最新无机化学氧族
无机化学——卤素和氧族元素
以萤石和浓H2SO4作用，工业上生产HF是把反应物放在衬铅 的铁制容器中进行（因生成PbF2保护层阻止进一步腐蚀铁） 。氢氟酸一般用塑料制容器盛装。HF溶于水即为氢氟酸。
CaF2+H2SO4(浓)＝CaSO4+2HF↑
(3).非金属卤化物的水解
(3)非金属卤化物的水解：此法适用于HBr和HI的制备,以水滴 到非金属卤化物上,卤化氢即源源不断地发生： PBr3+3H2O==H3PO3+3HBr PI3+3H2O==H3PO3+3HI 实际上不需要事先制成卤化磷，把溴滴加在磷和少许水的 混和物中或把水逐滴加人磷和碘的混和物中即可连续地产 生HBr或HI: 2P+6H2O+3Br2==2H3PO3+6HBr 2P+6H2O+3I2==2H3PO3+6HI
砹是在二十世纪四十年代才被科学家所发现。它是人工合成元 素。其合成的人工核反应为：
20983Bi+42He→21185At+210n
砹希腊词原意是不稳定。它的同位素的半衰期只有8.3小时。
11.2.1 卤素－基本物理性质（ns2np5 ）
元素 原子序数 价电子结构 主要氧化数 原子共价半径/pm X-离子半径/pm 第一电离势/(kJ·mol-1) 电子亲合势/(kJ·mol-1) X-的水合能/(kJ·mol-1) X2的离解能/(kJ·mol-1) EØ (X2/X-)/V 电负性(Pauling标度)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氟
氯
溴
碘
9
17
35
53
2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
-1
-1,+1,+3,+5,+7
氧族元素的化学性质概述
氧族元素的化学性质概述氧族元素是指位于周期表第16族的元素，包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）和钋（Po）。
这些元素在化学性质上有一些共同的特征，下面将对其进行概述。
1. 氧（O）是氧族元素中最常见的元素，它具有很高的电负性，常以氧化态存在，如氧气（O2）。
氧气在自然界中广泛存在，是生物呼吸和燃烧过程的必需物质。
此外，氧还可以与其他元素形成氧化物，如水（H2O）和二氧化碳（CO2）。
2. 硫（S）是氧族元素中的重要成员，它具有特殊的气味，并且常以多种氧化态存在。
硫广泛用于制备硫酸和硫化物等化合物，在工业和农业中有着重要的应用。
此外，硫还参与形成一些重要的有机化合物，如蛋白质和维生素。
3. 硒（Se）是一种稀有元素，在自然界中以少量的形式存在。
它的化学性质与硫和氧相似，但相对不太活泼。
硒在医学和电子领域有一些应用，如用于制备照相底片和太阳能电池。
4. 碲（Te）是一种半金属元素，具有金属和非金属的特性。
碲的化学性质与硫和硒相似，但较不活泼。
碲的一些化合物在光电子学和电子领域具有重要应用。
5. 钋（Po）是最稀有的自然元素之一，具有放射性。
钋的化学性质相对较少研究，但其化合物在某些领域具有特殊的应用，如核能和医学。
总结起来，氧族元素具有一些共同的化学性质，如形成氧化物、参与有机化学反应等。
每个氧族元素在各自的领域都有着重要的应用，为化学和工业进展做出了重要贡献。
参考资料：- Smith, J. R. (2011). Main group chemistry. Royal Society of Chemistry.- Miessler, G. L., & Tarr, D. A. (2013). Inorganic chemistry. Pearson.。
无机化学练习氧族元素的性质与反应
无机化学练习氧族元素的性质与反应氧族元素是周期表中的第16族元素，包括氧、硫、硒、碲和钋。
它们在自然界中广泛存在，具有一系列独特的性质和反应。
本文将重点介绍氧族元素的性质和反应，包括物理性质、化学性质以及常见的反应类型。
一、物理性质1. 氧族元素的原子结构氧族元素的原子结构包括原子核、质子、中子和电子。
它们的原子数分别为8、16、32、34和84。
它们的原子量依次增加，呈现出一定的趋势。
2. 外层电子结构氧族元素拥有6个外层电子，包含了2个s电子和4个p电子。
这使得它们能够参与不同种类的化学反应。
二、化学性质1. 氧族元素的氧化性氧族元素都具有较强的氧化性，能够与其他元素形成化合物。
其中，氧是最常见的元素之一，能够与大多数元素反应，形成氧化物。
2. 氧族元素的还原性虽然氧族元素具有一定的氧化性，但它们在某些条件下也可以发生还原反应。
