p区元素

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10.p区元素1

10.p区元素1

B(OH)3 +H2O
[B(OH)4 ] +H

+
硼酸是典型的路易斯酸,在硼酸溶液中加入多 羟基化合物(如丙三醇、甘露醇),由于形成配位 个体和 H+ 而使溶液酸性增强:
R ∣ H─C─OH ∣ H3BO3 +2 H─C─OH ∣ R R ∣ H─C─O ∣ H─C─O ∣ R R ∣ O─C─H B ∣ O─C─H ∣ R
+H+ +3H2O

大量硼酸用于搪瓷工业,有时也用作食物防腐 剂。硼酸在医药卫生方面也有广泛应用。
H
O
B
O
H
O
H
H3BO3 的结构
2. 硼酸盐 硼酸盐有偏硼酸盐、原硼酸盐和多硼盐等多种类 型。硼砂的分子式是 Na2B4O5(OH)4 ·8H2O,通常写为 Na2B4O7 ·10H2O。 硼砂是无色透明的晶体,在干燥空气中容易失水 风化。硼砂受热时失去结晶水,加热至 350~400 ℃进 一步脱水而成为无水四硼酸钠;熔融的硼砂可以溶解 许多金属氧化物,形成偏硼酸的复盐:
可用萤石、浓硫酸与 B2O3 共热制备 BF3: B2O3 +3CaF2 +3H2SO4 (浓) 2BF3 3CaSO4 +3H2O BF3 在水中容易水解:
BF3 +3H2O
H3BO3 3HF
生成的 HF 与过量的 BF3 加合生成氟硼酸: BF3 +HF HBF4 氟硼酸是一种强酸。 BCl3 是一种无色液体,可采用氯化法制备: B2O3 +3C+3Cl2 2BCl3 +3CO BCl3 也有强烈接受孤对电子的倾向,它也是很强 的路易斯酸。BCl3 遇水发生强烈水解: BCl3 +3H2O H3BO3 3HCl

p区元素

p区元素

Te
-2,0,+2,+4,+6
3.44 141.0 -780.7 142
由大到小变化 2.58 2.55
2.10 190.1 ------126
单键解离能/kJ· mol-1
200.4 -590.4 268
195.0 -420.5 172
第二周期元素 – O的特殊性
1.主要氧化数: O基本为-2 例外: -1 +1 H2O2 O2F2 2.解离能:O-O<S-S 3.第一电子亲和势: O<S>Se>Te 二 化合物 1. 过氧化氢 +2 OF2
小→大 大→小 -58 3.04 74 2.19 77 2.18 101 2.05 100 2.02
第一电子亲 和势/ kJ.mol-1
电负性
思考:为什么在A~VA族中,由上至下低氧化值比高氧化 值化合物稳定? (惰性电子对效应)
二 化合物
1 氨和铵盐 (1) 氨 它呈三角锥形结构,常温下是刺激性气体。
2HBrO3 + Cl2
2HClO3+Br2
酸性稀溶液中也属于强氧化剂,水溶液中氧化性不明显。 c 卤酸盐的热稳定性高于相应的酸,它们分解反应方式受 催化剂和温度影响而不同。
2KClO3
2KClO3 (3) 高卤酸及其盐
200℃左右 MnO2
2KCl +3O2
3KClO4 + KCl
480℃左右
a 酸性: HClO4(无机酸中最强酸)>HBrO4>HIO4 b 氧化性:HBrO4>HIO4>HClO4; 浓热HClO4 >稀冷HClO4。 c 高卤酸盐热稳定性高于相应酸。

p区元素

p区元素
3SiF4+4 H2O= H4SiO4+4H++2SiF62-
水解机理
2.水解产物的类型
(1)碱式盐 多数无机盐水解后生成碱式盐,这是一 种最常见的水解类型。如: SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓+3HCl BiCl3+3H2O=BiOCl↓+3HCl
(2)氢氧化物 有些金属盐类水解后最终产物是氢氧化 物,这些水解反应常需要加热以促进水解 的完成,如: AlCl3 +3H2O=Al(OH)3↓+3HCl FeCl3+3H2O=Fe(OH)3↓+3HCl
SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl BaCl2、NaCl不水解
(2)电子层结构
离子的极化作用越强该离子在水中就越 容易水解。非稀有气体构型(18e-,9— 17e-,18+2e-)的金属离子,他们的盐都 容易发生水解。
(3)空轨道
碳的卤化物如CF4和CCl4遇水不发生水解, 但是比碳的原子半径大的硅其卤化物却易 水解。
有时水解产物还可以同未水解的无机物 发生配合作用,如: 3SnCl4+3H2O=SnO2· H2O+2H2SnCl6
非金属单质的物理性质
常温下状态: 气态:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2、N2、O2、F2、Cl2、稀有气 体 液态:Br2; 其余为固态。
溶解性:
除F2与水发生置换反应,Cl2、Br2在
水中仅部分发生自身氧化还原反应外, 可以说非金属单质难溶于水。 易溶于有机溶剂。
第9章 P区元素
第一节 p区元素概述
p区元素化合物性质
1、氢化物 (1)物理性质
(2)化学性质
2、P区元素的氧化物及其水合物
热稳定性
盐的水解反应

