宋天佑无机化学 第17章卤族元素-55页精选文档
无机化学教学课件17章卤素
的缘故,这种现象在 N、O 族中 也存在.
(a) C-X键, (b)H-X键, (c)X-X键的离解能
17-1-2 化学性质
1 氧化性
Chemical Properties
卤素单质性质变化: E⊝(X2/X-)/ V: 单质氧化性 X- 还 原 性 F2 Cl2 Br2 I2 2.87 1.36 1.065 0.535 大 小 小 大
目前氟的工业制备技术已有了 很大的改进:
2 KHF2(l)
电解 353~363K
2 KF(S) + H2↑+ F2↑
电解过程中要不断添加无水 HF 液体. 由于F2的制备和储运有极大不便,人们 常用 IF2· AsF6 的热分解方法制取少量 F2:
473K
IF2· AsF5(s)+2KF
KIF6 + KAsF6+ F2↑
Cl2、Br2和 I2的分子轨道能级图(F2能级图要将 u与上部的g交换位置)
引人注意的另一性质是
尽管 F 的电子亲和能小于氯,但并不妨碍氟形成稳定的离子型
晶体 . NaF 的标准生成焓( -573.65 kJ· mol-1)比 NaCl (-411.15 kJ· mol-1)还要高,因为 F- 半径小于 Cl-,NaF 的晶格焓(+1505.59
氯碱法装置示意图
Cl2是最重要的化学工业品之一,全世界年生产力约为4×107 t. 氯产 量还是一个国家(或一个地区)化学工业能力的标志. 由于包括生态原因 在内的诸多原因,氯在塑料、纸浆漂白等领域逐渐被其他化学品所代替.
化学法氧化海水中的 Br- 和 I- 可以制得 Br2 和 I2,通常用Cl2 作 氧化剂,得到的 Br2 和 I2 用空气从溶液中驱出: 2 X- (aq) + Cl2(g) 2 Cl-(aq) + X2 (g) X = Br, I 空气驱出的 Br2 被碳酸钠溶液吸收后歧化生成溴化钠和 溴酸钠,用 H2SO4 酸化时发生反歧化反应重新生成 Br2: 3 Br2 + 3 Na2CO3 5 NaBr + NaBrO3 + 3 CO2 5 HBr + HBrO3 3 Br2 + 3 H2O
宋天佑无机化学 第17章卤族元素
思考:
18
① Eθ(O2/H2O)= 0.816V<Eθ(Cl2/Cl-)=1.36V, 阳极上为何不是H2O(OH-)放电? ②电解食盐水时,在下列不同条件下,产物中有可能 含有什么成分?
a 常温,两电极间无隔膜,电解冷的稀NaCl溶液.
b 近100℃,两极间无隔膜。
(3)Br2的制法─工业上主要从海水中提取
5
物质的颜色与吸收光颜色的关系
当可见光照射到物体上时,物体 物质的颜色通常 是由于物质对可见光 所显颜色就是未被吸收光的复合色。 卤素分子轨道能级图 中某种波长的光具有 选择性吸收作用而产 2 2 (ns )(*ns )(np ) 2 ( np )4 ( *np )4 (*np ) 生的。若各种波长的 2 2 激 发 ns )(*ns )(np ) 2 ( np )4 ( *np )3 (*np )1 ( 光全被吸收,则物质 呈黑色; 若全被反射, 随卤素原子序数的增加,核对外 物质呈白色或无色; 若 部分选择性吸收,则 层电子的引力依次减弱,激发电子所 物质将呈现吸收光的 需能量依次降低。 互补色。
1 1 1 H 1 H 2 X 2 (s ) X 2 ( l ) X 2 ( g ) 2 2 2
X( g ) X ( g ) X (aq)
H 3
H 4
H 5
12
F2
过程总热效应
-757.5
Cl2
物 理 性 质
化 学 性 质
质 HF HCl HBr HI 189.61 158.94 186.28 222.36 熔点/K 292.67 188.11 206.43 237.80 沸点/K 分子(g)核间距/pm 92 127.6 141.0 162 H-X键能/KJ· -1 569.0 431 mol 369 297.1 分子的极性 依次减弱 解离常数 10-4 108 1010 1011 酸性 弱酸 强酸,酸性依次增强 还原性 依次增强 热稳定性 依次减弱
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(4) 质 ( 重 ) 量 百 分 浓 度 (weight percent): 每100份重的溶液中所 含溶质的质量份数.
