P区元素性质小结 ppt课件
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S8
灰硒和碲（Sex、Tex）的螺旋链结构：
N、P、As
氮族元素N=5 ，8-N=3。 第一个元素N也不遵从8-N法则， 而以叁键形成双原子分子N N。
氮族其余元素符合8-N法则。P、As (以及金属元素Sb、Bi)都有多种 同素异构体，但每个原子都有3个较 近的原子配位。 右图是正四面体形的P4或As4:
(2) 酸碱性及酸强度
含氧酸的水溶液都呈酸性。 (HO)mROn的酸强度的决定因素： 非羟基氧原子个数的多少 n越大，酸性越强；
R的离子势 大小 越大，酸性越强。
(3) 氧化还原性（情况复杂）
同族从上下，最高价含氧酸的氧化性呈锯齿形上升 变化。其中：第二周期特殊，第四、六周期不规则性，
而以第四周期p区中间横排元素含氧酸的氧化性最强。
IIIa IVa Va VIa VIIa
B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ga Ge As Se Br Kr In Sn Sb Te I Xe Tl Pb Bi Po At Rn
目前在元素周期表中有110多种元素， 非金属元素只占22种，主要分布在p区 (除H的位置有不同看法外)，其中稀有 气体整个一列都是非金属元素，其余非 金属元素很有规律地占据了右上角区域。
键焓随键级的变化（单位：kJ.mol-1)：
单键 双键 叁键
CC
331
620
812
NN
163
409
945
PP
200
310
490
P区元素性质小结
周期表中：从左右
晶 型原子晶体 混晶(层状、链状) 分子晶体
状 态： 固体
气体
分子大小： 大分子
小分子
颜色：
较复杂
熔、沸点： 左
逐渐降低
右
P区元素性质小结
层形分子As、Sb、Bi
C、Si（Ge、Sn）：
碳族元素N=4，8-N=4。 C、Si及金属元素Ge、 Sn都有同素异构体， 不过它们都有4配位 金刚石型结构:
金刚石型结构
碳还有石墨型和球烯型结构。石墨虽有不同晶型， 但层形分子中C都是sp2杂化，由于离域大键的存在， 层上的成键不遵从8-N法则；球烯也不遵从8-N法则：
卤素及氢
N=7 ，8-N=1，所以分子是双原子分子。
这一点也许出乎意料: 碘还能形成线性的I3-， 进而生成负一价多碘离子 [(I2)n(I-)]。含有这种多碘 离子的固体有导电性，导 电机理可能是电子或空穴 沿多碘离子链跳移，也可 能是I -在多碘离子链上以 接力方式传递：
O、S、 Se、 Te
石墨结构(红、灰色球均为C)
C60
B
硼族元素只有B是非金属，
N=3，8-N=5 。
单质硼存在多种晶型，已知 有16种以上的同素异构体， 其中3种晶体含B12二十面体， 这是硼化学中非常重要的基本 结构单元:
想一想 ┅
通常，两个特定原子间的键焓随键级增加而增加， 但变化的灵敏程度却不同。由此可以解释许多共价分子 稳定存在的构型。
同一元素形成的不同价态的含氧酸，低氧化态的稀酸 比高氧化态的稀酸氧化性强。(见12章)
P区元素性质小结
（1）溶解性 （2）水解性 （3）热稳定性
不同的含氧酸盐上述性质有差别。
P区元素性质小结
（1）第二周期元素配位数最高为4； （2）第二周期元素2p-2p较强，易形成多重键；
而第三周期及其以下的元素，以单键为主； （3）C 的自相成键能力最强；O、F的成键能力强；
(2)热稳定性 (3)还原性 (4)酸碱性
增强方向 增强方向 酸性增强
P区元素性质小结
(1)结构
第二周期的H3BO3、H2CO3、HNO3： 中心原子的杂化态sp2，平面三角形； 分子中可能存在大键。
第三至五周期的含氧酸： 中心原子的主要杂化态sp3； 分子构型四面体形。
第五周期的原酸 H[Sb(OH)6]、Te(OH)6、H5IO6： 中心原子的杂化态sp3d2， 分子构型变形八面体。
① F2 (Cl2) ——分解 H2O，强氧化剂
② 在 OH-(aq)中歧化的 非金属单质分布在 下列区域：(见右)
③ 折形分界线两旁的元素 Zn、B、Al、Si、Ge、As 可置换OH-(aq)或熔碱中的氢
P4 S8 Cl2 Se8 Br2 I2