例如，对于氧化物，可以通过加热或与一些还原剂反应来进行还原。
3. 氧族元素的电负性氧族元素的电负性逐渐减弱，由氧最高，钋最低。
这意味着氧族元素与其他元素形成化合物时，元素间的电子密度存在差异，从而影响了化合物的性质。
三、氧族元素的反应1. 与氢气的反应氧族元素与氢气可以反应，形成相应的氢化物。
其中，氧化氢是最常见的氢化物。
氧化氢在化学和生物体系中起着重要的作用，具有酸性。
2. 与金属的反应氧族元素可以与许多金属发生反应，形成金属氧化物。
这些金属氧化物在日常生活中广泛应用，如氧化铁、氧化铜等。
3. 与非金属的反应氧族元素与非金属元素也可以发生反应，形成相应的化合物。
例如，氧和硫可以反应生成二氧化硫，硒和氧可以反应生成二氧化硒。
4. 与水的反应氧族元素与水可以发生反应。
其中，氧与水反应生成氢氧化物，硫与水反应生成亚硫酸，硒和水反应生成亚硒酸。
5. 其他反应类型氧族元素还可以与氮、碳、氯等元素形成多种化合物。
例如，五氧化二磷、四硫化三碳、四氯化硒等。
结论氧族元素具有独特的物理性质和化学性质，可以通过与其他元素的反应形成各种化合物。
无机化学——氧族元素
无机化学——氧族元素无机化学，氧族元素氧族元素是周期表中第16族元素，包括氧、硫、硒、碲和钋。
这些元素的电子构型都是 ns2 np4，因此它们在化学性质上有些相似。
本文将重点讨论氧族元素的性质和应用。
首先，氧族元素的化学性质主要受到它们的电子构型的影响。
由于氧族元素的 np4 外层电子非常稳定，因此它们都倾向于接受两个电子，形成-2 价的阴离子。
这使得氧族元素在化合物中通常呈现-2 价，例如氧化物（O2-）、硫化物（S2-）等。
然而，这并不意味着氧族元素只能形成-2 价，它们还可以形成其他价态，如+4、+6等。
氧族元素参与的化学反应主要包括氧化反应和还原反应。
它们在氧化反应中往往是氧化剂，能够接受电子使其他物质发生氧化。
例如，氧气（O2）是最常见的氧化剂，可以与其他物质反应生成氧化产物。
氧化剂的强弱顺序为：O2>S>Se>Te>Po。
在还原反应中，氧族元素的化合物可以接受电子，发生还原。
例如，硫酸（H2SO4）可以被还原成二氧化硫（SO2）。
氧族元素在生物和环境中起着非常重要的作用。
氧是地球上最常见的元素之一，占据大气中的21%。
它是细胞呼吸和许多生物代谢反应的关键组分，在维持生命中起着至关重要的作用。
此外，氧还参与水的形成和氧化燃烧等重要过程。
硫是地球上第10常见的元素，在自然界中以硫化物和硫酸盐的形式广泛存在。
硫化物在地下矿床中存在，如铅、锌和铜的硫化物，通过提取和加工可以得到对应的金属。
硫酸是一种重要的化学品，在工业生产中广泛应用，如肥料、造纸、皮革制品等。
硒在生物体内有重要的生理作用，是人体中一种必需的微量元素。
它参与抗氧化作用和免疫反应，对维持机体正常生理功能起着重要的作用。
然而，长期摄入过多的硒会导致中毒，因此硒的摄入量需要控制在适当的范围内。
碲是一种具有金属和非金属特性的半金属元素。
它在半导体工业中有重要应用，用于制造太阳能电池和热敏电阻等器件。
此外，碲还具有光电效应和光敏化学反应的特性，在一些领域具有潜在的应用前景。
无机化学卤素和氧族元素
无机化学卤素和氧族元素无机化学是研究无机物质的性质、结构和变化规律的科学。
而卤素和氧族元素是无机化学中非常重要的两个元素家族。
本文将从两个方面分别对卤素和氧族元素进行探讨。
卤素是指元素周期表中第17族的元素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素具有许多共同的性质。
首先，卤素是非金属元素，所以它们一般都是气体、液体或固体。
其次，卤素的化学性质活泼，容易与其他元素发生化学反应。
例如，卤素与金属反应会产生相应的卤化物，如氯化铁(FeCl2)。
再次，卤素具有较高的电负性，所以它们往往以阴离子的形式存在。
最后，卤素的原子半径随着周期增加而增加，电子亲和能随周期增加而减小。
卤素的重要性体现在许多方面。
首先，卤素广泛应用于化学和医药工业。
例如，氯被广泛用于消毒水和漂白剂中，碘被用于制备碘酒和碘盐以防止碘缺乏病。
其次，卤素化合物在有机合成中起着重要的作用。
例如，氯化亚砜(DMSO)被用作溶解剂和氧化剂，溴代反应是有机合成中常用的反应之一、此外，卤素在光电子学和材料学中也具有重要的应用。
例如，氟可以增强材料的抗腐蚀性能，氯和溴可以增加材料的阻燃性能。
接下来，我们来介绍一下氧族元素。
氧族元素是指元素周期表中第16族的元素，包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。
