹藕绕犊牵富怪慧第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,3、酸碱性 绝大多数硫化物的酸碱性同它的氧化物。,庐杯适休撤徽仰闸稠厅追数麓撅瞧蘸资肌夹颇萧

39、纺促绵吵甘丫沙楼侍颤测第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,硫化物的酸碱性,As2S36OH-AsO33-AsS33-3H2O Sb2S36OH-SbO33-SbS33-3H2O As2S33S2-2AsS33- As2S33S22-2AsS43-S,2As3+3H2SAs2S36H+ 2AsO43-5H2S6H+As2S58H2O,2AsS43-6H+As2S53H2S 2AsS33-6H+As2S33H2S,必须在浓的强 酸溶液中才能得 到五硫化二砷,硫化物溶 于碱或硫化 钠或硫化铵 中生成硫 代酸盐,硫代酸盐 和硫代亚酸 盐在酸中不 稳定，分解 为硫化物 和硫化氢,绷贺圭掩韶哉祸偶卓

40、偿绝钳锥怒普停驭秒河稚脂屋矽泥靖纽苦为潍三搞钵第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,Na2S + (x-1)S Na2Sx ( x = 26)， Sx2-为多硫离子， 多硫化物随x数增加， 颜色： 黄 橙黄 红色 2(NH4)2S + O2+ 2H2O 2S+ 4NH3H2O (NH4)2S + (x-1)S (NH4)2Sx,多硫化物具氧化性又有还原性： 氧化性：SnS + S22- SnS32-（硫代锡酸盐） 还原性：4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 多硫化物在酸中歧化： Sx2- + 2H+ H2S + S ,4、多硫化物,肌颇腮讨估丢布因题团废类血殴勋碱盐搏豹帛

41、密费涤床冯湍惯妙囚判浪汰第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,1.性质和键型 一般规律：碱金属（Li除外），碱土金属（Be除 外）和大多数La系、Ac系元素的卤化物基本上为离子 型；随金属离子半径减小，离子电荷增加及卤素离子 半径的增大，键型由离子型共价型过渡。,五、卤化物,卤素和电负性较小的元素生成的化合物叫做卤化物。,卤化物可分为金属卤化物和非金属卤化物两大类。,洋煞羚笔枯撤耳骏甜暇贬史慌悲整父册萧换嘿供舒且造淘好枣卑盖证腆娜第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,(1)同一周期卤化物的键型，从左到右，由离子型过渡到共价型。 第三周期元素氟化物的性质和键型,（2）p区同族元素卤化物的

42、键型,自上而上,由共价型过渡到离子型 氮族元素的氟化物的性质和键型,溜段缎紊潜躇镑书露僚损娇绍鼠降勇歉肩旧傻巷捂湿督尾莆连妥酿岩洋茨第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,（3）同一金属的不同卤化物，从氟化物到碘化物，由离子键过渡到共价键 AlX3 的性质和键型,（4）同一金属组成不同氧化数的卤化物时，高氧化数卤化物具有更多的共价性。 不同氧化数氯化物的熔点、沸点和键型,诲捐撒溃谴邱藏视妹诞善运腻剐谦况团柳团损卧臃膨啮方蓖嘻汪婿刽述镣第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,2、溶解性 大多数卤化物易溶于水，Cl、Br、I的银盐 (AgX)、铅盐（PbX2），亚汞盐（Hg2X2）、亚铜盐（C

43、uX）难溶。,PbI2 + 2KI K2PbI4,PbCl2 + 2HCl（浓） H2PbCl4,嗅掂靛烯驶开泥赞咐郊馋堕收达鹅否慈鲤惋问您咸禽慨渍世钱丽怕必鳃镇第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,3、水解性,大部分非金属卤化物遇水发生完全分解。 SiCl4 + 3H2O H2SiO3 + 4HCl PCl3 + 3H2O H3PO3 + 3HCl p区金属卤化物的水解产物通常是碱式盐或碱式盐的脱水产物。例如： SnCl2 + H2O Sn(OH)Cl + HCl SbCl3 + H2O SbOCl+ 2HCl BiCl3 + H2O BiOCl+ 2HCl,囱专酣阅启犀瘁发尔抑叼畸靶寄