④ 非金属单质被浓HNO3氧化， 还原产物为NO。
P区元素性质小结
B、Al、Si等有高度的亲氧性； 晶态B及硼的氢化物 表现出缺电子、多面体的习性； （4）惰性电子对效应 6s2 电子对不易成键 （5）第四周期 p 区中间横排元素含氧酸的氧化性最强； （6）低熔合金区元素 Zn Ga Ge As
Cd In Sn Sb Hg Tl Pb Bi
P区元素性质小结
1、请用化学或电化学方法，列举出六种以上不同类型的
p区元素的常见氢化物
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
B2H6
CH4 SiH4 GeH4 (SnH4)
NH3 PH3 AsH3 (SbH3)
H2O H2S H2Se H2Te
HF HCl HBr HI
(1) NH3、H2O、HF 的沸点在同族元素中——反常高 (为什么？)
(2)热稳定性；(3)还原性；(4)酸碱性 变化规律？
P区元素性质小结
非金属原子相互以共价单键结合时，周围 通常会配置 8-N个原子，非金属间化合物配位 也是如此。N 是元素的族数(按罗马数字编号系 统)，这就是格里姆-索末菲法则，即8-N 法则。
稀有气体
N=8 ，8-N=0，所以, 分子是单原子分子。 它们的晶体结构如下:
He
Ne、Ar、 Kr、 Xe
P区元素性质小结
非金属元素数量虽不多(22种，基本 p区)，但所涉及的面却很广。 p 区元素性质小结主要是对非金属元素 的单质、氢化物、含氧酸及含氧酸盐的 结构和性质、以及p区元素的某些特殊 性进行小结。
元素在周期表中的分布
蓝框内是p区元素(30种)
折线上方是非金属(22种)
氢
He 13 14 15 16 17
氧族元素N=6，8-N=2。但O2有些特殊，每个O 只与一个原子配位形成双原子分子，因为O2中 化学键并非单键，8-N法则不适用:
臭氧O3中有34， 中心O为二配位， 两端的Fra Baidu bibliotek则不然:
氧族其余元素符合8-N法则。尽管元素可能 有各种同素异构体，但每种原子的成键方式、配 位情况、键长、键角等数据基本保持一致或有限 的几种情况。这是非金属元素化学的又一特征:
灰硒和碲（Sex、Tex）的螺旋链结构：
N、P、As
氮族元素N=5 ，8-N=3。 第一个元素N也不遵从8-N法则， 而以叁键形成双原子分子N N。
氮族其余元素符合8-N法则。P、As (以及金属元素Sb、Bi)都有多种 同素异构体，但每个原子都有3个较 近的原子配位。 右图是正四面体形的P4或As4:
(2) 酸碱性及酸强度
含氧酸的水溶液都呈酸性。 (HO)mROn的酸强度的决定因素： 非羟基氧原子个数的多少 n越大，酸性越强；
R的离子势 大小 越大，酸性越强。
(3) 氧化还原性（情况复杂）
同族从上下，最高价含氧酸的氧化性呈锯齿形上升 变化。其中：第二周期特殊，第四、六周期不规则性，
而以第四周期p区中间横排元素含氧酸的氧化性最强。
IIIa IVa Va VIa VIIa
B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ga Ge As Se Br Kr In Sn Sb Te I Xe Tl Pb Bi Po At Rn
目前在元素周期表中有110多种元素， 非金属元素只占22种，主要分布在p区 (除H的位置有不同看法外)，其中稀有 气体整个一列都是非金属元素，其余非 金属元素很有规律地占据了右上角区域。
键焓随键级的变化（单位：kJ.mol-1)：
单键 双键 叁键
CC
331
620
812
NN
163
409
945
PP
200
310
490
P区元素性质小结
周期表中：从左右
晶 型原子晶体 混晶(层状、链状) 分子晶体
状 态： 固体
气体
分子大小： 大分子
小分子
颜色：
较复杂
熔、沸点： 左
逐渐降低
右
P区元素性质小结
层形分子As、Sb、Bi
C、Si（Ge、Sn）：
碳族元素N=4，8-N=4。 C、Si及金属元素Ge、 Sn都有同素异构体， 不过它们都有4配位 金刚石型结构:
金刚石型结构
碳还有石墨型和球烯型结构。石墨虽有不同晶型， 但层形分子中C都是sp2杂化，由于离域大键的存在， 层上的成键不遵从8-N法则；球烯也不遵从8-N法则：
卤素及氢
N=7 ，8-N=1，所以分子是双原子分子。
这一点也许出乎意料: 碘还能形成线性的I3-， 进而生成负一价多碘离子 [(I2)n(I-)]。含有这种多碘 离子的固体有导电性，导 电机理可能是电子或空穴 沿多碘离子链跳移，也可 能是I -在多碘离子链上以 接力方式传递：
O、S、 Se、 Te
石墨结构(红、灰色球均为C)
C60
B
硼族元素只有B是非金属，
N=3，8-N=5 。
单质硼存在多种晶型，已知 有16种以上的同素异构体， 其中3种晶体含B12二十面体， 这是硼化学中非常重要的基本 结构单元:
想一想 ┅
通常，两个特定原子间的键焓随键级增加而增加， 但变化的灵敏程度却不同。由此可以解释许多共价分子 稳定存在的构型。
同一元素形成的不同价态的含氧酸，低氧化态的稀酸 比高氧化态的稀酸氧化性强。(见12章)
P区元素性质小结
（1）溶解性 （2）水解性 （3）热稳定性
不同的含氧酸盐上述性质有差别。
P区元素性质小结
（1）第二周期元素配位数最高为4； （2）第二周期元素2p-2p较强，易形成多重键；
而第三周期及其以下的元素，以单键为主； （3）C 的自相成键能力最强；O、F的成键能力强；
(2)热稳定性 (3)还原性 (4)酸碱性
增强方向 增强方向 酸性增强
P区元素性质小结
(1)结构
第二周期的H3BO3、H2CO3、HNO3： 中心原子的杂化态sp2，平面三角形； 分子中可能存在大键。
第三至五周期的含氧酸： 中心原子的主要杂化态sp3； 分子构型四面体形。
第五周期的原酸 H[Sb(OH)6]、Te(OH)6、H5IO6： 中心原子的杂化态sp3d2， 分子构型变形八面体。
① F2 (Cl2) ——分解 H2O，强氧化剂
② 在 OH-(aq)中歧化的 非金属单质分布在 下列区域：(见右)
③ 折形分界线两旁的元素 Zn、B、Al、Si、Ge、As 可置换OH-(aq)或熔碱中的氢
P4 S8 Cl2 Se8 Br2 I2
④ 非金属单质被浓HNO3氧化， 还原产物为NO。
P区元素性质小结
B、Al、Si等有高度的亲氧性； 晶态B及硼的氢化物 表现出缺电子、多面体的习性； （4）惰性电子对效应 6s2 电子对不易成键 （5）第四周期 p 区中间横排元素含氧酸的氧化性最强； （6）低熔合金区元素 Zn Ga Ge As
Cd In Sn Sb Hg Tl Pb Bi
P区元素性质小结
1、请用化学或电化学方法，列举出六种以上不同类型的
p区元素的常见氢化物
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
B2H6
CH4 SiH4 GeH4 (SnH4)
NH3 PH3 AsH3 (SbH3)
H2O H2S H2Se H2Te
HF HCl HBr HI
(1) NH3、H2O、HF 的沸点在同族元素中——反常高 (为什么？)
(2)热稳定性；(3)还原性；(4)酸碱性 变化规律？
P区元素性质小结
非金属原子相互以共价单键结合时，周围 通常会配置 8-N个原子，非金属间化合物配位 也是如此。N 是元素的族数(按罗马数字编号系 统)，这就是格里姆-索末菲法则，即8-N 法则。
稀有气体
N=8 ，8-N=0，所以, 分子是单原子分子。 它们的晶体结构如下:
He
Ne、Ar、 Kr、 Xe
P区元素性质小结
非金属元素数量虽不多(22种，基本 p区)，但所涉及的面却很广。 p 区元素性质小结主要是对非金属元素 的单质、氢化物、含氧酸及含氧酸盐的 结构和性质、以及p区元素的某些特殊 性进行小结。
元素在周期表中的分布
蓝框内是p区元素(30种)
折线上方是非金属(22种)
氢
He 13 14 15 16 17
氧族元素N=6，8-N=2。但O2有些特殊，每个O 只与一个原子配位形成双原子分子，因为O2中 化学键并非单键，8-N法则不适用:
臭氧O3中有34， 中心O为二配位， 两端的Fra Baidu bibliotek则不然:
氧族其余元素符合8-N法则。尽管元素可能 有各种同素异构体，但每种原子的成键方式、配 位情况、键长、键角等数据基本保持一致或有限 的几种情况。这是非金属元素化学的又一特征: