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文檔簡介
主族元素及其化合物
11主族元素及其化合物11授課內(nèi)容s區(qū)元素及其化合物P區(qū)元素(一)P區(qū)元素(二)P區(qū)元素(三)21授課內(nèi)容s區(qū)元素及其化合物21構(gòu)建化學(xué)知識的基本方法化學(xué)知識的積累和構(gòu)造感性認(rèn)識
理性認(rèn)識現(xiàn)象反應(yīng)物質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)
化學(xué)知識的掌握和應(yīng)用31構(gòu)建化學(xué)知識的基本方法化學(xué)知識的積累和構(gòu)造31學(xué)習(xí)《無機化學(xué)》課程的參考書《無機化學(xué)》(上、下冊)高教出版社第三版武漢大學(xué)吉林大學(xué)等校編《無機化學(xué)》(上、下冊)高教出版社第四版北師大、華師大等主編《無機化學(xué)》高教出版社(第四版)
大連理工大學(xué)無機化學(xué)教研室編《現(xiàn)代基礎(chǔ)化學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社第一版朱裕貞顧達(dá)黑恩成主編
41學(xué)習(xí)《無機化學(xué)》課程的參考書《無機化學(xué)》(上、下冊)高教出版s區(qū)元素概述堿金屬(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。51s區(qū)元素概述堿金屬(IA):ns151
堿金屬和堿土金屬價電子層構(gòu)型:
ns1+1堿金屬ns2+2堿土金屬1.
主要特征:①單質(zhì)金屬的活潑性;②氫氧化物的強堿性;③兩族元素之間鹽類物質(zhì)溶解度的差異性61堿金屬和堿土金屬價電子層構(gòu)型:ns1
易與H2直接化合成MH、MH2離子型化合物;與O2形成正常氧化物、過氧化物、超氧化物;易與H2O反應(yīng)(除Be、Mg外),與非金屬作用形成相應(yīng)的化合物。注:它們的活潑性有差異。堿金屬和堿土金屬通性:71易與H2直接化合成MH、MH2離子型化合物;注:它們的活潑原子半徑增大金屬性、還原性增強電離能、電負(fù)性減小IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小金屬性、還原性減弱電離能、電負(fù)性增大堿金屬和堿土金屬元素性質(zhì)的變化規(guī)律81IAIIA原子半徑減小堿金屬和堿單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)NaLiK1.物理性質(zhì)91單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)NaLiK1.物理性質(zhì)91BeMgCaSrBaRbCs單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)101BeMgCaSrBaRbCs單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)101單質(zhì)的物理性質(zhì):有金屬光澤密度小硬度小熔點低s區(qū)單質(zhì)的熔點變化導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好111單質(zhì)的物理性質(zhì):有金屬光澤s區(qū)單質(zhì)的熔點變化導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好1單質(zhì)在空氣中燃燒,形成相應(yīng)的氧化物:Li2ONa2O2KO2RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO BaO2
Li2ONa2O2KO2與氧、硫、氮、鹵素反應(yīng),形成相應(yīng)的化合物。2.化學(xué)性質(zhì)鎂帶的燃燒121單質(zhì)在空氣中燃燒,形成相應(yīng)的氧化物:Li2ONa2與氧的反應(yīng):
①正常氧化物(O2―)M+O2②過氧化物(O22―)③超氧化物(O2―)2Li+1/2O2Li2OM+1/2O2MO(M為堿土金屬)M+O2
M2O2過氧化物(M為堿金屬除Li外)M+O2
MO2(M=K,Rb,Cs)
131與氧的反應(yīng):與鹵素的反應(yīng):IA
M+1/2X2MX
MX為無色立方晶體,Cs(Cl,Br,I)為CsCl型其余在常溫下均為NaCl型。
IIAM+X2MX2MX2為離子型化合物,但BeF2鍵的離子性較弱。MF2難溶于水(M=Mg,Ca,Sr,Ba)溶解度:MgF2<CaF2<SrF2<BaF2141與鹵素的反應(yīng):IAM+1/2X2與水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(g)151與水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+氫氧化物水溶液堿性強弱的判斷:
M++OH―堿式離解M―O―HMO―+H+酸式離解
φ——中心離子的離子勢z——中心離子的電荷數(shù)r——中心離子的半徑(pm)
<0.220.22~0.32>0.32M(OH)n堿性兩性酸性
Mn+的價電子層為8電子構(gòu)型161氫氧化物水溶液堿性強弱的判斷:與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→171與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+氫化物s區(qū)元素的化合物配合物重要鹽類及其性質(zhì)氫氧化物氧化物181氫化物s區(qū)元素的化合物配合物重要鹽類及其性質(zhì)氫氧化物氧化物1
s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫形成離子型氫化物。LiH NaHKH RbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7 -54.3-49.3-4411.均為白色晶體,熱穩(wěn)定性差/kJ·mol-1氫化物191s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫形成2.還原性強鈦的冶煉:劇烈水解:V)23.2)/H(H(2-=-E2012.還原性強鈦的冶煉:劇烈水解:V)23.2)/H(H(2-3.形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時強烈水解2113.形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時強烈水解2111.形成三類氧化物穩(wěn)定性: O2->O2->O22-正常氧化物(O2-):過氧化物(O22-):超氧化物(O2-)氧化物2211.形成三類氧化物穩(wěn)定性: O2->O2->O22-重要鹽類及其性質(zhì)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性。例如:Be2+極化力強,BeCl2已過渡為共價化合物。離子性增強重要鹽類:
鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽。
BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔點/℃:415714775874962231重要鹽類及其性質(zhì)1.晶體類型:例如:Be2+極化力強,Be2.一般無色或白色3.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。4.熱穩(wěn)定性:較高。重要鹽類及其性質(zhì)2412.一般無色或白色重要鹽類及其性質(zhì)241硝酸鹽熱穩(wěn)定性差。堿土金屬碳酸鹽的穩(wěn)定性隨金屬離子半徑的增大而增強。
BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T分/℃<10054090012901360穩(wěn)定性M2CO3>MCO32-O[]M2+OCO重要鹽類及其性質(zhì)251硝酸鹽熱穩(wěn)定性差。穩(wěn)定性M2CO3>MCO32-O[]MLiBeBCNaMgAlSi
1.對角線規(guī)則:
ⅠA族的Li與ⅡA族的Mg,ⅡA族的Be與ⅢA族的Al,ⅢA族的B與ⅥA族的Si,這三對元素在周期表中處于對角線位置:相應(yīng)的兩元素及其化合物的性質(zhì)有許多相似之處。這種相似性稱為對角線規(guī)則。鋰、鈹?shù)奶厥庑詫蔷€規(guī)則261LiBeBC1.對角單質(zhì)與氧作用生成正常氧化物;氫氧化物均為中強堿,且水中溶解度不大;氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽均難溶;氯化物均能溶于有機溶劑中;碳酸鹽受熱分解,產(chǎn)物為相應(yīng)氧化物。2.鋰與鎂的相似性:271單質(zhì)與氧作用生成正常氧化物;2.鋰與鎂的相似性:271對角線元素性質(zhì)相似原理LiBeBCNaMgAlSi
φ——中心離子的離子勢z——中心離子的電荷數(shù)r——中心離子的半徑(pm)元素原子在化合物中的離子勢相似!
281對角線元素性質(zhì)相似原理LiBeB化學(xué)之窗——
Na+,K+,Mg2+,Ca2+的生理作用
Na+,K+,Mg2+,Ca2+四種離子占人體中金屬離子總量的99%。對高級動物來說,鈉鉀比值在細(xì)胞內(nèi)液中和細(xì)胞外液中有較大不同。在人體血漿中:c(Na+)≈0.15mol/L,
c(K+)≈0.005mol/L;在細(xì)胞內(nèi)液中:
c(Na+)≈0.005mol/L,
c(K+)≈0.16mol/L。
291化學(xué)之窗——
Na+,K+,Mg2+,Ca2Na+,K+,Mg2+,Ca2+的生理作用
這種濃度差別決定了高級動物的各種電物理功能——神經(jīng)脈沖的傳送、隔膜端電壓和隔膜之間離子的遷移、滲透壓的調(diào)節(jié)等。由于鈉在高級動物細(xì)胞外液中的濃度高于鉀的濃度,因此對動物來說鈉是較重要的堿金屬元素,而對植物來說鉀是較重要的堿金屬元素。301Na+,K+,Mg2+,Ca2+的生理作用這
其主要癥狀是:口渴、惡心、肌肉痙攣、神經(jīng)紊亂等,嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。人可以從肉、奶等食物中獲取一定量的鈉,從果實、谷類、蔬菜等食物中吸取適量的鉀。神經(jīng)細(xì)胞、心肌和其他重要器官功能都需要鉀,肝臟、脾臟等內(nèi)臟中鉀比較富集。在胚胎中的鈉鉀比值與海水中十分接近,這一事實被一些科學(xué)家引為陸上動物起源于海生有機體的直接證明之一。
食鹽不足量——缺鈉癥:311其主要癥狀是:口渴、惡心、肌肉痙攣、神經(jīng)紊亂等,嚴(yán)重時會鉀元素對植物的影響
植物對鉀的需要同高級動物對鈉的需要一樣,鉀是植物生長所必需的一種成分。植物體通過根系從土壤中選擇性地吸收鉀。鉀同植物的光合作用和呼吸作用有關(guān),缺少鉀會引起葉片收縮、發(fā)黃或出現(xiàn)棕褐色斑點等癥狀。321鉀元素對植物的影響植物對鉀的需要同高級
鎂占人體重量的0.05%,人體內(nèi)的鎂以磷酸鹽形式存在于骨骼和牙齒中,其余分布在軟組織和體液中,Mg2+是細(xì)胞內(nèi)液中除K+之外的重要離子。鎂是體內(nèi)多種酶的激活劑,對維持心肌正常生理功能有重要作用。若缺鎂會導(dǎo)致冠狀動脈病變,心肌壞死,出現(xiàn)抑郁、肌肉軟弱無力和暈眩等癥狀。成年人每天鎂的需要量為(200~300)mg。Mg2+在人體中的生物效應(yīng)331鎂占人體重量的0.05%,人體內(nèi)的鎂
鈣對于所有細(xì)胞生物體都是必需的。無論在肌肉、神經(jīng)、粘液和骨骼中都有Ca2+結(jié)合的蛋白質(zhì)。鈣占人體總重量的1.5~2.0%,一般成年人體內(nèi)含鈣量約為1200g,成年人每天需要鈣量為(0.7~1.0)g。鈣是構(gòu)成骨骼和牙齒的主要成分,一般為羥基磷酸鈣Ca5(PO4)3OH,占人體鈣的99%。在血中鈣的正常濃度為每100mL血漿含(9~11.5)mg,其中一部分以Ca2+存在,而另一部分則與血蛋白結(jié)合。發(fā)生出血和癱瘓等疾病,高血壓、腦血管病等也與缺鈣有關(guān)。
Ca2+在人體中的生物效應(yīng)341鈣對于所有細(xì)胞生物體都是必需的。無論在
鈣有許多重要的生理功能,鈣和鎂都能調(diào)節(jié)植物和動物體內(nèi)磷酸鹽的輸送和沉積。
鈣能維持神經(jīng)肌肉的正常興奮和心跳規(guī)律,血鈣增高可抑制神經(jīng)肌肉的興奮,如血鈣降低,則引起興奮性增強,而產(chǎn)生手足抽搐(即“抽風(fēng)”)。
鈣對體內(nèi)多種酶有激活作用,鈣還參與血凝過程和抑制毒物(如鉛)的吸收;它還影響細(xì)胞膜的滲透作用。
人體缺鈣:將影響兒童的正常生長,或出現(xiàn)佝僂?。粚Τ赡耆藖碚f,則患軟骨病,易發(fā)生骨折并發(fā)生出血和癱瘓等疾病,高血壓、腦血管病等也與缺鈣有關(guān)。
Ca2+在人體中的生物效應(yīng)351鈣有許多重要的生理功能,鈣和鎂都能調(diào)鈹和鋇的毒性
鈹?shù)幕衔锸怯卸镜?,早?0世紀(jì)60年代就有報導(dǎo),鈹與砷一樣,能與核酸生成配合物,在人體器官中積聚足夠多時就可能導(dǎo)致癌變。可溶性鈹鹽特別是BeF2接觸皮膚時,會使皮膚發(fā)炎。
可溶性鋇鹽的毒性是刺激肌肉,對心臟的毒害很重,能引起心室的纖維性抖動。BaCl2的致命量為(0.1~1.0)g。溶解度很小的BaCO3在胃酸作用下可轉(zhuǎn)化為BaCl2,所以它也是不能隨意放置的毒品。
鈹、鋇的毒性可能是這兩種離子取代了體內(nèi)的Ca2+和Mg2+所致。
361鈹和鋇的毒性鈹?shù)幕衔锸怯卸镜?,早?p區(qū)元素(一)
碳族元素
硼族元素
p區(qū)元素概述371p區(qū)元素(一)碳族元素硼族元素p區(qū)元素概述3
p區(qū)元素概述381p區(qū)元素概述381
①第二周期元素具有反常性
(只有2s,2p軌道)形成配合物時,配位數(shù)最多不超過4;第二周期元素單鍵鍵能小于第三周期元素單鍵鍵能(kJ/mol-1)
E(N-N)=159E(O-O)=142E(F-F)=141
E(P-P)=209E(S-S)=264E(Cl-Cl)=199p區(qū)元素性質(zhì)的特征各族元素性質(zhì)由上到下呈現(xiàn)二次周期性391①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p軌道)p區(qū)元②第四周期元素表現(xiàn)出異樣性(d區(qū)插入)
例如:溴酸、高溴酸氧化性分別比其他鹵酸(HClO3,HIO3)、高鹵酸(HClO4,H5IO6)強。401②第四周期元素表現(xiàn)出異樣性(d區(qū)插入)例如:③最后三個元素性質(zhì)緩慢地遞變
K+Ca2+