wt% = mB/m液 100% (无单位)
32
(5) 摩尔分数(mole fraction): 溶 质的物质的量与溶液的总物质的 量之比(用符号xB表示)。
去,这一过程为凝聚。当蒸发速度与凝聚
速度达到相等时,即达到了动态平衡,此 时蒸气所具有的压强就是饱和蒸气压 (vapour pressure)。
36
哪一个是平衡状态? 哪一个不是,将往哪个方向移动?
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
37
饱和蒸气压:一定温度下,一纯 溶剂置于密闭容器中,当蒸发与 凝聚达到动态平衡时,蒸气所具 有的压强(p*)。
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
蒸气压 < p*, 平衡,液体汽化;
蒸气压 > p*, 平衡,气体液化。
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• 饱和蒸气压与溶剂的本性有关。同一溶 剂的蒸气压又随温度的升高而增大。 表1 水的蒸气压
t/℃ p*/kPa t/℃ p*/kPa t/℃ P*/kPa
10.0 1.228 60.0 19.92 110.0 143.3 20.0 2.338 70.0 31.16 120.0 198.6 30.0 4.243 80.0 47.34 130.0 270.2 40.0 7.376 90.0 70.10 140.0 361.5 50.0 12.33 100.0 101.325 150.0 476.2
Note: Because volume is temperature dependent, molarity can change with temperature.
宋天佑无机化学 配位化学基础PPT学习教案
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NH3
CI
Pt
NH3
CI
NH3
CI
Pt
CI
NH3
顺式(cis-) 同种配体处于相邻位置
u>0 棕黄色 S=0.2523 g/100g水
反式(trans-) 同种配体处于对角位置
u=0 淡黄色 S=0.036g/100g水
Ag+
4d Ag(NH3)2 +
sp 5p
例:[AgCl2]- , [CuCl2]- NH3 NH3
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配位数为4的配合物
1S 2S
2P
Be2+
1s
sp3
[BeX4]2-
[
]
F- F- F- FH2O H2O H2O H2O
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Ni2+
[Ni(CN)4]2-
[NiCL4]2-
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§11-1 配合物的空间构型命名和磁性
11.1.1 配合单元的空间结构
为减小彼此间的静电排斥力,配体尽量对称 分布于中心离子周围。
单齿配体配位数 配合单元空间构型
2
直线
3
平面三角形
4
平面正方形或四面体
5
三角双锥或四方锥
6
八面体
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11.1.2 配合物的异构现象
化学式相同,结构不同,性质不同 几何异构—配体在中心原子周围因排列方式不同 而产生的异构现象。
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2.杂化类型与配合单元的几何构型
配位数 2 3
卤素单质的性质ppt课件
uBr 和I 2
2 可与许多非金属反应,但不如F2、Cl2激烈, 一
般多形成低价化合物。
2P(s)+3Br2=2PBr3(l) <无色发烟液体>
2P(s)+3I2=2PI3(s)
<红色>
【上述反应应控制在干燥条件下,否则会发生水解反应】
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14
2P+3Br2+6H2O == 2H3PO3+6HBr↑
•Cl2也能与各种金属作用,反应较为强烈,但有
些反应要加热。Ca在通常情况下就能与Cl2作用; Na、Fe、Cu、Sn等只有在加热的情况下才与Cl2 作用,Cl2还能使变价的金属氧化成高价。干燥的 Cl2不与Fe反应,所以Cplp2t课可件.以再铁罐中储存或运输 11 。