氧族元素的特点是具有六个价电子，所以它们往往以阴离子的形式存在。
此外，氧族元素也是非金属元素，它们的电负性较高，化学性质也比较活泼。
例如，氧为广泛存在于地壳中的元素，它与大多数金属反应会生成相应的金属氧化物。
此外，硫化物在地质学和有机化学中也具有重要的地位。
氧族元素的应用也非常广泛。
首先，氧族元素广泛应用于能源领域。
例如，硫被广泛用于制备硫铵磺酸铵炸药，在电池中的铅酸和锂硫电池中也有重要应用。
其次，氧族元素也在制药和化妆品中发挥着重要作用。
例如，硫化物被用于制备抗生素和眼药水，硒化物被用于制备护肤品和化妆品。
无机化学氧族元素全解
O3结构：
•• Π 4 3
中心O：sp2杂化形成
未杂化的三个 p 轨道互相平 行，以“肩并肩”的方式相 互重叠，形成三中心四电子 大πΠ键 。
键角：117o
μ=1.8×10-30C•m
惟一极性单质
4 3
中
的
成键电子
不固定在
2
个原子之
间，是不
定或离域大π键。
臭氧分子中无单电子——反磁性物质。
7
大π键形成条件
2、 硫化氢和硫化物
硫化氢 结 性构质：：HH2S2S是结无构色与，H有2O腐相蛋似味，剧毒气体。稍 溶于水，室温时饱和浓度为 0.1mol·L-1。水溶液 呈酸性，为二元弱酸。
最重要的性质是它的还原性：
0.3002V
A SO24- 0.1576V H2SO3
与空2气H 2(SO+2)3反O 2应：完全
过氧化物
含氧酸
+ H2O2(浓) →
含氧酸盐
过氧酸 过氧酸盐
(易水解为H2O2)
例如：H2SO4+H2O2(浓) → H2SO5+H2O
含氧酸去羟基，剩余部分为酰基。如，HO-SO2（含羟硫酰基）H-O-O-H中 H 被酰基取代得过氧酸，
取代一个氢称过一酸，取代两个氢称过二酸。 11
12.4 硫及其化合物
熔 沸 点：
单质Te
H2O H2S H2Se H2Te
小
大
大
小
弱
强
最高 小
大
3
氧族元素的标准电极电势图
氧气是一个较好的氧化剂。
4
12.2 氧和臭氧
1. 氧（ O2）
氧是无色无味的气体，在90K时凝聚为淡蓝色 的液体，冷却到54K时凝结为蓝色的固体。氧在水 中的溶解度很小，在193K时，1L水中只能溶解 30mL的氧气。
无机化学-氧族元素-氧化物与氧化物盐
SO2，SO3 是酸雨的罪魁祸首。
Π4 3
Π6 4
2 ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2
…
1
脱硫治理
SO2+2CO >730℃ 铝矾土 S + 2CO2 烟气脱硫 Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + H2O
CaO+SO2 CaSO3 2CaSO3+O2 2CaSO4
CN- Ag(CN)2- S2- Ag2S↓
10
过硫酸及其盐
H—O—O—H 被-SO3H取代
常见： K2S2O8 、(NH4)2S2O8
O
O
|
|
HO—S—O—O—S—OH
|
|
O
O
强氧化剂：
Ag+
Cu + K2S2O8+8H2O CuSO4+K2SO4
Ag+
2Mn2+ + 5K2S2O8 + 8H2O 2MnO4- + 10SO42- + 16H+
7
SO42-易带阴离子结晶水，以氢键与SO42-结合 CuSO4·5H2O脱水
-2H2O
-2H2O
-H2O CuSO4
8
硫代硫酸盐
Na2S2O3·5H2O (大苏打、海波) 无色透明体 易溶于水，碱性
制备： Na2SO3+S = Na2S2O3 Na2S+Na2CO3+4SO2= 3Na2S2O3+CO2↑
占比例在90%以上
2
亚硫酸根 硫酸根
硫代硫酸根 连二亚硫酸根
3
焦亚硫酸根
大学无机化学氧族元素全解
空气和水是制取O2的主要原料,工业上使用的氧气大约有97% 的氧是从空气中提取的
工业上制取氧，主要是通过物理方法液化空气，然后分馏制 氧。把所得的氧压入高压钢瓶中储存，便于运输和使用。此方 法制得的O2气，纯度高达99.5%。
实验室，由氧化物或含氧酸盐制备
(1) NaNO 3 热分解: 2NaNO 3 === 2NaNO 2 + O 2
液态氧的化学活性相当高,可与许多金属、非金属，特别 是有机物接触时，易发生爆炸性反应。因此，储存、运输 和使用液氧时须格外小心。
2021/2/11
7
2.3 氧的结构、性质和用途
Hale Waihona Puke • 氧化性E0 (O2/H2O) = +1.23V, E0 (O2/OH-) = +0.40V ,
O2 + NH3 → H2O + N2 或 NO
1. 分子结构
O
:O.
