无机及分析化学课件 第7章.ppt
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1、,第7章 s区和p区元素,7.1 碱金属和碱土金属的化合物,7.2 卤素的化合物,7.5 碳族和硼族元素的化合物,7.4 氮族元素的化合物,7.3 氧族元素的化合物,S区元素在周期表中的位置,p区元素在周期表中的位置,7.1 碱金属和碱土金属的化合物,(2) 与水作用,Ca,碱金属被水氧化的反应为:2 M(s) + 2 H2O (l) 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)钠和钠下方的同族元素与水反应十分激烈,过程中生成的氢气能自燃.,碱土金属被水氧化的反应为:M(s) + 2 H2O (l) M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g)钙、锶、钡与水的反应远不如相邻
2、碱金属那 样剧烈,镁和铍在水和空气中因生成致密的氧 化物保护膜而显得十分稳定.,(3) 焰色反应 (flame reaction),碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧时,会呈现出一定的颜色,称为焰色反应 (flame reaction). 可以用来鉴定化合物中某元素的存在,特别是在野外.,7.1.1 氧化物,稳定性:O2- O2- O22-,(1) 多样性,“能量效应”要求体积较大的过氧阴离子、超氧阴离子和臭氧阴离子更易被较大的金属阳离子所稳定。,正常氧化物(O2-) 过氧化物(O22-) 超氧化物(O2-),(2) 制备,直接,间接,(3) 化学性质, 与 H2O 的作用 (生成对应的
3、碱):, 与CO2的作用,熔矿时要使用铁或镍制坩埚,陶瓷、石英和铂制坩埚容易被腐蚀. 熔融的 Na2O2 与棉花、硫粉、铝粉等还原性物质会爆炸,使用时要倍加小心。, 与矿石一起熔融分解矿物,7.1.2 氢氧化物,氢氧化物的强碱性是碱金属和碱土金属性质的重要特点。碱金属氢氧化物易溶于水,在水中全部离解而形成强碱,CsOH是最强的碱。碱土金属氢氧化物的碱性弱于碱金属氢氧化物的碱性。,氢氧化物碱性的强弱以及是否具有两性按照离子势()的数据判断,是离子的电荷Z与离子半径r的比值,即Z/r。,值越大,静电引力越强,碱以酸式离解为主,相反则以碱式离解为主:,金属氢氧化物是碱性,金属氢氧化物是两性,金属氢氧
4、化物是酸性,重要盐类:卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐,(1) 键型和晶型:绝大多数是离子型晶体,但锂和铍的某些盐有一定的共价性.由于Be2+极化力强, BeCl2的共价性非常明显.,7.1.3盐类化合物,(2) 颜色:一般无色或白色 (3) 溶 解 度:碱金属盐类一般易溶于水;碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小。,7.2 卤素的化合物,第七主族元素(包括氟、氯、溴、碘和砹)总称为卤素,其中砹是放射性的元素。外层电子结构ns2np5,其电负性较大,极易获得一个电子变成1价的阴离子。卤素能与活泼的金属结合生成离子化合物,还几乎能与所有的非金属结合成共价化合物。F是电负性最大的元素,其在化
5、合物中只有1价,而其它卤素除有1价外,还有1,3,5和7价。卤素结合电子的能力很强,都是强氧化剂,氟是最强的氧化剂。,7.2.1 氢卤酸,卤素与氢直接化合生成卤化氢HX,卤化氢的水溶液叫做氢卤酸,氢卤酸能离解出氢离子和卤素离子,因而酸性和卤素离子的还原性是其主要特征。氢卤酸的还原能力依次增强,HF最弱,HI最强;除氢氟酸外都是强酸,其他的依次(HCl,HBr,HI)增强。氢氟酸能与二氧化硅或硅酸盐反应,生成气态的四氟化硅。,7.2.2 卤化物,除了氮、氖和氩,周期表中所有元素都能生成卤化物。关于卤化物的离子型和共价型的变化,请大家自己看书。已知弱碱性的金属卤化物遇水能发生水解,非金属的卤化物溶
6、于水时,也能发生强烈的水解,水解产物往往是卤素原子与水中的氢结合成氢卤酸,另一些原子与水中的氢氧根结合成含氧酸。大多数卤化物易溶于水。注意不溶于水的卤化物以及氟化物与其它卤化物之间的区别。,7.2.3 卤素的重要含氧酸,氯、溴和碘能生成4种类似的含氧酸,分子式为HXO、HXO2(未见HIO2)、HXO3和HXO4,这里主要介绍氯的含氧酸。,HClO2 的氧化性比 HClO 强,7.3 氧族元素的化合物,第六主族元素,包括氧、硫、硒、碲和钋,总称为氧族元素,其中氧和硫是典型的非金属,硒和碲是半金属,钋为金属。氧族元素原子的外层电子结构为ns2np4。氧、硫和硒的原子都能结合两个电子形成2价的阴离
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