•Br2和I2在常温下只能与活泼的金属作用,与
密度增大
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1~2 化学性质
•卤素基态原子的价电子层结构是ns2np5,有7个 价电子,与稀有气体8电子稳定结构相比,仅缺少 一个电子,因此卤素原子都有获得一个电子形成 氧化数为—1价额负离子倾向,从而卤素表现出非 金属元素特征。
•卤素单质是强氧化剂,其中F2的氧化性最强, 随原子序数增大,氧化能力逐渐变弱。这是由 于F半径特别小,电负性大,F—F键能小等因素 影响的结果。卤素单质的强化型表现在以下几 个方面:
氯 、溴 、碘与水主要发生第二类反应。
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卤素与NaOH的反应
2F2+2NaOH == 2NaF+OF2↑+H2O 2F2+4NaOH==4NaF+O2+H2O
o >75 C
3Cl2+6NaOH == 5NaCl +NaClO3+ 3H2O Cl2+2NaOH低=于室=温NaCl+NaClO+H2O
无机化学宋天佑第四版 教案(一)
教案:无机化学宋天佑第四版一、教学目标- 理解无机化学的基本概念和原理- 掌握无机化合物的性质和分类- 能够运用无机化学知识解决相关问题- 培养学生的实验技能和科学思维能力二、教学内容1. 无机化学的基本概念- 介绍无机化学的研究对象和范围- 探讨无机化学与有机化学的区别和联系2. 无机化合物的性质和分类- 阐述无机化合物的结构和性质- 分类介绍金属元素、非金属元素及其化合物的基本性质和应用3. 无机化学实验- 展示一些常见的无机化学实验操作- 培养学生实验技能和安全意识三、教学方法1. 讲授相结合- 通过教师的讲解,让学生理解无机化学的基本概念和原理- 结合实例和应用,增加教学内容的实用性和趣味性2. 实验操作- 组织学生进行相关的无机化学实验操作- 强调实验的安全性和规范操作流程3. 互动讨论- 组织学生进行小组讨论和互动,促进学生间的交流和合作- 引导学生提出问题和思考,激发学生的学习兴趣和积极性四、教学过程1. 了解无机化学基本概念和原理- 通过教师讲解,让学生了解无机化学的研究对象和范围,以及与有机化学的区别和联系2. 掌握无机化合物的性质和分类- 教师介绍无机化合物的结构和性质,分类介绍金属元素、非金属元素及其化合物的基本性质和应用- 学生通过课堂讨论和案例分析,加深对无机化合物性质和分类的理解3. 进行无机化学实验- 教师组织学生进行相关的无机化学实验操作,强调实验的安全性和规范操作流程- 学生通过实验操作,提高实验技能和科学思维能力4. 互动讨论- 教师组织学生进行小组讨论和互动,促进学生间的交流和合作- 学生在讨论和互动中,提出问题和思考,激发学生的学习兴趣和积极性五、教学评估1. 课堂表现- 教师通过学生的课堂表现、讨论和互动情况,评估学生对无机化学知识的掌握情况2. 实验报告- 学生完成相应的无机化学实验后,提交实验报告,评估学生的实验操作技能和科学思维能力3. 小组讨论- 教师组织小组讨论,评估学生在讨论和互动中的表现和贡献六、教学反思1. 教学过程中,教师应注重激发学生的兴趣和主动性,引导学生进行积极的学习和思考2. 教学内容要贴近实际,增加案例分析和应用实例,提高学生的学习兴趣和实用能力3. 教师应注重对学生的个性化教学,根据学生的不同特点和能力,采取差异化教学策略,促进学生全面发展。
说课宋天佑《无机化学》.ppt
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12
从式 R = pV
和
nT
R = 8.314 J•mol-1•K-1
看出 pV 乘积的物理学单位为 焦耳 (J)
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13
p
Pa N•m-2
V
m3
所以 pV 的单位为 N•m-2•m3
= N•m
=J
从物理学单位上看 pV 是一种功。
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pV R = nT 若压力 p 的单位为 Pa 体积 V 的单位为 dm3 温度 T 的单位为 K 物质的量 n 的单位为 mol
.精品课件.
