5、铝锡铅_

Cl Al Cl
Sp3杂化
Cl Al Cl
Cl
Cl
氯桥 键
§5-5 硫化物
Sn2+ Sn4+ + Pb2+
试剂 酸碱性 盐酸 Na2S和(NH4) 2S 和 Na2S2 和(NH4)2Sx
H2S →
SnS 暗棕色 暗棕色↓ SnS2 黄色 俗称"金粉" 黄色↓俗称 金粉" 俗称" PbS 黑色↓ 黑色
Sn2+与 Sn(Ⅳ)
H2SnCl6
HCl
Sn+Cl2(过) 过
SnCl4
S2-
H2O
H2SnO3+HCl↑ (强烈 强烈) 强烈
H+
SnS2
Na2S
Na2SnS3
SnS2 +H2S↑
HCl
- [SnCl6]2-+H2S↑
SnS32S22-
H+
SnS2↓+H2S
HCl+Sn(OH)Cl↓
H2O,Cl- Fe3+
CO
(CO)5Re (CO)5Re Sn
Re(CO)5
OC Ru
SnPh3 SnPh3
Sn
Re(CO)5
OC CO
(CO)5Re
Re(CO)5
O
H O SnR3 Co C H 3C N O H C Py N O CH3 N CH3 C
SnPh3 Ph3 Sn Zr SnPh3
H3C C
N
SnPh3
含有锡- 含有锡-过渡金属键的金属链和金属簇
[Sn5]2-略微畸 变的D3h结构 变的
[Pb5]2-的 D3h结构
[Sn9]4-的独特 C4V结构
[Pb6O(OH) 6]4+ 簇中,三个共面 簇中, 的Pb原子四面体 原子四面体
[Pb4O(OSiPh3) 6] 簇中, 簇中,三个共面 的Pb原子四面体 原子四面体
第 五 章 铝 锡 铅
§5-1
铝锡铅的原子结构
§5-2 单质 §5-3 §5-4 §5-5 §5-6 氧化物及氢氧化物 卤化物 硫化物 原子簇化合物
§5-1
铝锡铅的原子结构
铝 Al 3s23p1 +3 118 50 锡 Sn 5s25p2 +4,+2 141 71 93 1.96 铅 Pb 6s26p2 (+4)+2 154 84 120 2.33
(2) 性质:两性氢氧化物 碱性为主 性质:两性氢氧化物, Al3++3OH碱式电离
Al(OH)3
酸式电离
Al(OH)4- +H+
2Al(OH)3 +12HF(aq)+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2 ↑ +9H2O
3,铝酸盐
1,存在形式:Al(OH)4-, Al(OH)62-和AlO2- (高 ,存在形式: 高 温脱水) 温脱水 2,水解呈碱性:Al(OH)4Al(OH)3 +OH,水解呈碱性: 3,通CO2或加水,水解度增大,析出 或加水,水解度增大,析出Al(OH)3 ↓ ,
Ag+
3-3 锡,铅的氢氧化物
Sn(OH)2 白 Sn(OH)4 白 M2+ M4+
+2OH+2H+ +4OH+4H+
Pb(OH)2 白 Pb(OH)4 棕色 M(OH)2 M(OH)4
+2OH+2H+ +2OH+2H+
M O22- + 2H2 O
M (OH)42M (OH)62-
M O32- + 3H2 O
§5-3 氧化物及氢氧化物
3-1 氧化铝 和 氢氧化铝
1,α-Al2O3:俗称 刚玉 , 俗称-刚玉 俗称 红宝石:刚玉含微量Cr 红宝石:刚玉含微量 3+ 蓝宝石:刚玉含微量Fe 蓝宝石:刚玉含微量 2+,Fe3+和Ti4+ 性质: 性质:硬,抗酸和碱
γ- Al2O3:活性氧化铝 723K Al(OH)3 γ- Al2O3
难 溶 于 水
PbSO4
PbSO4+H2SO4→ Pb(HSO4)2 + 2Ac- → Pb(Ac)2+SO42白色晶体,有毒, 白色晶体,有毒,溶于 HAc
PbCO3 PbCrO4
PbCO3+2HAc → Pb(Ac)2 +CO2↑+H2O
亮黄色晶体,有毒,可溶于过量 亮黄色晶体,有毒,可溶于过量NaOH溶液 溶液 PbCrO4+4NaOH →Na2Pb(OH)4+Na2CrO4
性质: 性质: a. 硬度不高,有较大的表面积 硬度不高, b. 不溶于水,溶于酸和碱 不溶于水,
1473K
α-Al2O3
2,氢氧化铝
(1) 制备: 制备: Al3+
H+ OH NH3.H2O 或OH-
Al2O3. nH2O
胶状沉淀
放置 或加热
AlO(OH)
AlO2
-
CO2
Al(OH)3 (晶体 晶体) 晶体
Ag+
5Pb2++2MnO4-+2H2O
Pb3O4的混价如何证明? 的混价如何证明?
