元素化学-第19讲 氧族元素
51页1、第十六章 氧族元素,16.1 氧族元素概述 16.2 氧及其化合物 16.3 硫及其化合物,中南大学化学化工学院,1.掌握氧族元素的通性; 2.熟悉氧、臭氧、过氧化氢; 3.熟悉硫的同素异形体、硫化氢、硫化物,硫的含氧化合物及其性质。,本章学习要求,16.1 氧族元素概述,16.1 氧族元素概述,16.2 氧及其化合物,(一)氧(O2),O2: (1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)2(2p)2(2p)2(*2p)1(*2p)1,O2中有一个键和两个三电子键,键级为2 在轨道中有不成对的单电子,所以O2分子是所有双原子气体中唯一的具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质 在形成化合物时,氧原子是形成化合物的基础。,16.2 氧及其化合物,与电负性低的元素化合时形成O2-:氧的电负性仅次于F,可以从电负性低的元素的原子夺取电子,形成O2离子。从电子亲和能看,氧的EA1=-141kJ/mol,EA2=784kJ/mol,表明气态氧原子结合一个电子形成O后再接受一个电子需要较高能量,但由于离子型氧化物都有很高的晶格能,足以补偿EA2所需,故离子型氧化物是常见的。 形成共价单键: 与电
2、负性相近的元素(高氧化态金属和非金属元素)共用电子对形成两个共价单键O,如H2O,Cl2O等,氧呈2氧化态,但在与F化合时,则显正氧化态:OF2 +2,O2F2 +1。这些情况下,氧原子常取不等性sp3杂化。 形成共价双键:氧原子半径小,电负性高,有很强的生成复键的倾向,如甲醛(HCHO)中氧原子通过双键与其它元素的原子相连,氧原子和相连原子均采取sp2杂化。,16.2 氧及其化合物,氧的成键性能,形成共价叁键:氧原子还可同其它原子以叁键结合,如NO、CO分子中,在这种结合中,氧原子取sp杂化。 作为配位原子提供孤对电子形成配键:形成共价单键(sp3)化合态的氧原子O,还有两对孤电子对;形成共价双键(sp2) 的氧原子,也有两对孤电子对, 故它们可以作为配位原子向有空轨道的金属离子提供电子对形成配合物,如水合物(如Fe(H2O)62+),醚合物,醇合物等。 形成d-p 配键:氧把2p轨道上两个自旋平行的单电子以相反自旋归并,空出一个2p轨道接受配位电子成键,如含氧酸根(SO42-)中的d-p 配键,首先是中心硫原子以电子对向氧原子的空2p 轨道配位形成配键。然后氧原子以自己的孤电子对(
3、2p电子),向中心原子的价层空d 轨道配位形成反馈d-p配键,这种反馈键在PO43、ClO4、MnO4等含氧酸根中都存在。 形成分子间氢键:氧原子半径小,电负性大。如H2O、醇、胺、羧酸、无机酸,16.2 氧及其化合物,形成过氧化物:O2可以结合两个电子,形成O22离子或共价的过氧链OO,得到离子型或共价型过氧化物。 形成超氧化物:O2可以结合一个电子,形成O2离子化合物超氧化物。 形成O2+的化合物:O2分子还可以失去一个电子(O2的I1=1175.7kJmol1),生成二氧基阳离子O2+的化合物。 作为配体:O2分子中每个氧原子有一孤对电子,因而O2分子可以成为电子对给予体向金属原子配位。,16.2 氧及其化合物,氧分子作为结构基础的成键情况,(二) 臭氧( O3 ),有鱼腥味的淡蓝色气体,在离地面2040km的高空,尤其是在2025km之间,存在较多的臭氧,形成了薄薄的臭氧层。其作用在于吸收太阳光的紫外辐射,为保护地面上一切生物免受太阳强烈辐射提供了一个防御屏障臭氧保护层。,1 臭氧的作用,242nm 3O2 + h 2O3,(220330nm),16.2 氧及其化合物,2 臭氧
4、的分子结构,16.2 氧及其化合物,3 臭氧的性质和用途,O3的氧化性比O2强,是最强的氧化剂之一,能氧化许多不活泼单质如Hg、Ag、S等。 2Ag2O3Ag2O22O2 可从碘化钾溶液中使碘析出,此反应可用于检验混合气体中是否含有O3: O32I2HI2O2H2O 利用O3的强氧化性和不易导致二次污染的优点,常用来净化空气和废水,还可用于漂白棉、麻、纸张和皮毛脱臭。空气中微量的臭氧不仅能杀菌,还能刺激中枢神经、加速血液循环。但每立方地表空气中臭氧含量超过1mg时就有损人体健康和植物生长。,16.2 氧及其化合物,结构:O为sp3杂化,H2O2弱酸性、不稳定 H2O2 HO2- + H+ Ka1=1.510-12, Ka2=10-25 2H2O2 2H2O + O2 rHm = -196kJ/mol,(三)过氧化氢( H2O2),16.2 氧及其化合物,3H2O2 + 2MnO4- = 2MnO2+ 3O2+ 2OH- + 2H2O 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O H2O2 + Mn(OH)2 = MnO2 + 2H2O 3H2O2+
《元素化学-第19讲 氧族元素》由会员d****y分享,可在线阅读,更多相关《元素化学-第19讲 氧族元素》请在金锄头文库上搜索。
工科大学化学 配套课件
跨境电商客户服务 第2版 习题答案
跨境电商客户服务 第2版 配套课件
跨境电商客户服务 试卷
高考一轮复习古代诗歌阅读专题:语言特色
高考一轮复习古代诗歌阅读专题:评价观点态度
高考一轮复习古代诗歌阅读专题:表达技巧
读懂高考古代诗歌 课件
多个关键词材料的审题立意
古代诗歌鉴赏专题:分析思想情感
高一语文统编版 致云雀课件
湖南省长沙市天心区2022-2023学年高三上学期9月入学检测语文试题(解析版)
AutoCAD实例教程 教学教案
湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评(含答案)
机器视觉检测技术及应用 配套课件
音乐鉴赏 配套课件
Python网络爬虫基础教程 第8章 验证码识别
通信系统与技术基础 第5章 移动通信技术
机器视觉技术与应用实战 第九章 视觉定位与对位
机器视觉技术与应用实战 第十章 机器人视觉引导
2024-03-21 39页
2024-03-21 41页
2024-03-21 40页
2024-03-21 34页
2024-03-21 33页
2024-03-21 35页
2024-03-21 21页
2024-03-21 45页
2024-03-21 33页
2024-02-20 85页