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1. 1. 2 混合气体的分压定律
由两种或两种以上的气体混合在 一起,组成的体系,称为混合气体。
.精品课件.
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组成混合气体的每种气体,都 称为该混合气体的组分气体。
显然,空气是混合气体,其中 的 O2,N2,CO2 等,均为空气这 种混合气体的组分气体。
.精品课件.
19
第 i 种组分气体的物质的量 用 ni 表示,混合气体的物质的量 用 n 表示,
显然有 n = ni i
.精品课件.
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第 i 种组分气体的摩尔分数用
xi 表示,则
xi =
ni n
例如,由 4 mol N2 和 1 mol O2 组成的混合气体, 则其中
.精品课件.
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x(N2)=
n(N2) n
=
4 5
x(OБайду номын сангаас)=
n(O2) n
=
1 5
显然有
xi = 1
i
.精品课件.
22
O2
N2 + O2
第17章 卤族元素 大学一年级 无机化学 课件
(二) 标准电极电势与卤素的化学反应性能 1.卤素单质的强氧化性
Ø (X2/X-):依次减小
F2 > Cl2 > Br2 > I2 卤素单质氧化性: F2最强 2. 卤离子X-的的还原性
F - < Cl - < Br - < I -
1.673 HClO2
1.458
HClO
1.513
1.630
1.360
Cl2
Cl-
BrO4- 1.760
BrO3- 1.490 HBrO 1.209
1.604
1.077
Br2
Br-
H3IO62- 1.600 IO3-
1.150 HIO
1.431 I2
0.534 I-
4、HF特殊性
氢氟酸具有与二氧化硅或硅酸盐(玻璃的主要成分) 反应生成气态SiF4的特殊性质,反应式为:
②分子间缔合:
(H2O)n;
③物质的沸点升高: H2O 100℃
氢键键能:5–40KJ/mol,约为化学键能的 1/10。 与范德华力相当。
氢键的分类
1400
分子间的氢键
分子内的氢键
• 分子内氢键的生成,一般会使化合物沸点、熔点降低,汽化热、 升华热减小。也常影响化合物的溶解度,如邻位硝基苯酚比其 间位、对位更不易溶于水,而更易溶于非极性溶剂中。
第17章 卤族元素
The Halogens
§17-1 通性
基本性质 价层电子结构
主要氧化数 解离能/kJ·mol 溶解度/g/100mgH2O 原子半径/pm X-离子半径/pm 第一电离能/kJ·mol-1 第一电子亲合能/kJ·mol电负性 (Pauling) X-离子水合能/kJ·mol-1
无机化学+宋天佑版+化学基础知识
化学的分类与分支
分类
化学可以根据研究领域和研究方法的不同进行分类,如无机化学、有机化学、 分析化学等。
分支
无机化学是研究无机物的组成、结构、性质和变化的科学;有机化学是研究有 机物的组成、结构、性质和变化的科学;分析化学是研究物质的组成、结构和 性质的学科。
02
无机化学基础知识
无机化学的定义与特点
指导材料科学
元素周期表为材料科学提供了指导,例如合 金、半导体等材料的制备和性能研究。
指导化学反应
通过元素周期表可以预测不同元素之间的化 学反应可能性及反应类型。
指导药物研发
通过元素周期表可以预测药物分子的药效和 毒性等性质,为药物研发提供指导。
04
无机化合物的分类与性质
无机化合物的分类方法
01
无机化学 宋天佑版 化学基 础知识
汇报人: 202X-12-22
目录
• 化学基础知识概述 • 无机化学基础知识 • 元素周期表与元素性质 • 无机化合物的分类与性质 • 无机化学反应原理与规律 • 无机化学实验技术与方法
01
化学基础知识概述
化学的定义与性质
化学定义
化学是一门研究物质的组成、结 构、性质、变化以及能量关系的 科学。
根据组成元素
可分为单质、化合物、配合物等 。
02
根据性质和用途
03
根据化学键类型
可分为普通无机物、金属、非金 属等。
可分为离子化合物、共价化合物 、金属键化合物等。
无机化合物的性质特点与变化规律