Ga3+Ge4+As5+r/pb+Sr2+In3+Sn4+Sb5+r/pm148113817162Cs+Ba2+Tl3+Pb4+Bi5+r/pm169135958474(d區(qū)、f區(qū)插入)411③最后三個元素性質(zhì)緩慢地遞變K+價電子構(gòu)型:ns2np1-5例如:氯的氧化數(shù)有+1,+3,+5,+7,-1,0等。惰性電子對效應(yīng): 同族元素從上到下,低氧化值化合物比高氧化值化合物變得更穩(wěn)定。
多種氧化數(shù)421價電子構(gòu)型:ns2np1-5多種氧化數(shù)421例如:Sn(II)<Sn(IV)價電子結(jié)構(gòu)分別為[Ne]3s2,[Ne]Pb(II)>Pb(IV)價電子結(jié)構(gòu)分別為[Xe]6s2,[Xe]電負(fù)性大,形成共價化合物惰性電子對效應(yīng):431例如:電負(fù)性大,形成共價化合物惰性電子對效應(yīng):431硼族元素
鋁的化合物
硼的化合物硼族元素的單質(zhì)
硼族元素概述441硼族元素鋁的化合物硼的化合物硼族元素的單質(zhì)硼族元素硼族元素概述硼族(ⅢA):B,Al,Ga,In,Tl價電子構(gòu)型:ns2np1缺電子原子:價電子數(shù)<價層軌道數(shù)缺電子化合物:成鍵電子對數(shù)<價層軌道數(shù)例如:BF3,H3BO3。注意:HBF4不是缺電子化合物。451硼族元素概述硼族(ⅢA):B,Al,Ga,In,Tl451缺電子化合物特點:b.易形成雙聚物Al2Cl6HFBF3a.
易形成配位化合物HBF4461缺電子化合物特點:b.易形成雙聚物Al2Cl6HF硼族元素的一般性質(zhì)B為非金屬單質(zhì),Al,Ga,In,Tl是金屬氧化態(tài):B,Al,Ga:(+3) In:(+1,+3) Tl:(+1)最大配位數(shù): B:4例:HBF4
其它:6例:Na3AlF6471硼族元素的一般性質(zhì)B為非金屬單質(zhì),Al,Ga,In,Tl是金硼族元素的單質(zhì)硼鋁鎵銦481硼族元素的單質(zhì)硼鋁鎵銦481硼的單質(zhì)同素異形體:無定形硼,晶形硼 棕色粉末,黑灰色化學(xué)活性高,硬度大熔點,沸點都很高。491硼的單質(zhì)同素異形體:無定形硼,晶形硼491硼的化合物1.硼的氫化物硼烷分類:BnHn+4和BnHn+6例:B2H6B4H10 乙硼烷丁硼烷有CH4,但無BH3最簡單的硼烷:B2H6
其結(jié)構(gòu)并非如右圖所示:501硼的化合物1.硼的氫化物501硼烷的結(jié)構(gòu)
B:利用sp3雜化軌道,與氫形成三中心兩電子鍵。(氫橋)記作:
要點:B的雜化方式,三中心兩電子鍵(3c-2e)、硼氫橋。511硼烷的結(jié)構(gòu)B:利用sp3雜化軌道,與氫形硼烷的性質(zhì)①自燃高能燃料,劇毒②水解含硼化合物燃燒火焰呈現(xiàn)綠色521硼烷的性質(zhì)①自燃高能燃料,劇毒②水解含硼化合物燃燒521③加合反應(yīng)④被氯氯化531③加合反應(yīng)④被氯氯化531①三氧化二硼B(yǎng)2O3B(無定形)B2O3H3BO3O2Mg或Al+H2O-H2O制備:原子晶體:由畸變四面體BO4所組成的六方晶格。無定形體:由三角形BO3單元構(gòu)成。2.硼的含氧化合物結(jié)構(gòu):541①三氧化二硼B(yǎng)2O3B(無定形)B2O3H3BO3O2MB:sp2雜化②硼酸H3BO3結(jié)構(gòu):551B:sp2雜化②硼酸H3BO3結(jié)構(gòu):551硼酸性質(zhì):一元弱酸(固體酸)與多羥基化合物加合受熱易分解=5.8×10-10561硼酸性質(zhì):一元弱酸(固體酸)與多羥基化合物加合受熱易分解=③硼砂硼酸根的結(jié)構(gòu):571③硼砂硼酸根的結(jié)構(gòu):5713.硼的鹵化物BX3結(jié)構(gòu):B:sp2雜化BX3性質(zhì):BXXX5813.硼的鹵化物BX3結(jié)構(gòu):B:sp2雜化BX3性質(zhì):BXXXBX3的水解:591BX3的水解:5914.氮化硼
BN與C2是等電子體,性質(zhì)相似:BN有三種晶型:無定型(類似于無定型碳)六方晶型(類似于石墨)作潤滑劑立方晶型(類似于金剛石)作磨料6014.氮化硼B(yǎng)N與C2是等電子體,性質(zhì)相似:立方晶型6011.氧化鋁和氫氧化鋁氧化鋁:Al2O3
α-Al2O3:剛玉,硬度大,不溶于水、酸、堿。
γ-Al2O3:活性氧化鋁,可溶于酸、堿,可作為催化劑載體。鋁的化合物6111.氧化鋁和氫氧化鋁鋁的化合物6112.鋁的鹵化物離子晶體分子晶體分子晶體:熔點低,易揮發(fā),易溶于有機溶劑,易形成雙聚物。水解激烈:AlF3AlCl3AlBr3 AlI3離子鍵 共價鍵6212.鋁的鹵化物離子晶體分用干法合成AlCl3:
潮濕空氣中的AlCl3,遇NH3生成NH4Cl。白煙為NH4Cl鋁的鹵化物631用干法合成AlCl3:潮濕空氣中的AlCl3,遇3.鋁的含氧酸鹽硫酸鋁:Al3+易水解:=10-5.03[Al(H2O)6]3+[Al(OH)(H2O)5]2++H+鋁鉀礬(明礬):6413.鋁的含氧酸鹽硫酸鋁:Al3+易水解:=10-5.03[A碳族元素
錫、鉛的化合物
硅的化合物
碳的化合物
碳族元素的單質(zhì)
碳族元素概述651碳族元素錫、鉛的化合物硅的化合物碳的化合物碳族碳族元素概述價電子構(gòu)型:ns2np2氧化數(shù)最大配位數(shù)單質(zhì)可形成原子晶體