Pb3O4 + HNO3 == Pb(NO3)2 + PbO2 + H2O
K2CrO4
沉淀分离出来
PbCrO4↓
PbO2+HCl(浓) 浓 PbO2 + Mn2+ + H+
△
PbCl2 + Cl2↑ MnO4- + Pb2+ + H2O
SnS↓
O2
Sn4+
HgCl2
Sn2+
OH
-
Hg2Cl2↓+ Sn4+
Sn2+
Sn4++Fe2+
Sn(OH)2↓
OH-
Hg↓+ Sn4+
[Sn(OH)3]Bi3+
Bi↓+[Sn(OH)6]2-
§5-6
R Sn (CO)4 Fe Sn R
Cl Sn
原子簇化合物
R
(CO)4Fe 254pm
Fe(CO)4
KI
PbI2 ↓(黄) 黄
Na2CO3
PbCO3 ↓(白) 白
§5-4 卤化物 4-1 卤化铝
AlF3 :是无色晶体,以离子键为主,约1564K 是无色晶体,以离子键为主, 升华,在水, 碱中均不溶. 升华,在水,酸,碱中均不溶. 其余无水卤化物为共价型 AlCl3 : (1) 性质 a. 是无色晶体,以共价键为主,于453K升华,几 是无色晶体,以共价键为主, 升华, 升华 乎溶于所有溶剂中,在气,液态或溶于CCl 乎溶于所有溶剂中,在气,液态或溶于 Cl4中 时为二聚体Al 时为二聚体Al2Cl6 b.易水解:AlCl3 易水解: Al(OH)3 + HCl 易水解 △ Al2O3 + HCl+H2O AlCl3 . 6H2O
SnS A.B SnS2 A.B 浓—溶 溶 溶 溶 PbS A.B 浓—溶 溶 — —
硫化物
中等浓度—溶 中等浓度 溶 — 溶
SnS + 4HCl → H2S↓+ H2SnCl4 PbS + 4HCl → H2S↓+ H2PbCl4 SnS2+S2- → SnS3 23SnS2+6OH- → 2SnS3 2- + Sn(OH)6 2SnS+S22- → SnS3 2-
竞赛题回放
金属纳和金属铅的2∶ (摩尔比) 金属纳和金属铅的 ∶5(摩尔比)的合金可以部分地溶解 于液态氨,得到深绿色的溶液A,残留的固体是铅, 于液态氨,得到深绿色的溶液 ,残留的固体是铅,溶解的成分 和残留的成分的质量比为9.44∶1,溶液 可以导电,摩尔电导 可以导电, 和残留的成分的质量比为 ∶ ,溶液A可以导电 率的测定实验证实,溶液A中除液氨原有的少量离子 中除液氨原有的少量离子( 率的测定实验证实,溶液 中除液氨原有的少量离子(NH4+和 + NH2-)外只存在一种阳离子和一种阴离子(不考虑溶剂合, -)外只存在一种阳离子和一种阴离子 -)外只存在一种阳离子和一种阴离子(不考虑溶剂合, 即氨合的成分),而且它们的个数比是4∶ , ),而且它们的个数比是 即氨合的成分),而且它们的个数比是 ∶1,阳离子只带一个 电荷.通电电解,在阳极上析出铅,在阴极上析出钠. 电荷.通电电解,在阳极上析出铅,在阴极上析出钠.用可溶 于液氨并在液氨中电离的盐PbI2配制的 配制的PbI2的液氨溶液来滴定 于液氨并在液氨中电离的盐 配制的 的液氨溶液来滴定 溶液A,达到等当点时,溶液A的绿色褪尽 的绿色褪尽, 溶液 ,达到等当点时,溶液 的绿色褪尽,同时溶液里的铅全 部以金属铅的形式析出.