. O:
O3 电偶极矩μ≠0, 3个O原子不在同一直线 上;∠OOO=116.8º,键长为 127.8pm, 使 O3 分子呈等腰三角形状。 中心O原子sp2杂
化。
2021/2/11
9
2.4 臭氧
根据分子轨道法处理: O 3 分子中 三个 O 原子的这组平行的 p 轨道进行线性组合成三个分子轨道,一个是成键轨道(1)，另 一个是非键轨道(2)，第三个是反键轨道(3)，轨道的能量依 次升高。
在，约占大气质量的23%，几乎所有这些氧都来自水和二氧化碳
在绿色植物中发生的光合作用, 其净反应可表示为:
H2O + CO2 + hO2+(碳水化合物) 自然界中的氧含有三种同位素，即O16,O17和O18，在普通氧中，
无机材料化学中的金属氧簇合成方法
无机材料化学中的金属氧簇合成方法随着无机材料化学的不断发展，金属氧簇在其研究中扮演着越来越重要的角色。
金属氧簇具有独特的结构和性质，广泛应用于催化、生物医学、材料学等领域。
本文将介绍金属氧簇的定义、结构、性质以及合成方法。
一、金属氧簇的定义和结构金属氧簇是由金属离子和氧化物离子组成的簇状稳定化合物，通常具有核壳结构。
金属氧簇的结果由中心金属离子和围绕其周围的氧化物离子组成，它们通过共价键和离子键相互连接形成一个稳定的结构。
金属氧簇具有高度对称性和规则性，能够显示出微观尺度的量子效应。
二、金属氧簇的性质金属氧簇具有良好的光、电、热性质，在材料学、催化学、生物医学等领域均有广泛的应用。
其中，金属氧簇的催化活性和生物医学应用具有独特的优势。
金属氧簇具有催化活性的主要原因是其精细的结构和表面修饰，这种结构和表面修饰能够使其在催化反应中发挥非常良好的活性和特异性，从而实现高效率的催化转化。
另外，金属氧簇也具有良好的生物相容性和体内行为，这种特性促进了金属氧簇在生物医学领域的应用。
除此之外，金属氧簇还具有其他优异性质，例如高度对称性、规则性以及微观尺度下的量子效应。
三、金属氧簇的合成方法金属氧簇的合成方法主要包括溶液法、分子束技术、高压水热法以及化学气相沉积等。
1. 溶液法溶液法是较为简单的一种金属氧簇合成方法。
具体步骤为：通过合适的溶剂将金属离子和氧化物离子混合，使其在溶液中形成晶核。
晶核不断生长并逐渐形成较大的金属氧簇。
相比较于其他的金属氧簇合成方法，溶液法不需要过高的反应温度和气氛，具有易操作和高效等特点。
2. 分子束技术分子束技术是一种利用高能束流形成的气体扩散区在高真空下，在寻找自组装晶体材料中运用比较广泛且有前途的方法。
采用分子束技术制备金属氧簇可以达到高程度的控制和规模化。
制备过程前期需要设计合适的靶材，发现符合自行组装原理。
制备后期则需要依靠表面粗糙度、温度、靶材性质等诸多变量的调整进行优化。
氧族元素总结知识点
氧族元素总结知识点1. 氧（O）氧是自然界中最常见的元素之一，占地壳中质量份额的约50%。
氧是一种无色、无味、无臭的气体，化学性质活泼，常以O2的分子形式存在于大气中。
氧气对于维持生物体的呼吸和燃烧是至关重要的。
此外，氧还是许多化合物的重要组成部分，如水（H2O）和二氧化碳（CO2）等。
2. 硫（S）硫是一种黄色固体，常见的形式有硫磺和硫化物。
硫在化学工业中应用广泛，用于合成硫酸、硫酸铅和硫酸铵等。
此外，硫还是生物体中的重要营养元素，存在于氨基酸和维生素中。
硫还具有发光性质，可以发出明亮的蓝色光。
3. 硒（Se）硒是一种银白色的非金属元素，具有半导体性质。
硒在生物体内起着重要作用，是一种必需的微量元素，对于免疫系统和生殖系统的正常运作至关重要。
硒还可以为某些蛋白质提供稳定的构象，参与脂类代谢和抗氧化过程。
4. 钋（Po）钋是一种放射性元素，具有非常高的毒性。
钋具有多种同位素，其中210Po是最稳定的同位素，半衰期约138.376天。
由于其高毒性和放射性，钋几乎没有任何实际应用价值，但它的同位素被用于天体物理学和核物理学中。
5. 波锗（Lv）波锗是一种人工合成的超重元素，目前尚未发现它的天然同位素。
波锗是一种高度放射性的元素，对人类和环境具有严重的危害。
由于波锗的产生和检测非常困难，目前对其性质和应用还知之甚少。
氧族元素的基本性质氧族元素的化学性质表现出一定的规律性，它们在原子结构和化学反应中有许多共同点。
1. 原子结构氧族元素的原子结构均为外层电子数为6个，因此它们具有相似的原子半径和化学性质。
这些元素的原子结构示意图中，外层电子分布情况类似，呈现出较高的相似性。
2. 化学性质氧族元素的化学性质主要表现为共价性和氧化性。
它们倾向于与其他元素形成共价化合物，如水（H2O）、硫化氢（H2S）等。
此外，这些元素在化学反应中往往以-2的化合价存在，如氧气中的氧原子以-2价存在，硫的主要氧化态为-2。
这一特点在它们形成化合物时也表现出来，如二氧化硫（SO2）和硫化钙（CaS）等。
