主族元素选论PPT

一个元素的周期数越高，其原子最外层电子的S电子 云就钻得越深，所以这一对S电子也就越稳定而不易失 去。这就叫钻穿效应。 由于钻穿效应的存在，6S电子就不大容易失去，所以 这一对6S2电子就被称为惰性电子对。 就使得5d106s26p0比5d106s06p0的构型稳定的现象，
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第二周期反常 第二周期元素的单质分子中，单键键能小于第三周期 的单键键能(kJ·mol-1)， E(N-N)=159 E(O-O)=142 E(F-F)=158
(1)酸碱性
LiOH 中强
Be(OH)2 两性
NaOH 强
KOH 强
Mg(OH)2 Ca(OH)2
中强
强
RbOH CsOH
强
强
Sr(OH)2 Ba(OH)2
强
强
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(2) 溶解度
碱金属氢氧化物易溶于水； 碱土金属氢氧化物的溶解度从上到下依次增大。
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(3) R-OH理论
因为Li+、Be2+的离子半径特别小，故离子极化作用极 强.例如：LiCl有一定的共价性，所以锂盐熔点较低
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(3) 热稳定性
碱金属盐类一般都很稳定，不易分解(除硝酸盐)。 碱土金属盐的热稳定性要差一些(碳酸盐，硝酸盐 都较容易分解)。
(4) 溶解度
碱金属盐类一般易溶于水； 碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小。
正常氧化物 (O2-) 过氧化物 (O2- ) 超氧化物 (O22- )
稳定性: O2- > O2- > O22-
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(1) 正常氧化物(O2-)
氧化物溶于水(与水反应)生成氢氧化物，是强碱。
M2ΙOH2O 2MOH MIIOH2O M(OH2 )
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二、 单质的物理性质和化学性质
Li
Na
K Rb Cs
Be Mg Ca

Sr
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Ba 6
1、 元素的存在形式
均以矿物形式存在:
锂辉石:LiAl(SiO3)2 ；钠长石:Na(AlSi3O8) 钾长石:K(AlSi3O8)；绿柱石:Be3Al2(SiO3)6 菱镁矿:MgCO3；石膏：CaSO4·2H2O 萤石:CaF2；大理石:CaCO3 天青石：SrSO4；重晶石:BaSO4 明矾石：K(AlO)3(SO4)2 ·3H2O 光卤石：KCl ·MgCl2 ·6H2O
假如R正电荷低，半径大，即Z/R值小，则进行碱式 离解 。如 NaOH 。
一般：
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Z 0.22 R Z 0.32 R 0.22 Z 0.32
R
碱式离解 酸式离解 两性
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一般含氧酸的酸性递变规律为： ▲ 同一元素：氧化值越高，酸性越强。
如：HClO<HClO2<HClO3<HClO4 ▲ 同一周期：从左右，酸性。
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2、对角线规则
一种元素及其化合物的性质与周期表中它右下方的另 一元素具有的相似性超过了同族元素。
第二周期 第三周期
电荷数 极化力
r 极化力
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10-2 P 区元素
一、概述 二、硼族元素 三、碳族元素 四、氮族元素 五、氧族元素 六 、卤 素
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2、 p区元素性质的递变规律
（1） 氢化物性质的递变规律
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（2） 卤化物性质的递变规律
键能：从左到右递减，所以化合物热稳定性递减； 键的极性：从左到右递减，所以从离子化合物过渡到共
价化合物； 晶形：从左到右从离子型过渡到分子型。
原因是各中心离子的电荷数递增，离子半径递减， 对卤离子的极化作用递增，从而使离子极化影响递增的 结果。
第10章 主族元素选论
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主族元素
10-1 S 区元素 10-2 p 区元素
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10-1 S 区元素
一、 概述 二、 单质的物理性质和化学性质 三、 化合物 四、 锂铍的特殊性与 对角线规则
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一、概述
碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
镧系收缩对第六周期B族元素的性质影响很大，它主要 使得第六周期B族元素的许多性质与第五周期B族相应元 素十分相似。
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惰性电子对效应