金屬晶體碳族(IVA):C,Si,Ge,Sn,Pb661碳族元素概述價電子構(gòu)型:ns2np2氧化數(shù)最大單質(zhì)可形成原子碳族元素的單質(zhì)671碳族元素的單質(zhì)671碳單質(zhì)的同素異形體:金剛石:原子晶體,硬度最大,熔點最高。石墨:層狀晶體,質(zhì)軟,有金屬光澤。足球烯或富勒烯:C60,C70等。C60是1985年Kroto、Smalley和Curl用激光轟擊石墨作碳的氣化實驗時發(fā)現(xiàn)的。他們?nèi)艘虼硕@得1996年Nobel化學(xué)獎。C60是由12個五邊形和20個六邊形組成的32面體。681碳單質(zhì)的同素異形體:金剛石:原子晶體,硬度最大,熔點最高。6石墨(sp2雜化)金剛石(sp3雜化)石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)示意圖691石墨(sp2雜化)金剛石(sp3雜化)石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)示意足球烯,富勒烯,C60(sp2雜化)701足球烯,富勒烯,C60(sp2雜化)701
硅單質(zhì)有無定形體和晶體兩種,其晶體類似金剛石。鍺單質(zhì)是灰白色金屬,硬而脆,結(jié)構(gòu)類似于金剛石。
錫單質(zhì)有三種同素異形體:
鉛單質(zhì):質(zhì)軟,能阻擋X射線??勺麟娎|的包皮,核反應(yīng)堆的防護(hù)屏。13.2℃161℃灰錫(α錫)白錫(β錫)脆錫711硅單質(zhì)有無定形體和晶體兩種,其晶體類似碳的化合物結(jié)構(gòu):
CO(6+8=14e-)與N2(2×7=14e-)是等電子體,結(jié)構(gòu)相似。一個σ鍵兩個π鍵:CO:1.碳的氧化物一氧化碳(CO):CO:721碳的化合物結(jié)構(gòu):一個σ鍵:CO:1.碳的氧CO性質(zhì):①作配位體,形成羰基配合物
Fe(CO)5,Ni(CO)4,Co2(CO)8其中C是配位原子。②還原劑:③劇毒731CO性質(zhì):③劇毒7312.二氧化碳(CO2)
:OCO:經(jīng)典的分子結(jié)構(gòu):O=C=OOC=O雙鍵鍵長124pm(在CH3--C--CH3中)CO叁鍵鍵長113pmCO2中,碳、氧之間鍵長116pmC:sp雜化固體二氧化碳干冰7412.二氧化碳(CO2):OC3.碳酸及其鹽
CO2溶于水,大部分CO2?H2O,極小部分H2CO3CO32-的結(jié)構(gòu):CO32-(6+3×8+2=32e-)與BF3(5+3×9=32e-)為等電子體。C:sp2雜化2--71-332104.4
HCOH
COH×=++K11-2-23-3104.7
COHHCO×=++K7513.碳酸及其鹽CO2溶于水,大部分CO2?碳酸及其鹽的熱穩(wěn)定性:
①H2CO3<MHCO3<M2CO3
②同一族金屬的碳酸鹽穩(wěn)定性從上到下增加
BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解T/℃
10054090012901360761碳酸及其鹽的熱穩(wěn)定性:①H2CO3<MHCO3<M2CO3③過渡金屬碳酸鹽穩(wěn)定性差
CaCO3PbCO3ZnCO3FeCO3
分解T/℃
900315350282價電子構(gòu)型8e_(18+2)e_18e_(9-17)e_離子極化觀點:[]2-M2+MCO3MO+CO2
r(M2+)愈小,M2+極化力愈大,MCO3愈不穩(wěn)定;M2+為18e_,(18+2)e_,(9-17)e_構(gòu)型相對于8e_構(gòu)型的極化力大,其MCO3相對不穩(wěn)定。OCOO771③過渡金屬碳酸鹽穩(wěn)定性差離子極化觀點:[]2-M2+MCO3碳酸鹽的溶解度:
易溶鹽:Na2CO3NaHCO3K2CO3KHCO3100℃溶解度451615660(g/100gH2O)
2-
其它金屬(含Li)碳酸鹽難溶于水,且酸式鹽溶解度大于正鹽。氫鍵存在,形成二聚物或多聚物781碳酸鹽的溶解度:易溶鹽:Na2CO3N硅的化合物1.硅的氧化物無定型體:石英玻璃、硅藻土、燧石晶體:天然晶體為石英,屬于原子晶體純石英:水晶含有雜質(zhì)的石英:瑪瑙,紫晶791硅的化合物1.硅的氧化物791Si采用sp3雜化軌道與氧形成硅氧四面體硅氧四面體二氧化硅
SiO2的結(jié)構(gòu):801Si采用sp3雜化軌道與氧形成硅氧四面體硅氧四面體二氧化硅2.硅酸及硅酸鹽
H4SiO4原硅酸硅酸H2SiO3偏硅酸xSiO2?yH2O多硅酸性質(zhì):12210132106.1107.1SiOH--×=×=,,溶解度小,是二元弱酸KK8112.硅酸及硅酸鹽H4SiO4可溶性:Na2SiO3(水玻璃)
、K2SiO3不溶性:大部分硅酸鹽難溶于水,且有特征顏色。硅酸鹽水中花園821可溶性:Na2SiO3(水玻璃)、K2SiO3硅酸鹽水中
硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般寫成氧化物形式,它的基本結(jié)構(gòu)單位為硅氧四面體。白云石:K2O·3Al2O3·
6SiO2·2H2O泡沸石:Na2O·Al2O3·
2SiO2·nH2O分子篩831硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般寫成氧化物形式,它的基4.硅的鹵化物SiX4
SiF4SiCl4SiBr4SiI4聚集態(tài)glls(氟硅酸)水解:熔沸點低 高
分子量小大8414.硅的鹵化物SiX4
化學(xué)之窗——幾種新型無機材料氮化硅陶瓷材料
氮化硅Si3N4陶瓷是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料,屬于無機非金屬材料。在Si3N4中原于以共價鍵結(jié)合,使Si3N4具有熔點高、硬度大、機械強