回答下列问题: 部以金属铅的形式析出.回答下列问题: 1.写出溶液 中的电解质的化学式; 写出溶液A中的电解质的化学式 写出溶液 中的电解质的化学式; 2.写出上述滴定反应的配平的离子方程式; 写出上述滴定反应的配平的离子方程式; 写出上述滴定反应的配平的离子方程式 3.已知用于滴定的碘化铅的浓度为 已知用于滴定的碘化铅的浓度为0.009854mol/L,达到等当点 已知用于滴定的碘化铅的浓度为 , 时消耗掉碘化铅溶液21.03毫升,问共析出金属铅多少克? 毫升, 时消耗掉碘化铅溶液 毫升 问共析出金属铅多少克? 附:铅的原子量207.2;钠的原子量 铅的原子量 ;钠的原子量22.99. .
无定形 难溶
晶态
不溶 不溶
放 置
三,铅的一些含氧酸盐
含氧酸盐
易 Pb(NO3)2 溶 于 Pb(Ac)2 水
性状及反应方程式 无色晶体, 无色晶体,有毒 白色晶体,有毒, 铅糖" 白色晶体,有毒,"铅糖"
白色晶体,有毒, 溶于浓H 白色晶体,有毒, 溶于浓 2SO4 , NaAc , NH4Ac
用途 用于制其 它铅的化 合物 制白色油 漆
3-2,锡和铅的氧化物
MO SnO黑 黑 PbO黄 黄 (密陀僧 密陀僧) 密陀僧 混合氧化态型 Pb2O3橙 Pb3O4红 (铅丹 铅丹) 铅丹 MO2 SnO2冷-白,热-黄 白 黄 PbO2棕
Pb2O3 — PbO.PbO2或 Pb[PbO3 ]偏铅酸铅 偏铅酸铅 Pb3O4 — 2PbO.PbO2或 Pb2 [PbO4 ] 铅酸铅
"铬黄" 铬黄" 铬黄 黄色涂料
PbCrO4 + HNO3 == Pb2+ + Cr2O72-+ NO3-
PbCl2 ,PbI2 溶于热水 PbCl2 + HCl == H2[PbCl4] PbI2 + KI == K2[PbI4] 沉淀互相转化: Pb(NO3)2
Na2SO4
PbSO4↓(白) 白 PbS ↓
Pb2O3
~700K
Pb3O4
~800K
(3) 氧化还原反应 MO具有还原性: SnO>PbO 具有还原性: 具有还原性 MO2具有氧化性: SnO2<PbO2 具有氧化性: PbO2 +4HCl(浓)=PbCl2+Cl2 ↑ +2H2O ( PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + O2+ 2H2O 5PbO2 +2Mn2++4H+
(2) AlCl3结构:氯桥键 结构: a. Al形成 形成p-pπ键能力明显低于 键能力明显低于B 形成 键能力明显低于 b. Al有空轨道 有空轨道 c. Al半径大易形成配位数高的化合物 半径大易形成配位数高的化合物 (3) AlCl3制备: 制备: a. 将Cl2气通入熔融 中 气通入熔融Al中 b.水合氯化物在 水合氯化物在HCl气氛中加热脱水 气氛中加热脱水 水合氯化物在
Fe(CO)4 287pm Fe(CO)4
Sn (CO)4Fe
R
Pt(SnCl3)2 (Cl3Sn)2Pt Sn Cl Pt(SnCl3 )2
Mo(CO)3 (η5-C5H5) (CO)2(η5-C5H5)Fe Fe(CO)2 (η5-C5H5)
Sn