氧族元素及其化合物
2Ag+2O3 →Ag2O2+2O2
氧族元素及其化合物
臭氧能迅速且定量地把I－氧化成I2，常利用该反应来测定O3的 含量，称之为碘量法。
臭氧具有强氧化性和不易导致二次污染的优点，因此常用作消毒杀 菌剂、空气净化剂和漂白剂等。在废气净化领域，可以利用臭氧氧化废 气中二氧化硫，并制得硫酸以回收利用；在废水处理领域，臭氧可氧化 废水中的有机物，通常与传统水处理技术进行组合，以满足废水深度净 化的要求。
在实验室里，可以将过氧化钠加到冷的稀硫酸或稀盐酸中来制备 H2O2：
Na2O2+H2SO4+10H2O →Na2SO4·10H2O+H2O2 工业上制备过氧化氢，目前主要有电解法和蒽醌法两种方法。
氧族元素及其化合物
三、 硫及其重要化合物 1. 单质硫
单质硫有几种同素异形体，最常见的是正交硫和单斜硫。当 加热到368.6 K时，正交硫不经熔化就转变成单斜硫，当把它冷 却时，就发生相反的转变过程，所以368.6 K是正交硫与单斜硫 之间的平衡转变点：
无机化学
氧族元素及其化合物
一、 氧族元素的通性
周期表第ⅥA族包括氧（O）、硫（S）、硒 （Se）、碲（Te）、钋（Po）五种元素，通称 为氧族元素。其中硒和碲是稀有元素，钋是放射 性元素，最重要的是氧和硫两种元素。有关氧族 元素的一些性质见表8－14。
氧族元素及其化合物
氧族元素及其化合物
氧族元素和卤素相似，随原子序数的增加，原子半径和离子半径增 大，而电负性和电离能则降低。由氧向钋过渡，元素的非金属性逐渐减 弱，金属性逐渐增强，氧和硫是典型的非金属，硒和碲是两性的准金属， 钋是金属。氧族元素的非金属活泼性弱于相应的卤族元素。
12氧族--元素化学-无机化学
12氧族--元素化学-无机化学第十三章氧族元素本章摘要1.氧氧气和氧化物臭氧过氧化氢氧元素的成键特征2.硫和硫化物单质硫硫化氢和氢硫酸硫化物3.硫的含氧化合物S（IV）的含氧化合物S（VI）的含氧化合物硫的其它价态含氧化合物4.硒和碲单质氢化物氧化物与含氧§0.概述氧族元素位于第VIA族，有氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）五种元素价电子构型：n2np4，可形成某2-氧O：存在形式O2（大气圈）、H2O（水圈）、SiO2及硅酸盐，其它含氧化合物（岩石圈）。
48.6%，居第1位。
硫S：天然单质硫矿；硫化物矿。
方铅矿PbS，闪锌矿ZnS；硫酸盐矿：石膏CaSO4·2H2O，Na2SO4·10H2O，重晶石BaSO4，天青石SrSO4，占0.048%居第16位硒Se：硒铅矿PbSe，硒铜矿CuSe碲Te：碲铅矿PbTe为10–6～10–7%钋Po：放射性元素，本章不做介绍。
§1.氧一.氧气和氧化物1氧气的制备加热含氧化合物制氧气2BaO2→（加热）2BaO+O22NaNO3→（加热）2NaNO2+O2最常见的是催化分解KClO3，工业上制取O2的方法是分馏液化空气。
b.p.N277K,O290K2氧气的性质O2为非极性分子，常温下，无色无味无臭气体，在H2O中溶解度很小。
mp.为90K，液体淡蓝色，bp.为54K，呈淡蓝色固体。
某和大多数单质直接化合成氧化物2Mg+O2——2MgOS+O2——SO2某和大多数非金属氢化物反应2H2S+O2——2S+2H2O2H2S+3O2——2SO2+2H2O4NH3+3O2——2N2+6H2O4NH3+5O2——4NO+6H2O某和低价氧化物反应生成高价氧化物2CO+O2——2CO2丰度芒硝某和硫化物反应2Sb2S3+9O2——2Sb2O3+6SO23氧化物的酸碱性某酸性氧化物包括绝大多数非金属氧化物，某些高价金属氧化物，如Mn2O7，CrO3等某碱性氧化物多数金属氧化物属于碱性氧化物某两性氧化物少数金属氧化物Al2O3,ZnO,BeO,Ga2O3,CuO,Cr2O3等，个别非金属氧化物A2O3,I2O,TeO2等某不显酸性和碱性的氧化物CO,NO,N2O属于不显酸性和碱性的氧化物4氧化物酸碱性的规律某同周期元素的最高价氧化物从左到右酸性增强Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7BBABAAAA某同主族同价态氧化物从上到下碱性增强N2O3P2O3A2O3Sb2O3Bi2O3AAABABB某同一元素多种价态的氧化物氧化数高的酸性强MnOMnO2MnO3Mn2O7BABAA二臭氧1臭氧的分子结构臭氧的分子式为O3，中心O价层电子对数：3对，三角形构型，杂化方式：p2中心O的2Pz轨道和两个配体O的2Pz轨道均垂直于分子平面，互相重叠，形成O3中的化学键介于单双键之间。
天津大学无机化学课件：第十六章 氧族元素
非金属
172
126
准金属
2021/3/20
2
• 一、氧在自然界中的分布 • 二、氧的制备和空气液化 • 三、氧的结构、性质和用途 • 四、臭氧 • 五、氧的成键特征 • 六、氧化物
2021/3/20
3
同位素 ─ O16 ， O17 ， O18 （99.76%）（0.04%）（0.2%）
H2O18 ─ 重氧水（分馏水富集O18） 同素异形体─ O2 ，O3
2.化学性质：
A
/
V
0.6824
1.776
O2
H 2O 2
H 2O
B
/
V
O2
0.076
HO
2
0.878 OH
2021/3/20
32
⑴不稳定性 低温或高纯度时比较稳定，光照、 加热、微量杂质或重金属离子等都可加速分解 2H2O2=2H2O+O2↑
* MnO2催化H2O2分解机理
H2O2+MnO2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O
2021/3/20
29
一、过氧化氢的分子结构 二、过氧化氢的性质和用途 三、过氧化氢的制备
2021/3/20
30
一、过氧化氢的分子结构
sp3
2021/3/20
31
二、过氧化氢的性质和用途
1.物理性质：纯态为淡兰色粘稠液体，极性 （U=2.26D）比水大（U=1.87D），缔合度 比水大，沸点（423K）比水高,熔点（272K） 与水接近。常用3%（双氧水），30-35%
反应
2021/3/20
34
PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O （油画漂 白）
2022年高考化学总复习：氧族元素
2022年高考化学总复习：氧族元素1．氧族元素的递变规律(1)氧族元素概况包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、(Lv)六种元素。
常温下，单质除氧为气体外，其余均为固体，氧、硫、硒为典型的非金属元素，碲为类金属，钋、为金属。
(2)相似性和递变性原子结构最外层都有6个电子，在化学反应中可显－2、＋4、＋6价(氧无最高正价)化学性质氢化物氧、硫、硒的单质可直接与氢气化合生成氢化物：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 、H 2＋S=====△H 2S ，碲不能直接与氢气化合，只能通过其他反应间接制取碲化氢。
单质和氢气化合的能力逐渐减弱；对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱氧化物硫、硒、碲均有二氧化物、三氧化物，且均是酸酐，其对应的水化物分别为H 2RO 3型和H 2RO 4型两种酸。
但所对应最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱能与大多数金属直接化合如：Fe ＋S=====△FeS 、2Cu ＋S=====△Cu 2S 、3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4、2Cu ＋O 2=====△2CuO 提醒①除K ＋、Na ＋外，一般的金属硫化物难溶于水，如：FeS 、ZnS 、CuS 等。
②金属硫化物在空气中灼烧，生成金属氧化物和SO 2，如：2ZnS ＋3O 2=====△2ZnO ＋2SO 2。
2．臭氧(1)组成：臭氧的分子式为O 3，与O 2互为同素异形体。
(2)物理性质：常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水。
吸入少量臭氧对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害。
(3)化学性质不稳定性O 3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O 3===3O 2，在放电条件下空气中的O 2可以转化为O 3，反应的化学方程式为3O 2=====放电2O 3强氧化性O 3容易使淀粉KI 溶液变蓝色，反应的化学方程式为2KI ＋O 3＋H 2O===I 2＋2KOH ＋O 2漂白性O 3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂(4)用途①可用作脱色剂和消毒剂；②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。
无机化学之氧族元素介绍课件
02
化学性质：氧族元素具有相似的化学性质，如氧化性和还原性
03
物理性质：氧族元素具有相似的物理性质，如密度、熔点、沸点等
04
应用领域：氧族元素在工业、医学、农业等领域具有广泛的应用
氧族元素分类
2
1
氧族元素包括氧、硫、硒、碲、钋五种元素
氧族元素在自然界中广泛存在，如氧气、硫磺、硒酸盐等
