大学无机化学第四版非金属小结

ø =1/0.097=10 Na
•NaOH Mg(OH)2 Al (OH)3 SiO (OH)2 PO (OH)3 SO2 (OH)2 ClO3 (OH)
•电负性增大，氧化态升高，根椐①酸性增强，碱性减弱。
•规则2：鲍林规则
HnROm :ROm-n(OH)n n决定为几元酸,其酸性强弱与R 的吸引电子能力有关，非羟氧原子数目N=m-n
• ②当ΔsS>O有利于溶解 • ΔsS＝ΔS１ ＋ΔS２ 当ΔS１>－ΔS２ , ΔsS>O 有 利于溶解 • 电荷低、半径大对ΔS１有利，即ΔS１增大 • 如：NO3－、ClO3－、ClO4－ ΔS１大 即ΔS＞O • Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、PO43- ΔS１小 即 ΔS<O
氧化值：+1 HXO 次卤酸 •H3PO4 磷酸
（HPO3)n 偏磷酸
结构
• ①分子中只含有σ单键：酸的氧原子数目等于氢 原子数目HOCl H4SiO4 ②分子中具有一般双键：（第二周期元素）酸 的氧原子数目多于氢原子数目H2CO3 HNO2
• ③大л键HNO3 • 等电子体：BO3３－、CO32－、NO3－总电子 数24，SP2杂化，л４６
结论
（1）硝酸盐、氯酸盐都易溶于水。 （2）硫酸盐大部分溶于水 （3）碳酸盐大多数不溶于水 （4）磷酸盐大大多数不溶于水
• ４－2 热稳定性 • ①磷酸盐、硅酸盐稳定，加热不分解， 脱水缩合成多酸盐 • ②硝酸盐、卤酸盐不稳定 • ③碳酸盐、硫酸盐居中
• 热稳定性: MCO3 = MO + CO2↑ 稳定性: 铵盐＜过渡金属盐＜碱土金属盐＜碱金属盐 • MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
• 分解温度/℃ 540 600 1290 1360
• 极化理论解释稳定性：一般地，半径越小，金属 极化越大，越易分解， 极化力：H+＞Li+＞Na+ • 稳定性：H2CO3<NaHCO3<Na2CO3 • 极化力：Mg2+＞Ca2+＞Ba2+ • 稳定性：MgCO3<CaCO3<BaCO3
４－3 氧化还原性
•①电负性X越大，酸性越强；②非羟氧原子数目N 越大，酸性越强 •含氧酸ROm-n(OH)n 的K1与非羟氧原子数N=m-n有如 下关系： K≈105N-7 PK1=7-5N K1∶K2∶K3=1∶10－5∶10－10
•例如H2SO3 N＝1 •经验公式： •N •计算K •实验K PKa=7-5＝2 （实验值 PKa=1.81 ） HClO2 1 10－2 10－2 HClO 0 10－7 10－7.4 HClO4 3 108 107 HClO3 2 103 102.7
CH4 SiH4 GeH4 SnH4
NH3 H2O PH3 H2S AsH3 H2Se SbH3 H2Te BiH3 H2Po
HF 极性减小， HCl 键长增大， 酸性增大 HBr 键强度减小， 稳定性减小 HI 键角减小 HAt
•电负性增大，还原性减小 •极性增大，键长减小，酸性增强 •键长减小，稳定性增大
单质性质
发生岐化反应 X2 + H2O HXO + HX X2 + 2 OHX- + XO- + H2O 3X2 + 6OH5X- + XO3- + 3H2O Cl2 70℃时后一反应才进行得很快； Br2 0℃时后一反应才较缓慢； I2 0℃时后一反应也进行得很快。 3S + 6OH- = 2S2- + SO32- + 3H2O P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3 NaH2PO2
• ①左→右：原子半径减少、电负性增大，中心 原子得电子能力增大，氧化性增强(稳定性有 关)。如H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4 • ②从上到下：呈锯齿形增大。如： • ①低氧化态氧化酸＞高氧化态酸(稳定性有关)。 • 如：HClO＞HClO２＞HClO３＞HClO4 H2SO３ ＞H2SO4 HNO2＞HNO3 • ④酸性介质氧化性＞中性＞碱性介质。如 HNO3(浓)> HNO3(稀)> KNO3
含 氧 酸 的 结 构
与
θ pK a
① HIO3>H5IO6 H2TeO3>H6TeO6 ②H3PO3 H3PO2
注意
说明
高碘酸 H5IO6
•③ H2CO3
2.0(3.58)
•*CO2(aq) +H2O =H2CO3 PK=2.8 H2CO3 = H+ + HCO3PK=3.58 CO2(aq)+H2O=H++HCO3- PK=6.38
第十八章 非金属元素小结
医药化工学院：梁华定
第一节 非金属单质的结构和性质
109种元素中：其中金属87 种，非金属17种，准金属5 种（B、Si、As、Se、Te）
单质结构
H
•①单原子分子，分子晶体： He、 Ne、Ar、Kr、Xe、Rn •②双原子分子，分子晶体： H2、F2、Cl2、Br2、I2、At2分 子晶体（σ单键） ,N2、O2 （第二周期半径小形成pπ－pπ 键） • ③多原子分子物质，分子晶 体P4、 S8 Si* （半径大难形 成pπ－pπ，形成σ单键） •④大分子物质，原子晶体：B、C、Si
第三节
• ⅢA • H3BO3 • H3AlO3 • • ⅣA H2CO3 H2SiO3 H2GeO3 H2SnO3
பைடு நூலகம்含氧酸
ⅥA ⅦA
ⅤA HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4
+3 HClO2 亚卤酸
H2SO4 HClO4 H2SeO4 HBrO4 H2TeO4 H5IO6
+5 HXO3 卤 酸 H3PO3 亚磷酸 +7 HXO4 高卤酸 H3PO2 次磷酸
•分子同平面 sp2 л34
• ④具有d-pл键：（第二周期外元素）酸的氧原 子数目多于氢原子数目H3PO4 H2SO4 HClO4
• ＳiO44－、PO4３－、SO42－、ClO4 －总电子数32，SP3杂化，d-pл键
O Si O O O
正硅酸根离子[SiO4]4-
含氧酸酸性
• ⅢA • H3BO3 • H3AlO3 • • ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA H2CO3 HNO3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 H2GeO3 H3AsO4 H2SeO4 HBrO4 H2SnO3 H3SbO4 H2TeO4 H5IO6
电负性减少 酸性减少
酸性增强(电负性增大，非羟氧原子数增多) 规则1：用ø 值判断ROH酸碱性：（ ø ＝Z／r) • 当ø ＞100时，ROH显酸性 49＜ ø ＜100时，ROH显两性
•ø ＜49时，ROH显碱性
•例：ClO3 (OH) •NaOH ø =6/0.029=207 Al (OH)3 Cl ø =3/0.051=59 Al
与熔碱作用放出氢气 2As + 6OH- = 3H2↑+AsO33Si + NaOH ＋ H2O =Na2SiO3 + 2H2↑ 2 B + 2 OH-+ 2 H2O = 2 BO2- + 3 H2 ↑
空间构型 正四面体 三角锥型
第二节
角型
分子型氢化物
直线型
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA 电负性减小，还原性增大
①聚酸与正酸比较,聚 酸酸性一般大于正酸 ②普通酸与硫代酸比 较,硫代酸酸性较小 ③有机酸与其衍生物 酸性相对强弱,取代基 吸引电子能力大,酸性 强。
第四节
• • • • • • •
非金属含氧酸盐的性质
４－１溶解性 M +(g)+X－(g) ↑ΔH1 ΔH2 M+X－(s) ΔsH M+ (aq)+ X－(aq) ΔsG=ΔsH -TΔsS ①当ΔsH＜O有利于溶解 ΔsH＝ΔH１ ＋ΔH２ ΔH１为晶格能（吸热）与 电荷、半径即Ø=z/r有关，ΔH２为溶解热（放热） • 当ΔH１＜－ΔH２ , ΔsH＜O 有利于溶解 • 一般规律：阴阳离子半径大小相差大比相差小 的易溶。 • 如NaClO4＞KClO4＞RbClO4