第十一章P区元素

第十一章P区元素

2LiH B 2 H 6 2LiBH4
2NaH B 2 H 6 2NaBH4
2. 硼的含氧化合物
B—O 键的键能( 806kJmol-1 )大,硼的含氧化合物具有 很高的稳定性。硼与氧只能形成单键,不能形成双键。 构成硼的含氧化合物的基本结构单元是平面三角形的 BO3 合四面体形的BO4(硼元素的亲氧性和缺电子性)。
时中心原子的价键轨道杂化方式由 sp2 杂化过渡
到 sp3 杂化,分子的空间构型由平面结构过渡到 立体结构。
第三节 硼元素
一、硼的单质
硼在地壳中的含量很小,在自然界不以单质存在,主要
以含氧化合物的形式存在。硼的重要矿石有硼砂、方硼石、 硼镁矿和少量的硼酸等。
单质硼有无定型(棕色粉末)和晶型(黑灰色)等多种
A.三氧化二硼
H 3 BO3 HBO2 H 2 O
150o C
2HBO2 B 2 O 3 H 2 O
300 o C
低温时得到的是晶体, 高温时得到的是玻璃 状 B2O3 。 B2O3 与 水 反应又可生成偏硼酸 和硼酸。
B 2O 3 3Mg 2B 3MgO
二、特征
硼、铝在原子半径、电离能、电负性、熔点等性 质上有较大差异,即p区第二周期元素的反常性。
一般形成+3价的化合物,随着原子序数的增加, 形成+1价化合物的趋势逐渐增强。
硼族元素化合物中形成共价键的趋势自上而下
依次减弱 。 硼族元素为缺电子原子 —价电子数小于价键轨 道数的原子。所形成的化合物中有些为成键电子 对数小于中心原子的价键轨道数的缺电子化合物, 即容易形成聚合型分子 Al2Cl6和配位化合物HBF4 (硼原子的最高配位数为 4,其他原子为6),此

无机化学 p区元素

无机化学  p区元素

无机化学 p区元素p区元素是周期表中第13至18列元素,也被称为主族元素或气族元素。

它们的化学性质在同一周期内呈现出明显的变化,但在同一族内则有着相似的性质。

本文将从p区元素的发现、物理性质、化学性质和应用方面进行介绍。

一、发现历史p区元素包括第13至18列的元素,是一组很有特殊性质的元素。

人们在测定原子量和密度时陆续发现了这些元素。

在18世纪前,人们对许多p区元素的存在还没有足够的证据。

因此,这些元素也成为了化学家们探索的一个难题。

1830年代, Jons Berzelius 以三个十二面体化合物来系统地描述元素。

这些化合物即由氧、碳、氮、硫和磷的元素统一构成的,在此基础上,他将元素分成了四个区,包括酸基金属、上碲族、下碲族和稀有元素。

但当时的化学学家认为,有更多的元素应该属于上述因素中的某一组,于是 stas 和sebaste 花了 20 年时间,最终找到了人类认识的所有元素。

这一时期p区元素的最后发现是在1898年,由法国科学家Pierre Curie 发现的钋和镭。

二、物理性质1、电子配置p区元素的电子构型为 ns2np1-6(除氦He外,另有例外,即不是ns2np5,如氧O)。

其中,ns和np是主量子数。

p区元素的外层电子结构十分稳定,p区元素代表元素外层电子的数目是非常有限的,它们在化学之间的交互作用直接影响每个元素的化学适用性。

p区元素的数量相对比较少,但却具有十分丰富的化学反应性。

2、原子尺寸和电负性p区元素原子尺寸相比于同周期的s区或d区元素会比较小,但相比于前一个周期,p区元素的原子尺寸又会更加大一些。

这些原子尺寸的变化和电负性的变化有关。

氧、氮、碳等元素的电子云很大程度上影响着元素化学性质的表现。

一般来说,p区元素的电负性很高,因为它们具有较高的电子亲和能力和较高的电负性。

氨等化合物是p区元素高电负性的体现。

三、化学性质p区元素对于化学反应性的调节十分显著,同一页上的元素之间往往会显示出相似的化学性质。

P区元素性质小结

P区元素性质小结

04 p区元素的化学性质
氧化还原性
总结词
p区元素的氧化还原性质多样,它们在化 学反应中可以表现出不同的氧化态。
VS
详细描述
p区元素包括第15和第16族的元素,如氮 、磷、砷、锑、铋、硒和碲等。这些元素 具有多种氧化态,这是因为它们的价电子 构型允许它们形成多种价态的化合物。例 如,氮元素可以形成+5价的硝酸盐和+3 价的亚硝酸盐。
详细描述
在p区元素中,随着原子序数的增加,原子半径呈现先减小后增大的趋势。这是因为随着电子的填入,电子之间 的排斥力逐渐增大,导致原子半径增大。
熔点、沸点、硬度
总结词
熔点、沸点和硬度是衡量元素物理性质的重要参数。
详细描述
在p区元素中,随着原子序数的增加,熔点、沸点和硬度呈现先升高后降低的趋势。这是因为随着原 子序数的增加,原子之间的相互作用力逐渐增强,导致熔点、沸点和硬度升高。但当原子序数继续增 加时,原子之间的相互作用力逐渐减弱,导致熔点、沸点和硬度降低。
高性能器件
通过p区元素与其他元素的组合,可以开发出高性能的电子器件和光电器件,如晶体管、 太阳能电池、LED等。
新能源开发
燃料电池
利用p区元素作为催化剂,可以提 高燃料电池的效率和稳定性,推 动新能源技术的发展。
太阳能转换
p区元素在太阳能转换中具有重要 作用,如铜基材料在太阳能热电 转换方面的应用。
生物医学应用
生物成像
利用p区元素的特性,可以实现高分辨率和高灵敏度 的生物成像,有助于疾病的早期诊断和治疗。
药物研发
p区元素可以作为药物的有效成分或辅助成分,用于 治疗癌症、感染性疾病等重大疾病。
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无机化学 第九章 P区元素