同族元素(主要是针对ⅣA族元素)从上到下，低氧化 态化合物比高氧化态化合物稳定的现象。
例：Si(II)<Si(IV); 而 Pb(II)>Pb(IV)
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(3) 形成配位氢化物
4L A iH 3 l C （ l无 水 L ） i[乙 4]A 醚 3lL HiCl
铝氢化锂
Li(AlH4)遇水或受潮时强烈水解: Li(AlH4)＋4H2O＝LiOH＋Al(OH)3＋4H2
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2、氧化物
价电子构型：ns2np1-5
P区元素（除F以外）均有多种氧化态。
同时从左向右氧化态种数依次增多，最高氧化数提 高，并等于族数。
例：氯，+1，+3，+5，+7，-1，0等
低氧化态：在周期表中从上向下稳定性依次提高； 高氧化态：在周期表中从上向下稳定性依次降低。
(惰性电子对效应)
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（3）单质分子键能 一般规律为：同族元素从上向下共价键能依次减弱； 但是：第二周期反常，其键能小于第三周期。 (第二周期反常)
(2)与CO2的作用： L2iOCO 2 L2iCO 3 2N2O a22C2O 2N2C a O 3O2(g) 4K2O 2C2O 2K 2CO 33O 2(g)
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3、氢氧化物
M 2OM , O H 2O MO MH (2 O , （H 除Be)O）
一、 概述
P区元素主要是指IIIA~VIIA族元素，它包括了全部 非金属元素。
1、元素通性 （1）原子半径 从左向右依次减小；从上向下依次增大。 但是，第四周期比第三周期增加不多(或相近)。 p301 表8.5 (d区影响)
第六周期与第五周期相当接近。(镧系收缩的影响)
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（2）氧化态及其稳定性
E(P-P)=209 E(S-S)=264 E(Cl-Cl)=244 这与一般规律不同。
其原因是第二周期元素只有2s,2p轨道, 原子半径特别 小，核—核间的距离太小，导致核—核间的排斥力特别 大，从而削弱了共价键。 形成配合物时，配位数最多不超过4.
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二、硼族元素
硼族(ⅢA)：B, Al, Ga, In, Tl 价电子构型：ns2np1
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三、化合物
1、氢化物
除Be,Mg以外，S区元素的单质可与氢气直接化 合，均生成离子型化合物MH或者MH2(其中H - )
S区元素氢化物有3个特点：不稳定性 强还原性 形成配位氢化物
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(1)不稳定性
除了LiH以外，其余的均不到熔点都已分解。 LiH可加热到熔点（688℃）也不分解。
R ＝ [Men+ ]， 即 R 为 n 价中心离子。 R-OH可以是 NaOH ,Mg(OH)2 ,HClO4 ,H2SO4 等。 上述各分子中都含有R-O-H形式的基团。
R-O-H 基团在断键时可以有两种情况，即：
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假如R正电荷高，半径小，即Z/R值大，则进行酸式 离解；如 H2SO4 。
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(3) 超氧化物(O2-)
碱金属中K,Rb,Cs在空气中燃烧即可形成超氧化物。 超氧化物中有一个超氧离子，其结构为：
超氧离子中有一个σ键和一个三电子π键。
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超氧化物均为强氧化剂
可与水反应生成氧气和过氧化氢:
2KO2 ＋ 2H20 ＝2KOH ＋H2O2 ＋O2
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(2) 强还原性
oH2/H 2.23 V ，氢化物都是很好的还原剂
钛的冶炼:
2L iT Hi2O Ti2LiOH
4N T a4 iH C T l 4 i N 2 a2 H Cl
剧烈水解:
M H H 2O M O H 2(H g) C2 a 2 H H 2 O Ca2 ( O 2 H 2(H g))
碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
都是活泼金属元素
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p366 表10.1； p367 表10.2
电金原
离属子
IA
IIA
能性半
Li
Be
、、径 电还增 负原大
Na K
Mg Ca
性性
Rb
Sr
减增
Cs
Ba
小强
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
也可以与 CO2 等反应，产生氧气: 4KO2＋2CO2＝2K2CO3＋O2 (急救器中制备氧气)
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小结：氧化物的化学性质
(1) 与H2O的作用:
M2Ι OH2O 2MOH MIIOH2O M(OH2 ) Na2O2 2H2O 2NaOHH2O2 2KO2 2H2O 2KOHH2O2 O2