氧族元素在周期表中位于第16族
06
取代反应：氧族元素可与其他元素发生取代反应，生成新的化合物
04
氧化还原反应：氧族元素具有氧化性和还原性，可发生氧化还原反应
01
加成反应：氧族元素可与不饱和化合物发生加成反应
03
聚合反应：氧族元素可发生聚合反应，生成高分子化合物
05
配位反应：氧族元素可与金属离子形成配位化合物
02
氧族元素反应条件
碲：用于制造半导体器件、热电材料、催化剂等领域
钋：用于制造放射性同位素电池、探测器等领域
氧族元素在科研中的应用
01
氧族元素在材料科学中的应用：如氧化物陶瓷、高温超导材料等
02
氧族元素在生物科学中的应用：如氧气在生物体内的作用、氧化应激反应等
03
氧族元素在环境科学中的应用：如大气污染防治、水质净化等
钋：放射性同位素、医学研究等
氧族元素应用
1
氧气：生命支持，工业生产，医疗保健
2
臭氧：消毒杀菌，空气净化，水处理
3
硫：肥料，火药，橡胶，塑料
6
钋：放射性同位素，医学成像，工业探伤
5
碲：半导体，热电材料，催化剂，核工业
4
硒：电子工业，太阳能电池，生物医学
氧族元素分类依据
上大 无机化学A 第十一章氧族元素
O O
4、H2O2的检验
O
在酸性溶液中过氧化氢能使重铬酸盐生成二过氧 合铬的氧化物，即Cr(O2)2O或CrO5，生成的CrO5显蓝 色，在乙醚中比较稳定，检验时在乙醚层中显蓝色， 可以相互检验。 4H2O2+H2Cr2O7===2Cr(O2)2O+5H2O 2Cr(O2)2O+7H2O2+6H+===2Cr3++7O2↑+10H2O
氧族通性
氧族元素的氧化态
电子构型
O S Se Te Po [He]2s22p4 [Ne]3s23p4 [Ar]4s24p4 [Kr]5s25p4 [Xe]6s26p4
常见氧化态
-2,-1,0, -2,-1,0,+2,+4,+6 -2,0,+4,+6 -2,+2,0,+4,+6 +2,+6
第二节 氧、臭氧
升华硫
单质硫
弹性硫
斜方硫和单斜硫都易溶于CS2、苯和环已烷 中，都是由S8环状分子组成的。在这个环状分子 中，每个硫原子以sp3杂化轨道与另外两个硫原子 形成共价单键相联结。
S8环状结构
此外还有升华硫、弹性硫等。
硫化氢、硫化物及多硫化物
一、硫化氢 实验室制备 FeS+H2SO4(稀)===FeSO4+H2S↑ 2、结构 与H2O相似，但极性弱、无氢键。 3、弱酸性 硫化氢水溶液具有弱酸性: Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12。 4、一些重要反应 硫化氢的水溶液比气体硫化氢更具有还原性，氧化剂能把 它氧化成S或硫酸，但不能氧化成SO2。 H2S+I2===S+2H++2IH2S+4Br2+4H2O===H2SO4+8HBr 2MnO4- +5H2S+6HCl===2MnCl2+2Cl-+5S+8H2O
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晶体
分子 晶体
分子 晶体
可见： O S
IA
准金属
非金属
1
1H
氢
IIIA
IVA
2 He
VA VIA VIIA 氦
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
2
硼 碳 氮氧 氟 氖
Se 3
4
13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar
Te Po 铝 硅 磷 硫 氯 氩
31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
• •
O2分子轨道能级图
σ2p*
π2py* π2pz*
2p
2p
π2py π2pz
2s O原子轨道
σ2p σ2s*
σ2s O2分子轨道
2s O原子轨道
１、以氧原子O为基础成键（氧化物）
2s22px22py12pz1
夺取两个电 子形成O2-
个共 电用 子两
接受电子 对形成配 键→O
形成两个 单键 -O-
镓锗砷硒 溴氪
准金属 放射性金属 5
49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
铟锡 锑 碲碘 氙
共生于重金属硫化物中 6
81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铊 铅铋 钋砹氡
红硒 7 (分子晶体)
114
金属
链状
116
118
金属
灰硒
晶体
(链状晶体)
§15.1 氧族元素的通性
15.1.1 通性 15.1.2 氧族元素电势图
15.1.1 通性
Ⅵ族 ⅦA族
氧 8O 硫 16S 硒 34Se 碲 52Te 钋 84Po
氟 9F 氯17Cl 溴 35Br 碘 53I 砹85At
0族
2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn
1、一些重要数据（请看P氧＋486化5,表氧数价在1：5电一最-子1般大)层化氧结合化构物数中为
氧
硫
ns2np4
主要氧化数
-2
-2，2，4，-2，2，4，-2，2，4，2，4
6
6
6
熔点/K
54．6 386
490
1663 --
沸点/K
90
718
958
--
--
第一电离势/（kJ·mol-1） 1520
1006
941
869
818
第一亲合势/（kJ·mol-1） 141
晶体
Se Te Po
非金属 准金属 金属
非金属性递减 金属性递增
3. 氧族元素都具有同素异性体
由同种元素构成的，性质、结构不同 的单质叫同素异性体或同素异形体。
例如： O2 和 O3 ； 斜方硫(S8 )、单斜硫(S8 )和 无定型硫； 灰硒(Se∞)和红硒； 灰碲(Te∞)和无定型碲；
单质Se
[2].作为配位原子形成配位键： 如:形成水合物,醚合物,醇合物和水合氢离子等。
CO
CO和N2 是等电子 体 。其分子轨道能 级图与N2 相似。值 得注意的是 C和 O 的相应的原子轨道 能量并不相等。
分子轨道图
*2 p x
2p
*2 p y *2 p z
2 px
2p y
2pz
*2s
200．4 194．9 190．14 130
第二亲合势/（kJ·mol-1） -780
-590
-420
--
--
单键离解能/（kJ·mol-1） 142
256
172
126
--
电负性
3．44 2．58 2．55 2．10 2．00
电负性：氧仅次于氟
2. 元素的性质：
氧族
(VIA) 元素 存在
O
S
非金属 单质或矿物
形成一个 双键 O=O
(1) 与活泼金属结合形成O2-的离子化合物。 如：Na2O，CaO
(2) 与非金属结合形成－2 价共价化合物：
共价单键(-O-)， 如：H2O, Cl2O 。
共价双键或叁键 如：双重键：O＝C＝O。
叁重键：C≡O，N≡O。
因半径小,容 易形成π键
(3) 配位键
[1].作为电子对接受体形成配位键： 如：SO42-的结构：
氧是自然界含量最大的元素，丰度46.6%， 它与所有元素都能形成化合物，单质氧的制备 主要是由液态空气分馏得到。
在O3分子中，有两个sp2~sp2形成的σO-O键；有
一个 π
单质Te
H2R 化学活性： 稳 定 性： 酸 性：
H2O H2S H2Se H2Te
小
大
大
小
弱
强
熔 沸 点： 最高 小
大
15.1.2 氧族元素电势图
(page 486)
酸性溶液中， H2O2、O2、O3 均为强氧化剂
酸介质中， 过硫酸盐是
强氧化剂
不论在酸性还是在碱 性溶液中，低价硫化 合物都是强还原剂
2s 2s
2p 2s
*1s 1s
1s
1s
O
MO
C
２、以氧分子O2为基础成键（过氧化物、超氧化 物或氧基盐）
(1)
O2
分子得到一个电子形成超氧离
子(
O
2
)，
如：KO2 ，BaO4 。
(2)
O2
分子得到两个电子形成过氧离子(
O
2 2
)。
如：BaO2 ，Na2O2
H
(3) 形成共价过氧化链： 如： O O
H
(4) 形成二氧基O2+ 阳离子化合物。 如：O2 与F2 共同作用于Pt时, O2 + Pt + 3F2 ＝ O2+[ Pt F6]－
３、以臭氧分子O3为基础成键（ 臭氧化物）
以臭氧分子成键的化合物——臭氧化合物 如:离子化合物KO3，共价型的O3F2
注意：
以臭氧分子或者是以氧分子成键
的化合物都具有强氧化性 。
３、以O3为基础成键。
O原子电子排布式：1s22s22px22py12pz1
分子轨道电子排布式：
( σ 1 s ) 2 ( σ * 1 s ) 2 ( σ 2 ) 2 s ( σ * 2 s ) 2 ( σ 2 p ) 2 ( π 2 p ) 4 ( π * 2 p ) 2
O O •
•
••• •••
在高价含氧酸中，氧化性 最大的是第四周期的硒含 氧酸最强。（卤素是第四 周期的溴含氧酸最强，）
低价的硒化物 和碲化物也是
强还原剂
§15.2 氧和臭氧
(Oxygen and Ozone)
15.2.1 氧 15.2.2 氧化物 15.2.3 臭氧
15.2.1 氧
１、以O为基础成键； 氧的成键特征： ２、以O2为基础成键；
无机化学氧族
本章重点内容提要：
一、熟悉氧化物的分类。
二、掌握臭氧、过氧化氢的结构、性质 和用途 。
三、掌握SO2、SO3、亚硫酸、硫酸和它 们相应的盐、硫代硫酸盐、过二硫酸 盐等的结构、性质、制备和用途以及 它们之间的相互转化关系。
讲授内容：
§15.1 氧族元素的通性 §15.2 氧和臭氧 §15.3 过氧化氢 §15.4 硫及其化合物