卤素和氧族元素性质和作用无机化学基础

• 1．非金属→金属的递变
• ⅢA →ⅤA中尤为突出，ⅫA除外。
• 由典型的非金属开始 → 典型的金属结束。如：
• ⅥA： O、 S、 Se、Te、 Po
•
非金属
准金属
金属
• ⅤA： N 、 P
As、 Sb
Bi
•
非金属
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准金属
金属
Ch11：卤素和氧族元素
• 2．呈多氧化态、惰性电子对效应
• 1s2 2s22p6 3s3p6 4s23d104p6 5s24d105p6 6s24f145d106p6 • 惰性电子对效应是由能级交错所致。
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Ch11：卤素和氧族元素
• 3．多形成共价化合物
• p区元素的电负性较s区元素的电负性大，所以与s区元素不同，p 区元素在许多化合物中以共价键结合。
• 5．二次周期性
• 周期性是指各周期间的规律性，而同族之间的规律性则称二次周 期性。
• 同族之间周期性产生的原因是由于在考虑元素性质的时候，不仅 要考虑价层电子，而且要考虑内层电子排布的影响。
• 如对p区元素，由于d 区和 f 区元素的插入，将影响元素的性质， 使p区元素自上而下性质的递变不如s区元素有规则，概括起来有 如下特征。
• 氢化物：由于HF、H2O、NH3能形成氢键而mp、bp远高于同族 元素的其它氢化物。
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Ch11：卤素和氧族元素
• (2) 中间排元素表现出异样性
• 这是由于从第四周期起，d区元素的插入，使p区元素有效核电荷 明显增大，对核外电子的引力增强，因而原子半径比同周期的s 区元素的原子半径显著地减小；而电负性与同族第二三周期元素 相比，则减小不多。
• ⅫA: F、Cl、Br、I、At
• 总称卤素——成盐元素的意思。
• 卤素都是非金属元素
• F在所有元素中非金属性最强，I只具有微弱的金属性，At是放射 性元素。
• 对卤素而言，非金属性的递减和金属性的递增不像p区其它元素 那样明显。
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• 12.2.1 卤素的成键特征——ns2np5
• 如，一些非金属元素的氧化物、氢化物等。它们的一些物理性质 可用分子间力进行解释。
• 4．配位数
• p区第一排元素原子(第二周期)，所形成配合物的最高配位数只 能达到4。
• 如：H[BF4]。 • 对较重元素则可以有更高配位数的化合物。
• 如：H2[SiF6]。
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Ch11：卤素和氧族元素
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Ch11：卤素和氧族元素
来自百度文库
• 12.2.2 卤素单质 • 1. 卤素单质的物理性质(自学!) • 2. 卤素单质的化学性质(选讲!) • (1) 与金属的作用 • (2) 与非金属的作用 • (3) 与氢的作用 • (4) 与水的作用：分两种情况 • (5) 与碱的作用：注意反应条件，热碱？冷碱？ • (6) 卤素间的置换反应：分为两类
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Ch11：卤素和氧族元素
• (1) 第一排元素具有反常性质
• 同一族中，第一个元素原子的半径最小，电负性最大，获得电子 的能力最强，因而与同族其它元素相比，化学性质有较大的差别。
• 如：单质的存在状态： ⅤA ⅥA
•
N O 气体
•
P S 固体
• 元素的电子亲合能： EA(F) > EA(Cl) ； EA(O) > EA(S) • 单位：kJ.mol-1 ： (-322) (-348.7) ；(-141) (-200.4)
•
即： C(Ⅱ) < Si(Ⅱ) < Ge(Ⅱ) < Sn(Ⅱ) < Pb(Ⅱ)
•
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C(Ⅳ) > Si(Ⅳ) > Ge(Ⅳ) > Sn(Ⅳ) > Pb(Ⅳ)
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• 惰性电子对效应：自上而下、低氧化态比高氧化态物质稳定! • 惰性电子对效应以第六周期元素最为显著。 • 6s2电子对的惰性最大！ • 如PbO2、NaBiO3为强氧化剂。
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11.2 卤族元素
• 了解卤素的通性。了解单质的制备和性质； • 掌握卤素的氢化物的制备、性质及变化规律； • 掌握卤化物的性质； • 掌握卤素(Cl)的含氧酸及其盐的性质。 • 理解影响含氧酸氧化能力强弱的因素；了解含氧酸氧化
还原性的周期性。
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Ch11：卤素和氧族元素
• 1. 同核双原子分子中有一个非极性的共价键；
• 2. 氧化数为-1的卤素，可以有三种成键方式：离子键、共价键、 配位键。
• 与活泼金属化合成离子型化合物；
• 与非金属元素化合成共价型化合物；
• 还可以作为电子对的给予体形成配合物。
• [FeF6]3-, [HgCl4]2-, [PbI4]2-
• 3. 除氟外，氯、溴、碘均可以呈现正氧化态，+1、+3、+5、+7。
• p区元素：ns2np1~ 5，除F 外一般有多种氧化态。
• 对ⅢA--ⅤA族元素，同族中由上到下，低(正的)氧化态的稳定性
依次增强，而高氧化态的稳定性则依次减弱。
• ——惰性电子对效应所致！
• 如：ⅣA： Si(Ⅳ) > Si(Ⅱ)
•
而 Pb(Ⅳ) < Pb(Ⅱ) ， Sn(Ⅱ) < Pb(Ⅱ)
无机化学基础
卤素和氧族元素性质和作用
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11.1 p区元素概述
11.2 卤族元素 11.3 含氧酸的氧化还原性
11.4 氧族元素 11.5 无机酸强度的变化规律
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实验一：非金属化合物的性质Ch11：卤素和氧族元素
11.1 p区元素概述
• p 区：ⅢA~ⅦA ns2np1~ 5，除H外，所有非金属都集中在该区。
• 这种递变不如s区元素明显。如：As 、 Sb 、 Bi
• (4) 各族最后两个元素性质有些相似
• 镧系收缩所致！
• 第六周期，f 区元素的插入，由于镧系收缩的影响，第五、六周 期元素离子半径相差不太大，而第四、五周期元素的离子半径却 相差较大。
• 导致各族最后两个元素性质有些相似。
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• ∴p区第四周期元素的性质在同族中显得比较特殊，表现出中间 排的异样性。
•
Ga、Ge、As、Se、Br
• 如在ⅦA中，含氧酸中：溴酸、高溴酸的氧化性均比其它卤酸、
高卤酸的氧化性强。
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• (3) 各族最后三个元素性质缓慢地递变
• 在第五、六周期的p区元素前，也有d区元素的插入，它对这两排 元素也有类似的影响，因而使各族最后三个元素出现了同族元素 性质的递变.