无机化学 第九章 P区元素
17
4.基本性质
(1) 同一元素氧化态由高到低自发进行,且酸性介质 趋势更大。 (2) 不管在什么介质中,X-的稳定性依次为F->Cl->I(3) 碱性介质中,单质氯、溴、碘都易歧化,在酸性 介质中可发生歧化反应的逆反应。
(4)在酸性条件下,除最低价X-外,均可作为氧化剂。 (5) 酸性介质中氧化性的趋势为:F2>Cl2>Br2>I2; 碱性介质还原性的趋势为:F-<Cl-<Br-<I-

2Na2HPO4
Na4P2O7 + H2O
2NaH2PO4 △ (NaPO3)2 + 2H2O
2. 酸式碳酸盐 △ CO2 + H2O
2Ca(HCO3)2 △ CaCO3 + H2O + CO2
NH4HCO3 △
NH3 + H2O + CO2 14
第二节 卤素
一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、
例如:HBrO4>HMnO4 H2SeO4 >H2CrO4
8
(3) 同一主族元素自上而下,最高氧化态含氧酸的 氧化性呈锯齿形变化。
HNO3
H2SO4
HClO4
H3PO4
H2SeO4
HBrO4
H3AsO4
H6TeO6H5IO6来自(4)同一元素的不同氧化态的含氧酸中,低氧化态含
氧酸的氧化性较强。
HClO ~ HClO2 ﹥ HClO3 ﹥ HClO4 ; H2SO3 ﹥ H2SO4 (5)含氧酸的氧化性强于相应含氧酸盐,含氧酸根在 酸性介质中的氧化性强于在碱性介质中的氧化性。
卤素通性 卤素单质 卤素的氢化物和氢卤酸 卤化物 卤素的含氧酸及盐 拟卤素 卤素离子的分离和鉴定 卤素的生物学效应及相应药物

元素化学—p区元素及其重要化合物

元素化学—p区元素及其重要化合物

磷的含氧酸及其盐
磷酸盐
溶解性: 所有的磷酸二氢盐都易溶于水,而磷酸氢盐和正盐除了K+、 Na+、NH4+离子的盐外,一般不溶于水。 水解性: Na3PO4水解呈较强的碱性pH>12 ;Na2HPO4水溶液呈弱 碱性pH= 9~10,而NaH2PO4的水溶液呈弱酸性pH= 4~5。
磷的含氧酸及其盐
分析上常用此反 应检定溶液中有
无 Mn2+ 离子
基 础 化 学
卤族元素
周期表中元素的分区
IA
0
1
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
2
3
IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB
(3) 活泼性在Cu之后:
2AgNO3
2Ag + 2NO2 + O2
NO3-、NO2- 的鉴定
NO2-的鉴定 Fe2++NO2-+HAc → Fe3++NO +H2O+2Ac[Fe(H2O)6]2++NO → [Fe(NO)(H2O)5]2+ (棕色) + H2O
NO3-、NO2- 的鉴定
NO3-的鉴定 3Fe2++NO3-+4H+ → 3Fe3++NO +2H2O [Fe(H2O)6]2++NO → [Fe(NO)(H2O)5]2+ (棕色) + H2O
亚硝酸盐比较稳定,特别是碱 金属和碱土金属亚硝酸盐。
2HNO2 N2O3 + H2O NO + NO2 + H2O
蓝色
棕色

p区元素

p区元素

卤化氢和卤化物
(1)卤化氢的制备
1. 直接合成
H2+X2 → 2HX
氟和氢虽可直接化合,但反应太猛烈且F2成本高。 溴与碘和氢反应很不完全而且反应速度缓慢。
2. 浓硫酸与金属卤化物作用
CaF2+H2SO4 == CaSO4+2HF↑ NaCl+H2SO4(浓) ==NaHSO4+HCl
不能,因为热浓硫酸具有氧化性,把生成的溴化氢 和碘化氢进一步氧化。 NaBr + H2SO4(浓) == NaHSO4+ HBr 2HBr +H2SO4(浓) == SO2↑+Br2 + 2H2O NaI+H2SO4(浓) 8HI+H2SO4(浓)
== NaHSO4+HI↑ == H2S↑+4I2+4H2O
采用无氧化性、高沸点的浓磷酸代替浓硫酸即可。
(2)卤化氢的性质
卤化氢的性质 性 质 HF 6.37 92 189.6 292.6 -269.4 35.3 10 HCl 3.57 128 HBr 2.67 141 HI 1.40
气体分子的偶极矩/10-30 C· m 核间距/pm 熔点/K 沸点/K 生成热△fH/kJ· mol-1 101.3 kPa、20℃时的溶解度/% 18 ℃时0.1 mol· L-1溶液的表观电离度/%
(2)IIIA~VA 从上到下低氧化数化合物的稳定 性增强(指氧化还原稳定性),高氧化数化合物的 稳定性减弱,位于下面的元素的高价化合物在一定 条件下表现强氧化性,低价表现弱还原性,这种现 象称“惰性电子对效应”。 4、P区金属的熔点一般较低
5、P区处于对角线上(或附近)的不少的金属或 非金属具有半导体性质

第九章 p区元素

第九章 p区元素

• 3.第二周期和第四周期p区元素性质的特殊性 • 第二周期 • p区元素的第二周期显示出反常性 • ①半径较小、电负性较大,获得电子的能力较强,形成共价键的 趋势大。 • ②与第三周期元素相比,它们的原子半径较小,成键时键长较短, 参与成键的电子之间的排斥力较大,导致单键键能较小,这与同 族元素中单键键能从上到下依次递减的规律不符。
X2 氧化性: X- 还原性: 结论: 强 弱 弱 强
氧化性最强的是F2,还原性最强的是Iˉ。
与H2O反应:
4HX O2 氧化反应: X2 2H2O 激烈程度 F2 Cl 2 Br2 X2 H2O HXO HX 歧化反应: Cl 2 Br2 I 2
K (Cl2 ) 4.210
• 第四周期
• 第四周期由于 d 电子的填入,除原子半径明显减小以外,也导致 其性质的异常。在第ⅦA族元素的含氧酸中,溴酸、高溴酸的氧 化性均较氯酸、高氯酸强。
• 4.p区元素的生物学效应 • P区元素中有很多属于人体的必需元素,包括12种常量元素中的7 种(O、C、N、P、S、Cl、Si)和13种人体必需微量元素中的五 种(Sn、F、Se和As)。但有些元素具有明显的毒性,如Pb、Tl 等。有很多元素及其化合物可以作为药物应用。
• 2.原子半径 • 同一周期中,原子半径随原子序数的增加而减小。 • 同一族中各元素价层电子数相同,第一个元素的原子电负性最大, 半径最小,得电子能力最强,随着原子序数的增加,电子层数增 加,原子半径逐渐增加。原子半径越大,元素得电子能力减弱, 元素得非金属也随之增加,金属性增加。P区各族元素都是从特 征的非金属元素开始,逐渐过渡到金属元素。
• 2.影响含氧酸氧化能力的因素 • (1)中心原子结合电子的能力:含氧酸的还原过程是中心原子 接受电子,氧化数降低的过程。因此中心原子结合电子的能力越 强,越容易被还原,含氧酸的氧化能力就越强。

第十篇 元素化学之P区元素

第十篇 元素化学之P区元素
第十篇 元素化学之
P区元素
第p区十元二素章概述p区元素(一)
§ 10.2 硼族元素
§ 10.3 碳族元素 § 10.4 氮族元素 § 10.5 氧族元素 § 10.6 卤族元素
p区元素化合物性质 的递变规律
p区元素概述
通性
价电子构型ns2np1~6 非金属向金属性过渡 电负性大,主要形成共价化合物
①第二周期元素具有反常性 (只有2s,2p轨道) 形成配合物时,配位数最多不超过4; 第二周期元素单键键能小于第三周期元
素单键键能(kJ/mol-1) E(N-N)=159 E(O-O)=142 E(F-F)=141 E(P-P)=209 E(S-S)=264 E(Cl-Cl)=199
②第四周期元素表现出异样性(d区插入)
价电子构型:ns2np2
氧化值 最大 配位数
C Si Ge
-4
+2 +4 (+2)
+4
+4
4 66
单质可形成原子晶体
Sn Pb
+2 +2 +4 (+4) 66
金属晶体
存在形式: 碳:金刚石、石墨;煤、石油、天然气;
碳酸盐; CO2 。 硅:SiO2和各种硅酸盐。
10.3.2 碳族元素的单质
碳单质的同素异形体:
缺电子化合物特点:
a. 易形成配位化合物HBF4 HF BF3
b. 易形成双聚物Al2Cl6
Cl Cl Cl Al Al
Cl Cl Cl
10.2.2 硼族元素的单质
10.2.3 硼的化合物
最简单的硼烷是B2H6
2BH3(g)=B2H6(g) △H=-148kJ·mol-1

卤族和氧族元素:P区元素概述

卤族和氧族元素:P区元素概述
熔、沸点升高
∵ 固态为分子晶体 ∴ 熔、沸点较低
11.2.2 卤素单质
氟(F2) 集聚状态 气体 熔点/℃ -219.6 沸点/℃ -188 颜色* 浅黄
1.物理性质
氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2)
气体 液体 固体
-101 -34.6
-7.2 113.5 58.76 184.3
黄绿
红棕 紫黑
最∴I主1小易/(要k的获J氧·。得m化电∵o数子l-1只I),1是大有-11同6,、碘8∴周10才期X+中有-11-1、2非、e这5-+1金0→3种属+X-可性1111、、+最4能困0+0强3难的+-111元0、、0+素083
+5、+7 +5、+7 +5、+7
11.2.1 卤族元素的通性
Cl、Br、I的价电子构型
3主.F要-F氧键化能如数小,-A易1、s打F05、开++S,15化F、 、6学++、73性I++质F157、、活++泼73 ++15、 、++37
11.2.2 卤素单质
1.物理性质
氟(F2) 氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2) 均集为聚双状分态子气体 气体 液体 固体 (熔∵点具/有℃稳-定21的9.68电子-1构01型及较–高7.2的键能11)3.5 在沸周点期/℃表中-,18整8 族是-双34原.6子分5子8.的76只有1卤84素.3
第十一章 卤族和氧族元素
11.2 卤族元素
11.2.1 卤族元素的通性
卤素,希腊文原意为成盐元素 0
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He 氦 2 B 硼 C 碳 N 氮 O 氧 F 氟 Ne 氖 3 Al 铝 Si 硅 P 磷 S 硫 Cl 氯 Ar 氩 4 Ga 镓 Ge 锗 As 砷 Se 硒 Br 溴 Kr 氪 5 In 铟 Sn 锡 Sb 锑 Te 碲 I 碘 Xe 氙 6 Tl 铊 Pb 铅 Bi 铋 Po At 砹Rn 氡

