二十一章p区金属PPT课件

在碱性溶液中存在[Al(OH)4]-或[Al(OH)6]3简便书写为 AlO2或AlO33
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21-2-3.铝盐和铝酸盐 硫酸铝：Al2(SO4)3
铝钾矾(明矾)：KA4 l)(2S 1H O 22O
Al3+易水解：
[Al(H2O)6]3+ [Al(OH)(H2O)5]2+ + H+
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它们的化学性质可以括如下：
1．与氧的反应：在通常条件下， 空气中的氧只对铅有作用，空气中 的氧对锗和锡都无影响。这三种元 素在高温下能与氧反应而生成氧化 物。
2．与其它非金属的反应：这些金 属能同卤素和硫生成卤比物和硫化 物。
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3．与水的反应
锗不与水反应,锡既不被空气氧化， 又不与水反应，常被用来镀在某些金 属(主要是低碳钢制件)表面以防锈蚀。 铅的情况比较复杂，它在有空气存在 的条件下，能与水缓慢反应而生成 Pb(OH)2。
3．两者氧化物的熔点和硬度都很高。
4．两者都是共价型的卤化物。
5．铍盐、铝盐都易水解。
6．Be2C象A14C3与水反应而生成甲烷：
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21-3 锗分族
21--3-1 锗、锡、铅的冶炼、性质和用途
一、冶炼
锡和铅主要以氧化物或硫化物矿（如锡石SnO2和方铅矿 PbS存在于自然界。冶炼主要过程是先将矿石焙烧，使硫、砷 成为挥发性氧化物得以除去，有效成分硫化物转变为氧化物， 再用碳还原。
K =10-5.03
23 A 22 l-S 62 O H 2A3 (ls (3 O )2 S H H (
23 A 3 C l3 2 - O 3 H 2 O 2A3 (l s (3 ) O C 2 (H g O
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Al3+的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素
Al3 3NH3 H2O
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二、性质和用途
锗为银白色的硬金属。铅为暗灰色，重而软的金属。 锡有三种同素异性体，常见的为银白色硬度居中的白 锡，它有较好的延展性。白锡只在286—434K温度范 围内稳定，它在低于286K时转变为粉末状的灰锡，高 于434K时，转变为脆锡。这三种金属的熔点、沸点、 硬度和密度见表18—3。 锗的化合物被应用的还不多。 重要的是晶态锗，它具有金刚石那样的结构，为重要 的半导体材料。锡和铅，从金属到化合物都有广泛的 用途。
水解激烈：
A3 l C 32 H lO Al(3 O 3H HC)l
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潮湿空气中的
AlCl3，遇NH3生成 NH4Cl。
用干法合成AlCl3：
白烟为NH4Cl
2Al3C2(lg ) 2A3lCl
2 A 6lH C l2(A g 3 )3 lC 2H (g l ) 2021/3/A 7 2 O 3 l 3 C 32 C l 2A 3 3 lC C1O 1 l
铝一接触空气或氧气，其表面就立即被一层致密的氧化膜所 覆盖，这层膜可阻止内层的铝被氧化，它也不溶于水，所以 铝在空气和水中都很稳定。
铝的亲氧性，它能从许多氧化物中夺取氧，故它是冶金上常 用的还原剂
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高纯度的铝（99.950%）不与一般酸作用， 只溶于王水。普通的铝能溶于稀盐酸或稀硫酸， 被冷的浓硫酸或浓、稀硝酸所钝化 。
铝比较易溶于强碱中。
Ga和In在氧化性酸中也能钝化作用。
铝族金属虽然都很活泼，在空气、水或氧化 性酸中却由于表面被一层牢固的氧化膜覆盖不 被套腐蚀。
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21-2-2 氢化铝和氢氧化铝
一、三氧化二铝
α- Al2O3 ：刚玉，硬度大，不溶
于水、酸、碱。
γ- Al2O3 ：活性氧化铝，可溶
硫酸铝易与础金属(除锂以外)NH4+和Ag+等的 硫 酸 盐 结 合 形 成 矾 ， 其 通 式 为 MAl(SO4)2•12H2O （M为一价金属离子）。
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21-2-6 铝和铍的相似性
铝和铍在元素周期表中处于对角线位置，两者的离子势接近， 所以它们有许多相似的化学性质：
1 ． 两 者 都 是 活 泼 金 属 ， 它 们 的 电 极 电 势 值 很 相 近 ， E0 （Be2+／Be）＝-1.85伏、E0（A13+/Al）＝-1.706伏)。2．两者 都是两性元素，氢氧化物也属两性。
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21-2 铝 镓分族
21-2-1 概述
A1、Ga、In、Tl均为银白色，质软、轻而富有延展性的金 属。它们相当活泼，以化合物的形式存在于自然界中。一般 用电解法制取。
这此元素与非金属反应，易形成氧化物、硫化物、卤化物， 并易溶于稀酸和碱溶液中。
铝是亲氧元素，又是典型的两性元素 。
硫酸铝和明矾
无水硫酸铝A12(SO4)3为自色粉末。从水溶液中得 到的为A12(SO4)3•18H2O，它是无色针状结晶。将 纯A1(OH)3溶于热的浓硫酸或者用硫酸直接处理铝 土矿或粘土；都可以制得A12(SO4)3。
A12O3•SiO2•H2O+3H2SO4
＝
A12(SO4)3+2H4SiO4↓+H2O
第二十一章 p区金属
21-1 p区金属概述 21-2 铝 镓分族 21-3 锗分族 21-4 锑和铋
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21-1 p区金属概述
周期系p区共包括10种金属元素：
Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、 Po
价电子构型为ns2np1~4
与s区元素一样，从上到下，原子半径逐 渐增大，失电子趋势逐渐增大，元素的金 属性逐渐增强。
Al(OH)3(s) 3NH4
Al(OH) 3 3C14H6O2 (OH)2
茜素
Al(C14H7O4 )3(红色) 3H2O
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21-2-5 铝的卤化物和硫酸盐
AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3
离子键
共价键
离子晶体
分子晶体
分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机
溶剂，易形成双聚物。
于酸、碱，可作为催化剂载体。
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有些氧化铝晶体透明，因含有杂质 而呈现鲜明颜色。
红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+,Cr3+) 黄玉/黄晶(Fe3+)
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二 氢氧化铝：Al(OH)3
两性： Al(OH)wk.baidu.com+ 3H+ Al(OH)3+ OH-
Al3+ + 3H2O [Al(OH)4]-