度高、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、絕緣性能好等特點。它在1200℃的工作溫度下可以維持強度不降低。氮化硅可用于制作高溫軸承、制造無冷卻式陶瓷發(fā)動機汽車、燃?xì)廨啓C的燃燒室和機械密封環(huán)等,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高科技領(lǐng)域。851化學(xué)之窗——幾種新型無機材料氮化硅陶瓷材料851Si3N4的制備方法
工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在較高溫度下非氧化氣氛中反應(yīng)制取Si3N4
:
3Si+2N2=Si3N4
采用化學(xué)氣相沉積法也可以得到純度較高的Si3N4:
3SiC14+2N2+6H2=Si3N4+12HCl
除Si3N4外,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷還有SiC,ZrO2,Al2O3等。861Si3N4的制備方法工業(yè)上普遍采用高純砷化鎵半導(dǎo)體材料
砷化鎵GaAs是一種多用途的高技術(shù)材料。除了硅之外,GaAs已成為最重要的半導(dǎo)體材料。砷化鎵是亮灰色晶體,具有金屬光澤,質(zhì)硬而脆。GaAs的晶體結(jié)構(gòu)與單質(zhì)硅和金剛石相似。它在常溫下比較穩(wěn)定,不與空氣中的氧氣和水作用,也不與HCl,H2SO4等反應(yīng)。
砷化鎵是一種本征(非摻雜)半導(dǎo)體,其禁帶寬度比硅大,工作溫度比硅高(50~250)℃,引入摻雜元素的GaAs可用于制作大功率電子元器件。871砷化鎵半導(dǎo)體材料砷化鎵GaAs是一種
GaAs中電子運動速度快,傳遞信息快,GaAs可用于制造速度更快,功能更強的計算機。GaAs中的被激發(fā)的電子回到基態(tài)時以光的形式釋放能量,它具有將電能轉(zhuǎn)換為光能的性能,可作為發(fā)光二極管的發(fā)光組分,也可以制成二極管激光器,用于在光纖光纜中傳遞紅外光。砷化鎵半導(dǎo)體材料881GaAs中電子運動速度快,傳遞信息快
目前主要采用鎵與砷直接化合制備GaAs。發(fā)展最早而且最為成熟的方法是氣相外延法,即以GaAs為襯底材料,新生成的GaAs在襯底上外延生長。例如,化學(xué)氣相沉積法是一種制備GaAs的新技術(shù)。Ga(CH3)3(g)與AsH3(g),在加熱的GaAs襯底上發(fā)生反應(yīng):
生成的GaAs沉積在襯底上。此法操作方便,可靠,可批量生產(chǎn),將成為GaAs的主要工業(yè)生產(chǎn)方法。GaAs的制備方法891目前主要采用鎵與砷直接化合制備GaAs。氧化錫氣敏材料
氣敏陶瓷是一類對氣體敏感的陶瓷材料。早在1931年人們就發(fā)現(xiàn)Cu2O的電導(dǎo)率隨水蒸氣吸附而發(fā)生改變?,F(xiàn)代社會對易燃、易爆、有毒、有害氣體的檢測、控制、報警提出了越來越高的要求,因此促進(jìn)了氣敏陶瓷的發(fā)展。
1962年以后,日本、美國等首先對SnO2和ZnO半導(dǎo)體陶瓷氣敏元件進(jìn)行實用性研究,并取得突破性進(jìn)展。
901氧化錫氣敏材料氣敏陶瓷是一類對氣體敏
氧化錫SnO2是一種具有半導(dǎo)體性能的材料。以SnO2為敏感材料的氣敏傳感器是將SnO2及摻雜劑(少量PdC12等)經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成的多孔性敏感元件。超細(xì)化(0.1μm)的SnO2具有相當(dāng)大的比表面,所以它吸附氣體的能力很強。
SnO2氣敏元件對H2,CO,CH4等還原性氣體非常敏感,與被吸附氣體交換電子引起表面電子得失。SnO2半導(dǎo)體能帶和電子密度變化所產(chǎn)生的電信號可以被檢測,由此可以測出氣體的濃度。以SnO2為敏感材料的氣敏傳感器具有快速、簡便、靈敏等優(yōu)點,可用于對易燃、易爆、有毒、有害氣體的監(jiān)控。911氧化錫SnO2是一種具有半導(dǎo)體性能的材p區(qū)元素(二)氧族元素氮族元素921p區(qū)元素(二)氧族元素氮族元素921磷的化合物氮的化合物氮族元素的單質(zhì)氮族元素概述氮族元素931磷的化合物氮的化合物氮族元素的單質(zhì)氮族元素概述氮族元素931氮族元素概述氮族(VA):N,P,As,Sb,Bi價電子構(gòu)型:ns2np3NH3PH3
AsH3
SbH3
BiH3
941氮族元素概述氮族(VA):N,P,As,Sb,Bi價電子構(gòu)
氮氣是無色、無臭、無味的氣體。沸點為-195.8°C。微溶于水。常溫下化學(xué)性質(zhì)極不活潑,加熱時與活潑金屬Li,Ca,Mg等反應(yīng),生成離子型化合物。氮族元素的單質(zhì)951氮氣是無色、無臭、無味的氣體。沸點為-19白磷紅磷磷的同素異形體
P4化學(xué)性質(zhì)活潑,空氣中自燃,溶于非極性溶劑。
較穩(wěn)定,400℃以上燃燒,不溶于有機溶劑。磷的燃燒961白磷紅磷磷的同素異形體P4化學(xué)性質(zhì)活潑,空氣中自燃,AsSbBi
氮、磷為非金屬,砷、銻為準(zhǔn)金屬,鉍為金屬。白磷的結(jié)構(gòu)紅磷的結(jié)構(gòu)黑磷的結(jié)構(gòu)971AsSbBi氮、磷為非金屬,砷、銻為準(zhǔn)金屬,氮的化合物結(jié)構(gòu):N:sp3雜化,三角錐形1.氮的氫化物氨(NH3)981氮的化合物結(jié)構(gòu):N:sp3雜化,三角錐形1.氮的氫化物氨(2.氮的氧化物鉑絲網(wǎng)一氧化氮(NO)制備:性質(zhì):無色氣體,水中溶解度較小。9912.氮的氧化物鉑絲網(wǎng)一氧化氮(NO)制備:性質(zhì):991二氧化氮(NO2)N:價電子2s22p3sp2雜化后①有毒,有特殊臭味的紅棕色氣體③溶于水④用堿吸收結(jié)構(gòu)::性質(zhì):②(無色)(紅棕色)422ON
2NO冷卻1001二氧化氮(NO2)N:價電子2s22p3①有毒,有特殊臭3.氮的含氧酸及其鹽N:sp2雜化后:亞硝酸(HNO2)制備:結(jié)構(gòu):10113.氮的含氧酸及其鹽N:sp2雜化后:亞硝酸(HNO2)制備亞硝酸(HNO2)NO+NO2性質(zhì):②弱酸(藍(lán)色)①不穩(wěn)定22_NOH
HNO++4_100.6×=223222NONOOH
ONOH
2HNO+++1021亞硝酸NO+NO2性質(zhì):②弱酸(藍(lán)色)①不穩(wěn)定22_亞硝酸鹽制備:堿吸收法
性質(zhì):①絕大部分無色,易溶于水,(AgNO2
淺黃色不溶)極毒是致癌物。③金屬活潑性差,對應(yīng)亞硝酸鹽穩(wěn)定性差主AgNO2<NaNO2
0.98V)/NO)(HNO(2A=EO2HI2NO
4H2I2NO22--2+++++OHFeNO
2HFe
NO232-2+++++++O3H2Mn5NO
6H2MnO5NO22-3
-4-2++++++②氧化還原性1031亞硝酸鹽制備:堿吸收法性質(zhì)硝酸(HNO3)物理性質(zhì):純硝酸:無色液體,密度為1.53g·cm-3濃硝酸:含HNO369%,密度1.4g·cm-3
硝酸揮發(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,且硝酸常帶黃色或紅棕色。結(jié)構(gòu):N:sp2雜化后1041硝酸(HNO3)物理性質(zhì):結(jié)構(gòu):N:sp2雜化后104
大部分金屬可溶于硝酸,硝酸被還原的程度與金屬的活潑性和硝酸的濃度有關(guān)。O2H2NO)Cu(NO)濃(4HNOCu22233+++O4H2NO)3Cu(NO)稀(8HNO3Cu2233+++銅與濃硝酸反應(yīng)1051大部分金屬可溶于硝酸,硝酸被還原的程度與金屬硝酸鹽的結(jié)構(gòu):N:sp2雜化后4個p軌道1061硝酸鹽的結(jié)構(gòu):N:sp2雜化后4個p軌道1061亞硝酸、硝酸及其鹽的性質(zhì)對比●
酸性:●熱穩(wěn)定性:●氧化性:●活潑金屬:
MNO2>MNO31.04V/NO)(HNO2=E0.96V/NO)(NO-3=E1071亞硝酸、硝酸及其鹽的性質(zhì)對比●酸性:●熱穩(wěn)定性:●氧化磷的化合物1.磷的氫化物(膦PH3)結(jié)構(gòu):與NH3相似性質(zhì):無色氣體,似大蒜臭味,劇毒 強還原性:制備:次磷酸鉀22324PO2KHPHO3H3KOHP+++1081磷的化合物1.磷的氫化物(膦PH3)結(jié)構(gòu):與NH3相2.磷的氧化物O2(足)10912.磷的氧化物O2(足)1091P4O6和P4O10的性質(zhì):P4O6白色易揮發(fā)的蠟狀晶體,易溶于有機溶劑。P4O10白色雪花狀晶體,強吸水性。歧化1101P4O6和P4O10的性質(zhì):P4O6白色易揮發(fā)的蠟狀晶體,易次磷酸(H3PO2)及其鹽性質(zhì):一元中強酸3.磷的含氧酸及其鹽結(jié)構(gòu):AgNO3HgCl2CuCl2NiCl2AgHgCuNi-0.499V)PO/HPO(H2333=--.565V1)PO/H(HPO2223-=強還原劑=1.0×10-2K
a1111次磷酸(H3PO2)及其鹽性質(zhì):一元中強酸3.磷的含氧酸及亞磷酸(H3PO3)及其鹽性質(zhì):二元中強酸:結(jié)構(gòu):2106.3-×=7100.2-×==-0.76V)PO/HPO(H3343=-1.12V)/HPO(PO-23-34++++++2H2AgPOHOH2AgPOH43233強還原性:1121亞磷酸(H3PO3)及其鹽性質(zhì):二元中強酸:結(jié)構(gòu):210磷酸H3PO4特性:脫水縮合后形成 焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸。結(jié)構(gòu):性質(zhì):三元中強酸1131磷酸H3PO4特性:脫水縮合后形成結(jié)構(gòu):性質(zhì):三元中強酸磷酸鹽1141磷酸鹽1141聚磷酸鹽具有配位性:或六偏磷酸鈉(格氏鹽)硬水軟化1151聚磷酸鹽具有配位性:或六偏磷酸鈉(格氏鹽)硬水軟化11514.磷的鹵化物
PX3 PX5結(jié)構(gòu): 三角錐 三角雙錐
分子晶體
離子晶體PCl3 PCl5雜化類型:不等性sp3 sp3d11614.磷的鹵化物 PX3 PX5分子晶PCl5離子晶體PCl5固體中含有[PCl4]+和[PCl6]-離子[PCl4]+:P:sp3雜化四面體[PCl6]-:P:sp3d2雜化八面體同樣:PBr5晶體中有[PBr4]+和Br-離子,分子構(gòu)型為三角雙錐。1171PCl5離子晶體PCl5固體中含有[PCl4]+和[PCl6氧族元素
硫及其化合物氧及其化合物氧族元素概述1181氧族元素硫及其化合物氧及其化合物氧族元素概述1181氧族元素概述1191氧族元素概述1191堿性:1.氧(O2)分子軌道電子排布式:氧及其化合物酸性:(氧化性強)0.401V
=E
4OH
4eO2HO--22++1.229V
=E
O2H
4e4HO2-2+++OO1201堿性:1.氧(O2)分子軌道電子排布式:氧及其化合物酸性:2.臭氧(O3):O2的同素異形體結(jié)構(gòu):中心O:sp2雜化形成鍵角:117o
μ=1.8×10-30C?m性質(zhì):不穩(wěn)定性氧化性唯一極性單質(zhì)3O
2O23-1mrmolkJ4.285?-=HΔ2.075V
OHO
2e2HOA22-3=++++E247V.1
2OHO
2eOHOB2-23=+++-
E12112.臭氧(O3):O2的同素異形體結(jié)構(gòu):中心O:sp2雜化形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):12213.過氧化氫(H2O2)不穩(wěn)定性性質(zhì):弱酸性-122可見:H2O2氧化性強,還原性弱; 是不造成二次污染的殺菌劑。酸性:氧化還原性0.867V
,
3OH
2eOHHO--2-2=++堿性:1231可見:H2O2氧化性強,還原性弱;酸性:氧化還原性0.867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1.單質(zhì)硫彈性硫94.5oC硫及其化合物物理性質(zhì):1241結(jié)構(gòu):S:sp3雜化硫有幾種同素異形體1.單質(zhì)硫的同素異形體:斜方硫單斜硫彈性硫的形成1251硫的同素異形體:斜方硫單斜硫彈性硫的形成12512.硫化氫和硫化物
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。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:SH0.144V
S
0.4497VSOH
0.1576V
SO
232-240.3478V0.3002V12612.硫化氫和硫化物H2S是無色,有腐蛋3.多硫化物6~2
xS)(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12713.多硫化物6~2xS)(NH,SNaxSO2的性質(zhì):
氣體、無色,有強烈刺激性氣味,易溶于水,溶于水后形成亞硫酸。4.二氧化硫、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1281SO2的性質(zhì):4.二氧化硫、亞硫酸及其鹽SO2的結(jié)構(gòu):SO2SO3的結(jié)構(gòu):∠OSO=120°S-O鍵長143pmS:3s23p45.三氧化硫、硫酸及其鹽S:雜化后:sp21291SO3的結(jié)構(gòu):∠OSO=120°S-O鍵長143pmS:3γ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):1301γ型晶體β型晶體無色,易揮發(fā)固體SO3的性質(zhì):1301H2SO4的結(jié)構(gòu):S:sp3雜化后形成分子,分子中除存在σ鍵外還存在(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)。1311H2SO4的結(jié)構(gòu):S:sp3雜化后形成分子,
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++++1321硫代硫酸(H2S2O3):極不穩(wěn)定,尚未制得II還原性:配位性:1331II還原性:配位性:1331冷卻發(fā)煙硫酸時,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。焦硫酸鹽可作為溶劑焦硫酸及其鹽1341冷卻發(fā)煙硫酸時,可以析出焦硫酸晶體H2S2O過氧化氫:H-O-O-H過二硫酸過一硫酸過硫酸及其鹽磺酸基過二硫酸鹽:OS)(NH8224OSK822強氧化劑:穩(wěn)定性差:1.939V)/SOOS(-24-282=1351過氧化氫:H-O-O-H過二硫酸過一硫酸過硫酸及其鹽磺酸基過連二亞硫酸:(H2S2O4)亞硫酸:二元中強酸:遇水分解:=-110
4.5×-310
3.5×=1361連二亞硫酸:(H2S2O4)亞硫酸:二元中強酸:遇水分解:=p區(qū)元素(三)鹵族元素
鹵素的含氧化合物
鹵化物多鹵化物
鹵素的氫化物
鹵素單質(zhì)
鹵素概述1371p區(qū)元素(三)鹵族元素鹵素的含氧化合物鹵化物鹵族元素的基本性質(zhì):鹵素(VII)FClBrI價電子構(gòu)型2s22p53s23p54s24p55s25p5共價半徑/pm6499114133第一電離能/kJ·mol-11681125111401008電負(fù)性3.982.962.663.16電子親和能/kJ·mol-1-328-349-325-295氧化數(shù)
-1-1,1,3,5,7
鹵素概述1381鹵族元素的基本性質(zhì):鹵素(VII)F1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì):聚集狀態(tài)gglsb.p./℃-188-3459185
m.p./℃-220-102-7114顏色淺黃黃綠紅棕紫分子間力小大F2
Cl2Br2I2
鹵素單質(zhì)13911.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì):聚集狀態(tài)gg常溫下,鹵化氫都是無色具有刺激性氣味的氣體。HFHClHBrHI分解溫度/℃>能/kJ·mol-1570432366298酸性弱強分子極性沸點穩(wěn)定性熔點*-83.57-114.18-86.87-50.80m.p./℃*
19.52-85.05-66.71-35.1b.p./℃6.373.572.761.40μ/(10-30c·m)鹵素的氫化物-271.1-92.3-36.4-26.5/kJ·mol-11.鹵化氫性質(zhì)1401常溫下,鹵化氫都是無色具有刺激性氣味的氣體。HFHClHBr鹵化物多鹵化物鹵素互化物2.鹵化物的分類:金屬鹵化物:非金屬鹵化物:等鹵素與電負(fù)性比較小的元素生成的化合物。1.鹵化物:1411鹵化物多鹵化物鹵素互化物2.鹵化物的分類:金屬鹵化水解性:性質(zhì):離子型共價型熔點:高低溶解性:大多易溶于水易溶于有機溶劑導(dǎo)電性:水溶液,熔融導(dǎo)電無導(dǎo)電性對應(yīng)氫氧化物不是強堿的都易水解,產(chǎn)物為氫氧化物或堿式鹽易水解,產(chǎn)物為兩種酸BX3,SiX4,PCl3金屬鹵化物非金屬鹵化物3.鹵化物的性質(zhì):記:Sn(OH)Cl,SbOCl,BiOCl1421水解性:性質(zhì):離子型共價型熔點:高低溶解性:大多易溶于水易溶鹵化物的鍵型及性質(zhì)的遞變規(guī)律:
同一周期:從左到右,陽離子電荷數(shù)增大,離子半徑減小,離子型向共價型過渡,熔沸點下降。例如:
NaClMgCl2AlCl3SiCl4b.p./升華)57.6
同一金屬不同鹵素:AlX3隨著X半徑的增大,極化率增大,共價成分增多。例如:
離子鍵共價型
AlF3AlCl3AlBr3AlI3b.p./℃1272
1812533821431鹵化物的鍵型及性質(zhì)的遞變規(guī)律:例如:NaClM
IA的鹵化物均為離子鍵型,隨著離子半徑的增大,晶格能減小,熔沸點降低。例如:
NaFNaClNaBrNaIm.p./℃996801755660同一金屬不同氧化值:高氧化值的鹵化物共價性顯著,熔沸點相對較低。例如:
SnCl2SnCl4;SbCl3SbCl5m.p./℃247-3373.43.51441IA的鹵化物均為離子鍵型,隨著離子半徑的增大-3I為直線型-4.多鹵化物1451-3I為直線型-4.多鹵化物1451+1HXO次鹵酸+3HClO2亞鹵酸+5HXO3鹵酸+7HXO4高鹵酸鹵素的含氧化合物1.各類鹵素含氧酸根的結(jié)構(gòu)(X為sp3雜化)1461+1+3+5+7鹵素的含氧化合物1.各類鹵素含氧酸根的結(jié)構(gòu)(2.次鹵酸及其鹽次鹵酸:HClOHBrO HIO酸性↓氧化性↓穩(wěn)定性:大小2.8×10-8
2.6×10-92.4×10-11弱酸()1.4951.341 0.983)/VX/XO(--14712.次鹵酸及其鹽次鹵酸:HClOHBrO3.鹵酸及其鹽鹵酸:HClO3HBrO3HIO3酸性:強強近中強
酸性:減弱1.4581.5131.209已獲得酸的濃度:40% 50% 晶體穩(wěn)定性:大小)/VX/XO(2-314813.鹵酸及其鹽鹵酸:HClO3HBr氧化性只有在高濃度Cl2氣才能實現(xiàn)且難度很大。通常利用堿性條件:6V3.1)/ClCl(
1.513V)/Br(BrO-22-3==0.613V)Br/(BrO
0.89V)/Cl(ClO--3--==1491氧化性只有在高濃度Cl2氣才能實現(xiàn)且難度很大。6V3.1)/4.高鹵酸及其鹽高鹵酸:HClO4HBrO4H5IO6酸性:最強強弱1.2261.7631.60都是強氧化劑,均已獲得純物質(zhì),穩(wěn)定性好。4-=)104.4(×偏高碘酸HIO4)/V/XO(XO34--O15014.高鹵酸及其鹽高鹵酸:HClO4重要反應(yīng):1511重要反應(yīng):1511重要高鹵酸鹽:高氯酸鹽
高氯酸鹽多易溶于水,但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸鹽的溶解度都很小。KClO4穩(wěn)定性好,用作炸藥比KClO3更穩(wěn)定。NH4ClO4:現(xiàn)代火箭推進(jìn)劑。Mg(ClO4)2,Ca(ClO4)2可用作干燥劑1521重要高鹵酸鹽:高氯酸鹽高氯酸鹽多易溶于水,可得40%溶液可得固體1.4951.55 1.45 1.409氧化性:
(除HClO2)5.氯的各種含氧酸性質(zhì)的比較HClOHClO2 HClO3 HClO4酸性:穩(wěn)定性:/V)X/(-氧化型不穩(wěn) 不穩(wěn)相對穩(wěn)定 穩(wěn)定增強增強減弱1531可得40%溶液可得固體1.4951.55 主族元素及其化合物
1541主族元素及其化合物11授課內(nèi)容s區(qū)元素及其化合物P區(qū)元素(一)P區(qū)元素(二)P區(qū)元素(三)1551授課內(nèi)容s區(qū)元素及其化合物21構(gòu)建化學(xué)知識的基本方法化學(xué)知識的積累和構(gòu)造感性認(rèn)識
理性認(rèn)識現(xiàn)象反應(yīng)物質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)
化學(xué)知識的掌握和應(yīng)用1561構(gòu)建化學(xué)知識的基本方法化學(xué)知識的積累和構(gòu)造31學(xué)習(xí)《無機化學(xué)》課程的參考書《無機化學(xué)》(上、下冊)高教出版社第三版武漢大學(xué)吉林大學(xué)等校編《無機化學(xué)》(上、下冊)高教出版社第四版北師大、華師大等主編《無機化學(xué)》高教出版社(第四版)
大連理工大學(xué)無機化學(xué)教研室編《現(xiàn)代基礎(chǔ)化學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社第一版朱裕貞顧達(dá)黑恩成主編
1571學(xué)習(xí)《無機化學(xué)》課程的參考書《無機化學(xué)》(上、下冊)高教出版s區(qū)元素概述堿金屬(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。1581s區(qū)元素概述堿金屬(IA):ns151
堿金屬和堿土金屬價電子層構(gòu)型:
ns1+1堿金屬ns2+2堿土金屬1.
主要特征:①單質(zhì)金屬的活潑性;②氫氧化物的強堿性;③兩族元素之間鹽類物質(zhì)溶解度的差異性1591堿金屬和堿土金屬價電子層構(gòu)型:ns1
易與H2直接化合成MH、MH2離子型化合物;與O2形成正常氧化物、過氧化物、超氧化物;易與H2O反應(yīng)(除Be、Mg外),與非金屬作用形成相應(yīng)的化合物。注:它們的活潑性有差異。堿金屬和堿土金屬通性:1601易與H2直接化合成MH、MH2離子型化合物;注:它
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