P区元素——精选推荐

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P区元素一、卤素单质(氟、氯、溴、碘、砹)⒈卤素单质的物理性质⒉卤素单质的化学性质卤素是很活泼的非金属元素。

卤素单质具有很强的氧化性,能与大多数元素直接化合。

例如:位于前面的卤素单质可以氧化后面卤素的阴离子。

Cl2 + 2Br-→ 2Cl- + Br2★卤素与水反应分为两类:氧化反应:2X2 + 2H2O → 4X- + 4H+ + O2激烈程度:F2>Cl2>Br2,碘不发生此类反应。

歧化反应:可见,反应进行的程度Cl2>Br2>I2,氟只发生第一类反应。

通常所用的氯水、溴水、碘水主要成分是单质。

★卤素在碱性条件下发生两类歧化反应:X2 + 2OH-→ X-+ XO-+ H2O3X2 + 6OH-→ 5X-+ XO3-+ 3H2O二、卤素的氢化物概述卤素的氢化物称为卤化氢,即氟化氢HF、氯化氢HCl、溴化氢HBr、碘化氢HI等。

常温下卤化氢都是无色、有刺激性气味的气体。

卤化氢易溶于水,其水溶液叫氢卤酸。

除氟化氢外,其它氢化物均为强酸。

可直接用水和卤素与磷混合物反应制备卤化氢。

2P + 3Br2 + 6H2O → 2H3PO3 + 6HBr2P + 3I2 + 6H2O → 2H3PO3 + 6HI三、卤化物和多卤化物⒈卤化物卤素和电负性比它小的元素生成的化合物叫卤化物。

卤化物可以分为金属卤化物和非金属卤化物,根据卤化物的键型,又可以分为离子型卤化物和共价型卤化物。

⑴金属卤化物所有金属都能形成卤化物。

碱金属、碱土金属以及镧系、锕系元素的卤化物大多数属于离子型或接近离子型,例如:NaX,BaCl2,LaCl3等。

当阴阳离子极化作用比较明显时,表现出一定的共价性,如:AgCl等。

有些高氧化值的金属卤化物则为共价型卤化物,如,AlCl3,SnCl4,FeCl3,TiCl4等。

在金属卤化物中,对应氢氧化物不是强碱的都易水解,产物为氢氧化物或碱式盐。

需特殊记忆的有:SnCl2 + H2O → Sn(OH)Cl + HClSbCl3 + H2O → SnOCl + 2HClBiCl3 + H2O → BiOCl + 2HCl⑵非金属卤化物非金属硼、碳、硅、氮、磷等都能与卤素形成各种相应的卤化物。

第十二章 p区元素

第十二章 p区元素

其结构式为: [Cu(H2O)4]SO4· 2O。 H
多数硫酸盐还有形成复盐的倾向。 如:摩尔盐:(NH4)2SO4· FeSO4 · 2O; 6H 明矾:K2SO4 · 2(SO4)3 · Al 24H2O;
3、其它含氧酸及其盐
(1)“焦硫酸” H2S2O7 :
O O O O HO – S – OH HO – S – OH → HO – S – O – S – OH O O O O =
(3)金属硫化物的溶解性:
酸式盐均易溶于水,正盐中碱金属硫化物以及BaS易溶于水;
碱土金属(Be除外)硫化物微溶于水; 其它硫化物大多数难溶于水;
常见金属硫化物的溶解性分类
溶于水的 硫化物
不溶于水的硫化物
溶于稀酸的硫化物 不溶于稀酸的硫化物
Ag+, Pb2+, Hg2+, Hg22+,
K+, Na+, H4+,
(1)SO3与H2SO4的结构:
(2)硫酸的性质
酸性:二元强酸
浓H2SO4的强吸水性:作干燥剂
强氧化性: 与活泼金属反应还原产物为S,甚至H2S:
3Zn + 4H2SO4(浓) → 3ZnSO4 + S + H2O 4Zn + 5H2SO4(浓) → 4ZnSO4 + H2S + H2O
三、氢卤酸(卤化氢)、卤化物
1、氢卤酸酸性按HF HCl HBr HI顺序依次增强。 2、HF的强腐蚀性: SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O CaSiO3 + 6HF → SiF4 ↑ + CaF2 + 3H2O 3、HX的挥发性(恒沸物,与水共沸) 4、HX的还原性: 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O HBr + H2SO4(浓) → SO2 + Br2 + 2H2O 8HI + H2SO4(浓) → H2S + 4I2 + 4H2O

P区元素概述范文

P区元素概述范文

P区元素概述范文P区元素是指存在于原子周期表中的第三周期(P周期)的元素。

这个周期包括了从硼(B)到钍(Th)的元素。

这些元素的共同特点是它们的外层电子壳层有三个电子。

以下是对P区元素的详细概述。

P区元素的原子序数从5到83、这个区域的元素具有不同的化学性质和物理性质。

P区元素的共同特点是它们的化合价为正或负三价。

它们的外层电子结构为ns^2np^3P区元素包括硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和钍(Th)。