Mo(CO)3 (η5-C5H5)
含有锡- 含有锡-过渡金属键的金属链和金属簇
1,性质 (1) 酸碱性 , MO: 离子性略强,两性偏碱性 不溶于水 : 离子性略强, 的固体 MO2 :共价性略强,两性偏酸性 共价性略强, SnO2 + 2NaOH=Na2SnO3+H2O (共熔 共熔) 共熔 PbO2+NaOH+ 2H2O =Na2Pb(OH)6 (加热 加热) 加热 Pb3O4+4HNO3 → 2Pb(NO3)2 + PbO2 ↓ +2H2O (2)热稳定性 热稳定性 PbO2 ~600K PbO
(3) 化学性质
SnX 4 ,PbX 2 SnO2 PbO,Pb3O4 ,
浓NaOH △ △ X2 盐酸
SnS, SnS2 , PbS
H2+Na2MO2
M
浓 △ H2SO4
SnCl2 +H2 PbCl2保护膜
Sn几乎无作用 NO2+H2SnO3 Pb(NO3 )2 Sn(SO4 ) 2 PbSO4保护膜+H2 Pb(HSO4 ) 2
锡酸Sn(OH)4 或H2 SnO3 锡酸 α—锡酸 锡酸
制备 状态 水中溶 解性 强酸 强碱 转化 溶 溶
α—锡酸 锡酸 β —锡酸 锡酸 β —锡酸 锡酸
Sn+4HNO3 (浓) → 浓 H2 SnO3 ↓ +4NO2 ↑ H2O
SnO32- +2H+→ H2 SnO3 ↓ Sn4- +4NH3 + 3H2O→H2 SnO3 ↓ +4NH4+
元素
性质 元素符号 价层电子构型 主要氧化数 共价半径/pm 共价半径 离子半径(M 离子半径 3+)/pm 离子半径(M4+)/pm 离子半径 离子半径(M 离子半径 2+)/pm 电负性(Pauling) 电负性
1.61
§5-2
2-1 铝 性质
单质
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1,银白色金属,熔点930K,沸点 ,银白色金属,熔点 ,沸点2740K,密 , 具有良好的导电性,延展性. 度2.7g.cm-3,具有良好的导电性,延展性. 2,同氧在高温下的反应 , 4Al+3O2→2Al2O3 3,两性金属 , 2Al+NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2 ↑ △rHo=-3399kJ.mol-1
2-2,锡,铅 ,
(1) 物理性质 锡:灰锡 (α型) 型 粉末状
286K
白锡 (β型) 型
434K
脆锡 (γ型) 型
较软, 较软,有延展性 熔点505K 熔点
新切面为银白色, 铅:浅蓝色(新切面为银白色,很快变为暗灰 浅蓝色 新切面为银白色 碱式碳酸铅), 密度11.35g.cm-3, 色—碱式碳酸铅 ,软 ,密度 碱式碳酸铅 熔点601K. 熔点 . 有毒,空气中允许量为0.00001mg.dm-3 有毒,空气中允许量为 消化道受损表现为:口腔炎,恶心,呕吐, 消化道受损表现为:口腔炎,恶心,呕吐,脐 周围发作性剧痛; 周围发作性剧痛; 造血系统受损表现为:贫血, 造血系统受损表现为:贫血,红血球大小不等 形状不一; 形状不一; 神经系统受损表现为:神经炎. 神经系统受损表现为:神经炎. (2) 用途:制合金 用途: