◆高中化学竞赛 无机化学课件(O Cl Ne)

2. 臭氧(O3)：O2的同素异形体 结构：
中心O：sp2杂化形成(可由价电子互斥理论推导)
键角：117o
μ=1.8×10-30C•m
惟一极性单质
性质：
•不稳定性
2O 3 3O 2 Δ r H m = -285 .4kJ • mol -1 •氧化性
O3 + 2H+ + 2e- O2 + H2O EA = 2.075V
可见：H2O2氧化性强(酸碱条件下均有)，还原性弱； 是不造成二次污染的杀菌剂。
14.2.3 硫及其化合物
1. 单质硫 结构：
S：sp3不等性杂化
形成环状S8分子。 物理性质：硫有几种同素异形体
斜方硫 单斜硫
密度/gcm-3 2.06
1.99
弹性硫(S8开环)
颜色
黄色 浅黄色 190℃的熔融硫
稳定性 < 94.5℃ > 94.5℃ 用冷水速冷
H2O2 + Ba(OH)2
BaO2 + 2H2O
•不稳定性
2H2O2 2H2O + O2 △rHm = -196kJ mol-1
•氧化还原性
酸性：O2 0.6945V H2O2 1.763V H2O
⊖右 >⊖左，易发生歧化反应
H2O2 + 2Fe 2+ + 2H + 2Fe 3+ + 2H 2O
单斜 三斜
a ≠b≠c; a ≠b≠c； α=γ= 90°, α≠β≠γ≠90° β≠ 90° (考试热点) 三斜的形状：
好像将正交沿对 角方向拉长
硫的化学性质 Fe+S=FeS
•与许多金属 2Al + 3S Al 2S3 直接化合 Hg + S HgS
•与氢、氧、碳、 卤素(碘除外)、 磷等直接作用
4H 2O2 + PbS(s, 黑) PbSO 4 (s,白) + 4H 2O
5H 2O2
+
2MnO
4
+
6H +
2Mn
2+
+
5O 2
+
8H 2O
碱性：HO
2
+
H
2O
+
2e-
3OH- , EB= 0.867V
3H 2O2
+
2Cr(OH)
4
+
2ห้องสมุดไป่ตู้H -
2CrO
24
+ 8H 2O
亮绿色
铬酸根，黄色 Cr2O72-橙色
S(斜方) 94.5oC S(单斜) 190C 弹性硫
△fHm(斜方硫)=0
晶系
•根据晶体的对称性，按有无某种特征对称元素为标准，将晶 体分成7个晶系：
六方
a=b≠c; α=β=90°,γ=120°
c轴向a 轴方向 倾倒
从另两个 角度各压 斜一次
立方
四方
正交
a≠b≠c; α=β=γ=90°
菱方
a = b = c; α=β=γ≠90°
§14.2 氧族元素 14.2.1 氧族元素概述 14.2.2 氧及其化合物 14.2.3 硫及其化合物
14.2.1 氧族元素概述
Sb(锑ti1)
氧族
(VIA) 元素
O
S
非金属
Se(锡) Te(碲 di4)
Po
准金属
放射性金属
存在 单质或矿物
价层电 子构型
2s22p4
3s23p4
共生于重金属硫化物中
•与氧化性酸作用
S + 3F2 (过量) SF6 S + Cl2 △SCl2
S + O2 SO2
了解)
S + 2HNO3 H2SO4 + 2NO(g)
•与碱的作用 S + 2H2SO4 (浓) 3SO2 (g) + 2H2O
3S + 6NaOH △ 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O 4S(过量) + 6NaOH △ 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O
O
O
14.2.2 氧及其化合物
1分. 子氧轨( O道2)电子排布式：
(σ
1s
)
2
(σ
* 1s
)
2
(σ
2s
)
2
(σ
*
2s
)
2
(σ
2
p
)
2
(π
2
p
)
4
(π
*
2
p
)
2
O O •
•
••• •••
• •
酸性：(氧化性强)
O2 + 4H+ + 4e- 2H2O
碱性：
E = 1.229V
较强
O2 + 2H2O + 4e- 4OH- E = 0.401V
酸、碱性条件下，还原性都较强
2•与H空2S气+ 3(OO2)2反应完全 2H2O + 2SO2
2H2S + O2 不完全 2H2O + S
•与中等强度氧化剂作用
H2S + 2Fe 3+ S + 2Fe2+ + 2H +
Fe2S3 氧还
FeS 能溶于H+
H2S + X2 S + 2X - + 2H + (X = Cl, Br, I)
2. 硫化氢和硫化物 (1) 硫化氢
结构：H2S结构与H2O相似 性质：H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。 稍溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸(比碳酸稍弱)。
最重要的性质是它的还原性： 0.3002V
EA SO24-
0.1576V
H2SO3
0.4497V S 0.144V 0.3478V
H2S
S+2H++2e-=H2S EA =0.14V S+2e-=H2S EB =-0.48V
4s24p4 5s25p4
6s26p4
电负性 3.44 2.58 2.55
2.10
2.0
氧化值 -2, (-1) ±2,4,6 ±2,4,6
晶体
分子 晶体
分子 晶体
红硒 (分子晶体)
灰硒 (链状晶体)
2,4,6
链状 晶体
2,6
金属 晶体
单质Se
H2R 化学活性： 稳 定 性： 酸 性：
熔 沸 点：
>E(MnO4-/Mn2+)，但因反应过于剧烈， 一般不与Mn2+反应)
O3 + H2O + 2e- O2 + 2OH- EB = 1.247V O3 + 2I - + 2H + I2 + O2 + H 2O
3. 过氧化氢(H2O2)
性质： •弱酸性
H2O2
HO-2 + H+
K 1 = 2.0×10-12，K 2 10-25
•与强氧化剂反应 产物：
S
MnO4-、Cl2、Br2能将S2氧化为S，也能氧化为更
S O 2- 高价SO42-；I2只能将S2-氧 4 化为S。
H2S + 4X2 (Cl 2 , Br2 ) + 4H 2O H2SO 4 + 8HX
5H 2S + 2MnO-4 + 6H + 2Mn 2+ + 5S + 8H 2O
单质Te
H2O H2S H2Se H2Te
小
大
大
小
弱
强
最高 小
大
分子轨道能级图：
从右图中可看出，氧原
子间存在一个σ2p键和两 个三电子2p键。
成键··轨O道·—·····与O反··键轨道相
互抵消，故O2中成σ2p一 条键，两个1/2 2p，即 相当于一条完整的键。
即键级=2，相当于2条共 价键的强度。
5H
2S
+
8Mn
O
4
+ 14H
+
8Mn
2+
+
5SO
24
+ 12H
2O
(2) 金属硫化物