如化学反应速率、化学平 衡等。
如稳定性、氧化还原性、 酸碱性等。
如颜色、状态、气味、熔 点、沸点等。
物理性质
分支
无机化学的研究分支包括矿物学、岩 石学、地球化学、元素化学、配位化 学、无机合成化学等。
宋天佑无机化学PPT课件
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1. 1 理想气体
1. 1. 1 理想气体的状态方程 符合下面两条假定的气体,叫做 理想气体: (1) 气体分子的自身体积可以 忽略,分子可看成有质量的几何点。
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(2) 分子间的作用力可以 忽略, 分子与分子之间、分子与 器壁之间的碰撞,可认为是完全 弹性碰撞 —— 无动能损失。
1
n(质) 1 kg 1 0.018 kg•mol-
1
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n(质)
x(质)
1 kg 1 0.018 kg•mol-
1
分子是 1 kg 溶剂水所对应的溶质
的物质的量,即质量摩尔浓度 m。
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x(质) 故 x(质)
n(质) 1 kg
1 0.018 kg•mol-
一般性的结论是,在相同的 温度下,溶液的饱和蒸气压低于 纯溶剂的饱和蒸气压。
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蒸发
液体
凝聚
气体
当溶剂或溶液与气态实现平 衡时,若使蒸气压小于其饱和蒸 气压,则平衡右移,液体气化。
1
m(质)
55.5 mol•kg-1
这是稀的水溶液中,x(质)与质 量摩尔浓度 m(质)之间的关系。
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x(质)
m(质) 55.5 mol•kg-1
对于其他溶剂,分母不是 55.5, 但仍是一个特定的数值。
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1. 2. 2 饱和蒸气压 1. 溶剂的饱和蒸气压 在密闭容器中,在纯溶剂的单 位表面上,单位时间里,有 N0 个 溶剂分子蒸发到上方空间中。
无机化学宋天佑化学基础知识PPT课件
vA B M B
vB
A
MA
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§2-2 液体和溶液
2-2-1 溶液浓度及表示方法
1.质量摩尔浓度mB mB= 溶 质B的 物 质 的 量( mol )
溶 剂 的 质 量 (kg)
2.物质的量浓度CB
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3.质量分数w
w=
(4)水的临界点Tc, Pc Tc=647K,Pc=2.21×107Pa
s
l
101325 610.5
o
g
c
冰 点
273.16K
373.15K
647K
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蒸气压 p/Pa
沸点升高(液体饱和蒸气压=外压)
1.01 × 105
水
溶液
△ Tb
373 溶液 沸点 上升
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ni n总
证 明 : i
ni n总
Vi V总
P Vi
i
ni n总
RT P V总
Vi V总
RT
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⑵分压定律:
分压:一定温度下,混合气体中的某种气体 单独占有混合气体的体积时所呈现的压强。
O2
+ N2
O2+N2
T、V、混合气体的总压等T于、混V合、气体中各组分气体分T压、之和V。、P总=P1+P2
溶质的质量 溶液的质量
4.摩尔分数
xB=
nB n总
∑ Xi =1
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2-2-2 非电解质稀溶液的依数性
✓蒸气压下降─拉乌尔定律 ✓沸点升高 ✓凝固点下降 ✓渗透压