其中,硼、碳、磷和硫是非金属元素,氮、氧、氟、氯、溴和碘是卤素元素,钍是一种稀土元素。

非金属元素在物理性质上通常是不良导体,它们的密度较低,boiling和melting points也比较低。

这些元素一般是不可延展的固体,具有不同的颜色和脆弱性。

最典型的例子是磷和硫,它们在常温下是黄色和黄绿色的固体。

卤素元素具有强烈的活性,是化学反应中的重要参与者。

它们是七大水平上的第17族元素。

卤素元素在常温下以气体、液体或固体形式存在。

它们以其强烈的臭气而闻名,如氯气和溴气。

钍是一个稀土元素,具有复杂的电子结构。

它是一个金属元素,具有较高的密度和熔点,且化学惰性较强。

P区元素在化学反应中表现出多样性。

它们可以形成离子和共价结构。

这些元素在化合物中通常出现负离子形式,并与金属元素或组成阳离子的非金属元素反应。

其中一个著名的例子是氧,它在许多化合物中以氧阴离子(O2-)的形式存在,并与金属形成氧化物。

另一个重要的P区元素是氮,它在许多生物分子中起到关键的作用。

氮是DNA、RNA和蛋白质等生物分子的组成部分。

它也是植物和动物体内的重要元素。

氮是植物生长所需的主要元素之一,它在土壤中以硝酸盐的形式存在,并被植物吸收和利用。

总的来说,P区元素是原子周期表中具有特殊化学性质的元素。

它们的外层电子壳层具有特定的电子配置,使它们在化学反应中表现出不同的性质。

第二节 p区元素

第二节   p区元素
因为氧形成双键键能大,而硫形成单键键能大。
氧族元素有同素异形体,氧有O2、O3,硫有斜方硫、 单斜硫、弹性硫等 。

O3分子结构:中心氧原子sp2杂化,一个杂化轨道 被孤对电子占据,没有参与杂化的p轨道(有两个电 子)和两端的氧原子的p轨道(各有一个电子)相互 平行,形成垂直于分子平面的三中心四电子的离域π 键(大π键)。
5、 硫的含氧酸及其盐
1 、氧族元素概述
ⅥA 族称为氧族,价层电子构型 ns2np4 包括:氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) 钋(Po) 氧族元素从上到下,原子半径、离子半径逐渐增 大,电离能和电负性逐渐变小,元素的金属性逐渐 增强,非金属性逐渐减弱。 氧和硫是非金属,硒和碲是准金属,钋是金属。 氧和硫单质分子结构不同: O2 S8 环状单键结构 O O
氟有一些特殊性,如键能、电子亲和能比氯小。
单质的性质:是很活泼的非金属,具有氧化 性。
在化合物中,常见的氧化值为-1;除F外可显 示+1、+3、+5、+7的氧化值。 F2是最活泼的非金属,能和几乎所有的金属、 非金属化合,反应激烈;Cl2也能和所有金属 和大多数非金属化合;Br2、I2的活泼性比Cl2 差。


MgCl2+H2O
Mg(OH)Cl+HCl
SnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl↓ + HCl
SbCl3 + H2O = SbOCl↓ + 2HCl

BiCl3 + H2O = BiOCl↓ + 2HCl
非金属卤化物:水解有三种类型 ① 与水反应生成非金属含氧酸和卤化氢。
如:BCl3, SiCl4, PCl5, AsF5

分析化学-第十一章p区元素

分析化学-第十一章p区元素

硫代硫酸盐的性质
(1). 还原性
2S2O32+ + I2
S4O62– + 2I–
(2). 配位能力
Ag+ + 2S2O32– (过量)
O
[Ag(S2O3)2]3–
O
M S S O(单齿) S S O(双齿)
O
MO
(3). 遇酸分解 S2O32– + 2H+
S + SO2 + H2O
Supplement:多硫化物
二.氧、硫
1. 氧分子的结 构 分子 轨道理论简介
分子轨道能级示意图(a)和分子轨道图(b)
σ 2 px
*
*
2py 2pz
2px’ 2py’ 2pz’ 2py 2pz 2px’ 2py’ 2pz’
2s
σ 2 px
σ *2s
2s
2s’
σ 2s
σ *1s
1s
1s’
σ1s
O2 分子轨道和原子轨道能量关系
540 900 1290 1360
=
Z r2
2. 硅
天然硅化合物主要有 SO2 和硅酸盐。 SO2 可溶于 NaOH 或者 Na2CO3 溶液,生成可溶性硅酸盐。所以,和溶液不能用玻璃 容器,尤其不能用磨口玻璃容器盛装。
SO2 可溶于氢氟酸,生成气态 SiF4,因此可以用氢氟酸在玻 璃上雕花
SO2 + 4HF
多聚磷酸
NO3– 的检出反应
3NO3– + 8Al + 5OH– + 18H2O NO2– 的检出反应
NH2
3NH3(g) + 8[Al(OH)4]–
HAc + NO2- +

P区元素

P区元素
无机及分析化学实验B
P区常见元素化合物的性质
内容提要
I. P区元素概况
II. P区常见金属元素性质介绍
铝、锡、铅、锑、铋
III. P区常见非金属元素性质介绍
氮、磷、氧、硫
I. P区元素概况
P区
P区包括硼族(IIIA)、碳族(IVA)、氮族(VA)、氧族(VIA)、 卤素(VIIA)、稀有气体(VIIIA)共6个族的元素,目前共 有36种元素。元素的价层电子构型通式为ns2np1~6。 因为p亚层上具有3条原子轨道,可容纳6个电子,所 以p区包括6个族。
脱水缩合后形成焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸
b. 磷酸盐
溶解性 水溶液
M3IPO4 M2IHPO4 大多数难溶(除 K+, Na+, NH4+) PH>7 PH>7 水解为主 水解>解离
MIH2PO4 大多数易溶 PH<7 水解<解离
PO3 4 + H2O
2 HPO4 + H2O
HPO2 4 + OH H2PO4 + OH (主)
适量OHH+ 适量OH适量OHH+
Sn(OH)2 (s,白) Pb(OH) 2 (s,白)
过量OH过量OH过量OH-
[Sn(OH) 4 ]2[Pb(OH)3 ][Sn(OH)6 ]2-
HNO3或HAc
α-H 2SnO3 (s,白)
放 置
β-H SnO (s,白) 不溶于酸或碱 2 3 Sn 4HNO (浓) β-H SnO 4NO H O 3 2 3 2 2 Sn
2Pb2+ + 2CO2 3 + H2O
[Pb(OH)]2CO3 + CO2
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(2)氯酸钾的氧化性
①取一支试管,加入少量KClO3晶
体,再加入约1mL浓盐酸。
8KClO3+24HCl(浓)=8KCl+6ClO2↑+ 9Cl2↑+12H2O
②取一支试管,加入少量KClO3晶体,再加入
约1mL水使之溶解,然后加5滴0.1mol/L KI溶 液和0.5mL四氯化碳,摇动试管。
③与0.1mol/LMnSO4溶液的反应 取0.5mL NaClO溶液,加入4~5滴 0.1mol/LMnSO4 有棕褐色沉淀生成 MnSO4 + NaClO + H2O = MnO2↓ +NaCl + H2SO4
④与品红溶液的作用
取1滴品红溶液,用少量水稀释 后,加入0.5mLNaClO溶液。 品红溶液褪色。 ClO- 具有强氧化性,能使品红 褪色
②取一滴、0.1
mol· L-1 MnSO4溶液 加入2mL6 mol· L-1 HNO3溶液酸化, 然后加入少量PbO2固体微热之,观 察发生的现象。 现象:产生白色沉淀 5PbO2+2MnSO4+6HNO3==2PbSO4 ↓+2HMnO4+3Pb(NO3)2+3H2O
③铅丹(Pb3O4)的组成

②亚硝酸的还原性
取0.5mL
0.1 mol· L-1 KMnO4 溶液于小试管中, 加入几滴1 mol· L-1 H2SO4使它酸化,然后加 入0.1 mol· L-1 NaNO2溶液,观察现象 2KMnO4+5NaNO2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO 4+5NaNO3+3H2O
④铋酸盐的氧化性
在一支试管中,滴加两滴0.1 mol· L-1 的 MnSO4溶液和 2mL 2 mol· L-1 的HNO3溶液, 然后加入少量固体NaBiO3,用玻璃棒搅拌并 微热之,观察溶液的颜色的变化 15NaBiO3+6MnSO4+42HNO3=2Bi2(SO4)3+1 1Bi( NO3)3+9NaNO3+6NaMnO4+21H2O

③取1mL上述碘溶液,加入0.5mL四氯化碳,
振荡试管,观察水层和四氯化碳层的颜色有 何变化,比较碘在水中和四氯化碳中的溶解 性。 用滴管吸取上层碘溶液,移到另一支试管中, 加几滴淀粉溶液,即成蓝色。 留下此溶液
根据相似相溶原理,溴与碘在四
氯化碳的溶解性均比在水中的溶 解性大。
③往盛有少量KBr固体的试管中,
加1mL浓硫酸 3H2SO4 (浓) + 2KBr = =SO2↑ +Br2 +2KHSO4 +4H2O 将湿的品红试纸移近管口,试纸会 褪色。
④往盛有少量KI固体的试管中,加1mL
浓硫酸 8KI+9H2SO4=8KHSO4+H2S↑+4I2 +4H2O 将湿的醋酸铅试纸移近管口,有黑色沉 淀生成。 Pb(Ac)2+H2S=PbS↓+2HAc
②0.1mol/L KIO3溶液经过2mol/L硫酸酸化后加入几滴 淀粉溶液,再滴加0.1mol/LNa2SO3。 Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4 = I2 + 5Na2SO4 + K2SO4 + H2O I2在碱性条件下不能存在

(4)硫的含氧酸及其盐的氧化还原性
①亚硫酸及其盐 往1mL 0.1mol/LNa2SO3溶液中加2滴2mol/L 硫酸,摇匀,分别将润湿的PH试纸和品红试 纸伸入试管内。 Na2SO3+ H2SO4 =Na2SO4 +SO2 ↑ +H2O (实验室制SO2) SO2+H2O=H2SO3 品红试纸褪色
往两支试管中,分别加入0.5mL0.1mol/L
KI 溶液和0.5mL0.1mol/L KBr溶液,然后各加 入两滴0.1mol/L FeCl3溶液和0.5mL四氯化 碳,充分振荡。

FeCl3能与KI反应产生I2而不能与KBr反应产 生Br2,所以KI还原性较大。 2FeCl3+6KI=2FeI2+6KCl+I2
加入1mL2mol/L的H2SO4后,摇动试管。
KClO3+6KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+KCl+3H2O
KClO3
+ 6HCl(浓) =3Cl2↑ + KCl + 3H2O 这是一个实验室制氯气的常用方法.
(3)碘酸钾的氧化性