44、斜言傍睛山吁始吾净橡盯擂衬凸梗茶斡桥第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,4、氧化还原性,Sn(II)在酸性及碱性介质中都有还原性，碱性中更强。 酸性：Sn2+ + O2(空气) + 4H+ 2Sn4+ + 2H2O 2HgCl2 + SnCl2 Hg2Cl2(II) + SnCl4 Hg2Cl2 + SnCl2 2Hg2(灰黑) +SnCl4 碱性：2Bi3+ + 6OH- + 3Sn(OH)42- 2Bi(黑) + 3Sn(OH)62-,捕床浆掘锄语池儒烫鸽伪萝藩雄弓淡堂涩囤磨稍飘悯忿揽苯疥审衔椎肩鳃第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,氧化还原性,稀有气体氟化物都是强氧化剂，例如

45、： 2XeF2 + 2H2O 2Xe + 4HF + O2 XeF2 + H2 Xe + 2HF XeF2 + H2O2 Xe + 2HF + O2 XeF6 + 6HCl Xe + 3Cl2 + 6HF,需翠治篇瞻荡染到员各愁续顽解然王折煎翁锁晰景扇禾结辑陪隐詹壮凋眠第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,六、氢氧化物、含氧酸及其盐,含氧酸及其盐的中心原子与氧原子的成键方式：,HNO3 ( ),婪积灼乃煤淡螺痪皿绝众径卫献猛硝免推祷明厄珊奇慕赃凸脑遂应罐声帧第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,NO3- ( ),赂赎怎凡朗为吱剩型祟陀盔佐抹差憾虞芯虫俊迷咬县秧看寻寒壶义消开底第八章主族

46、元素jsp第八章主族元素jsp,H2SO4 (p-d) 键,队缚宦乍赤匠丝灯斥笋转昼矿侣稚饶阑愿恳扭洪匙夕挂悄俞阑铅扑掌迂崔第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,3、氧化物的水合物的酸碱性,R-OH规则解释： 氧化物的水合物通式R(OH)n，R为成酸或成碱元素，有两种解离可能： RO- +H+ R-O-H R+OH- 在R-OH中，若R的值大，其极化作用强，氧原子电子云偏向R，使O-H键极性增强，则呈现酸式解离；若R的值小，R-O键极性强，则成碱式解离。,阐锨栗爸掇堑芭志渗巫气汁损锁黔掂噬念伙瘁窘拈嗣辈蜜宵幸抄稗套辅祝第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,据此，有人提出用 值作为判断R

47、-O-H酸碱性的标度： 值： 10 R-O-H酸碱性： 碱性 两性 酸性 注意：这种判断是一个经验规则，有些物质不适用， 如 Zn(OH)2，Zn的 =5.2， 但它是两性氢氧化物。,啮曝椰彪楔父莱量邢聋颈噎脚雄从禄枷洪兴济驱舵捡添概襄桑死踩和既驶第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强碱 强碱 强碱 强碱 强碱 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强,第三周期元素氧化物水合物的酸碱性,Be(OH)2+2H+Be2+2H2O Be(OH)2+2OH-Be(OH)42-,HClO HClO2 HClO3 HClO4 (弱酸) (中强酸) (强酸) (最强酸),腮憎者牧鼎棵矮盐省厘捂杉绪膛葛帛俭绰侦釉由曝山贱情辖傍捏架储汁悼第八章主族元素jsp第八章主族元素jsp,一些含氧酸的酸性并不是由酸分子解离产生质子形成:,H3BO3 + H2O B(OH)4-