①在试管中加入0.5mL0.05mol/LNaHSO3溶液,加一 滴2mol/L硫酸和一滴可溶性淀粉溶液,滴加 0.05mol/LKIO3溶液,边加边振荡,直至有深蓝色出现 为止。
⑺锡(II)的还原性
①氯化亚锡的还原性 往0.5mL0.1mol· L-1的HgCl2溶液中,逐滴加入 0.1mol· L-1 SnCl2溶液,即生成白色的Hg2Cl2沉淀 2HgCl2+SnCl2 === Hg2Cl2↓+SnCl4 继续加过量SnCl2溶液,并不断搅拌,然后放置 2~ 3分钟,Hg2Cl2又会被还原为Hg(黑色) Hg2Cl2+SnCl2 === 2Hg↓+SnCl4 最终是黑色和白色混杂色,故呈灰色。这一反应常 用于Sn2+ 或Hg2+ 离子的鉴定。
③过二硫酸盐
把5mL1mol/L H2SO4、5mL蒸馏水和4 滴0.002 mol/L MnSO4溶液混合均匀。 将溶液分成a、b两份 a、加1滴0.1mol/LAgNO3溶液和少量K2S2O8固 体,微热之。 2Mn2+ +5S2O8 2- +8H2O Ag+= 2MnO4- +10SO4 2+16H+ b、只加少量K2S2O8固体,微热之。 2K2S2O8 = 2K2SO4+2SO2 ↑ +2O2↑
将溶液分成a、b两份
a、加0.01mol/LKMnO4溶液1~2滴 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O =K2SO4+2MnSO4 + 2H2SO4 品红试纸变回红色 b、加入5~6滴饱和H2S溶液 2H2S+SO2=3S↓+2H2O (归中反应) 有黄色沉淀生成,品红试纸变回红色
②硫代硫酸盐
②少量自制的亚锑酸钠溶液调pH至中性左右,
滴加碘水,再加入浓盐酸酸化,观察现象 NaSbO3+I2+2H2O=NaI+H3SbO4+HI 再加入浓盐酸数滴酸化,溶液再次变黄。 原因:I2可以SbO33-氧化为SbO43-,但在酸性 条件下,SbO43-可以氧化I-为I2。
③在蒸发皿中,加入1mL硝酸

⑹亚硝酸的氧化还原性
①亚硝酸的氧化性 取0.5mL0.1mol· L-1 KI溶液于小试管中,加入几滴 1mol· L-1 H2SO4使它酸化,然后逐滴加入0.1mol· L1 NaNO 溶液,观察I 的生成。此时NO2 还原为NO。 2 2 2NaNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2↓+K2SO4+ Na2SO4+2H2O 实验现象:有紫黑色晶体并伴有红棕色气体生成 原因:这是一个氧化还原反应,反应置换除了碘单 质,而碘单质是紫黑色晶体,而一氧化氮在空气中 易被氧化成二氧化氮,二氧化氮呈红棕色
取NaClO溶液0.5mL,加入浓盐酸 约0.5mL,观察氯气的产生。 NaClO+2HCl=NaCl+H2O+Cl2↑ Cl2是黄绿色并且有刺激性气味的气 体,用湿润的淀粉—碘化钾试纸,若变蓝色,
则证明有氯气,因为氯气能把碘置换出来, 淀粉遇碘变蓝色。
②与碘化钾溶液的反应 取约0.5mL酸化了的淀粉—碘化钾溶液,慢 慢滴加NaClO饱和溶液,观察I2的生成。 2KI + NaClO + H20 =2KOH + NaCl + I2
NaCl与浓H2SO4反应不会有氯气与二氧
化硫生成!!!!
①此反应属于高沸点物质制取低沸点物质的复分解 反应,没有化合价的升降。 ②浓硫酸的氧化能力不足以将氯离子氧化为氯气, 因此本身也就不会被还原为二氧化硫。
KI与浓H2SO4反பைடு நூலகம்生成H2S!!!!
酸性条件下 I- 的还原性较强
⑤ Br-、I-还原性的比较
铋(III)溶液,再加入氢氧化钠 溶液和氯水,水浴加热,观察 现象。倾去溶液,洗涤沉淀
实验时首先看到白色沉淀,加热后沉淀变黄, 然后变成棕黑色 白色沉淀是氢氧化铋, 黄色是氧化铋,棕黑色 沉淀是铋酸钠,铋酸钠是钠盐里少数几个不 溶物之一
Bi(NO3)3 + 3NaOH === Bi(OH)3↓ + 3NaCI 氢氧化铋是弱碱,加热时不稳定易分解 2Bi(OH)3 =Bi2O3 + 3H2O 氯水与氢氧化钠反应,生成物里有次氯酸钠,这是个 强氧化性物质,氧化铋在碱性条件下与次氯酸钠反应: Bi2O3 + 2NaClO + 2NaOH === 2NaCl + 2NaBiO3 +H2O ※加入浓盐酸作用于沉淀物,棕黑色的铋酸钠可以与 浓盐酸反应: NaBiO3 + 6HCI(浓)=== CI2↑ + BiCI3 + NaCl + 3H2O 原因:+5价铋具有强氧化性,尤其是酸性环境下
(3)单质的歧化反应
在KI的碱性溶液(PH>12)中,逐滴滴
入数滴次氯酸钠溶液,再加0.5mL四氯 化碳,振荡 ClO-+2I-+H2O═I2+Cl-+2OH若四氯化碳层无碘的颜色,酸化该溶液。
从海水中提取Br2
从海带中提取I2
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