第十五章氧族元素PPT课件

1、氧、硫典型的非金属；硒、碲，准金属；钋金属放射性元素第1页/共56页氧、硫典型的非金属；硒、碲，准金属；钋金属放射性元素第二电离能为负，形成简单二价阴离子的倾向比卤素形成负一价的倾向小得多。氧的高电负性，与大多数金属形成二元的离子型化合物（离子晶体高晶格能补偿第二个电子所需的能量）。硫、硒碲只能与电负性很小的金属形成离子型化合物（碱金属，碱土金属），与其它大多数金属形成共价化合物。氧族与非金属元素形成的都是共价化合物。第2页/共56页第3页/共56页22324223-24B2266232-24ATe92. 0Te02. 0TeO4 . 0TeOSe78. 0Se35. 0SeO03. 0SeO

2、)aq(TeH69. 0Te593. 0TeO02. 1TeOH)aq(SeH99. 0Se74. 0SeOH15. 1SeO硒和碲的电势图第4页/共56页第5页/共56页1*2p1*2p42p22p2*2s22szyxKK氧气物理性质：无色无味气体。在水中溶解度3.08%(体积比)氧的水合物：O2H2O和O22H2O有机溶剂中，溶解度大10倍。氧气反应活性很高，室温或加热条件下可剧烈氧化除W、Pt、Au、Ag、Hg和稀有气体外的其它元素。如遇活泼金属还可以形成过氧化物。氧气的制备：空气或某些金属化合物来制备。实验室中，二氧化锰催化氯酸钾热解。应用：炼钢工业消耗氧产量的60%。化工工业中的氧化

3、剂，渔业养殖、潜水、医疗中供给呼吸。第6页/共56页从三线态到单线态的跃迁是高度禁阻的。极低温度下，光子敏化，或敏化剂，微波放电或化学法。第7页/共56页平流层（20 40 km）: O3 0.2ppm ,可吸收5%紫外线。O2+h(242nm)O+OO+O2 O3O3+h(=220-320nm) O2+O臭氧层的破坏反应：CF2Cl2+ h(221nm) CF2Cl+Cl NO2+ h(426nm) NO+OCl +O3 ClO +O2， ClO +O Cl +O2NO+O3 NO2+O2， NO2+O NO+O2第8页/共56页臭氧含量越3%-10%，利用沸点差异分级液化获得纯净臭氧第9页

4、/共56页第10页/共56页第11页/共56页3222应用：工业废水处理（对有机物的强氧化性），污水净水剂，脱色剂，饮水消毒剂。雷雨后，放电产生的微量臭 氧 ， 消 毒 杀 菌 ， 刺 激 中 枢 神 经 ， 加 速 血 液 循 环（1mg/L)第12页/共56页相同氧化态的同族元素的氧化物从上到下碱性依次增强：同一元素能形成几种氧化态的氧化物，其酸性随氧化数的升高而增强As4O6 两性 As2O5 酸性 PbO 碱性 PbO2 两性氧化物的酸碱性因变价而发生递变在d过渡元素中更为常见，如CrO（碱性），Cr2O3（两性），CrO3（酸性）。稀土元素随原子序数的增大，碱性减弱。第13页/共56

5、页第14页/共56页第15页/共56页第16页/共56页用水萃取，得到过氧化氢水溶液，多级减压蒸馏得85%浓溶液。第17页/共56页第18页/共56页物理性质：纯净H2O2为浅蓝色液体，挥发性比水小，密度及粘度比水大（1.4425g/cm3)。由于 分子间有较强的氢键形成缔合分子，所以沸点（423K）远比水高。但熔点（272.7K）与水接近。 第19页/共56页Ag2O+HO2-=2Ag+OH-+O2第20页/共56页第21页/共56页第22页/共56页第23页/共56页第24页/共56页SO2HSOSH)(SOH8HClSOHO4H4ClSH5SO8H2MnSOSOKSO3HS5H2KMnO

6、222424222224424224浓H2S水溶液在空气中放置时，会逐渐变浑浊，因为H2S被氧化为S。作沉淀剂n制备：H2S可由硫蒸气与H2直接合成，也可用稀盐酸和FeS反应制得。做沉淀剂时还可用硫代乙酰胺来代替H2S作用 223323243H223SOHNHCOOCH3OHCSNHCHSHNHCOOCHO2HCSNHCH第25页/共56页第26页/共56页第27页/共56页S3H)OH(2AlO6HSAlNaOHNaHSOHSNa2323222碱金属或碱土金属硫化物的溶液能溶解单质硫生成多硫化物。x22SNaS) 1x(SNa多硫化物的溶液一般显黄色，随着x值的增加由黄色、棕色而至红色。第2

7、8页/共56页在多硫化物中存在过硫链，类似于过氧化物中的过氧键，因此多硫化物和过氧化物相似，具有氧化性，可将Sb2S3、SnS等氧化为硫代酸盐。324224SnS)NH(S)(NHSnS多硫化物在酸性溶液中很不稳定，易发生歧化反应而分解S) 1x(SH2HS22x第29页/共56页应用：Na2S和Na2S2可用作制革工业中原皮的脱毛剂，CaS4是农业上的一种杀虫剂。钠-硫充电电池16Na(l)+nS8(l)Na2Sn(l)工作温度：300-3500C（多硫化钠为熔融状态，-氧化铝固体电解质有合适的钠离子电导率。问题：密封技术和电池寿命第30页/共56页第31页/共56页第32页/共56页243

8、226SOOFe8O3FeS二氧化硫与臭氧分子是等电子体，具有相同的结构，是V形分子构型第33页/共56页第34页/共56页OH) 1x(HSOHOxHSOOxHSO232222K1=1.5410-2(291K)233SOHHSOK2=1.0210-7(291K)加酸并加热，平衡向左移动，SO2气体逸出；加碱时，平衡向右移动，生成酸式盐或正盐：2232323232232COOHSO2NaCONa2NaHSOOHSONaSO2NaOHNaHSOSONaOH煮沸第35页/共56页SNaSO3NaSO4Na24232与强酸反应，放出SO2。应用：亚硫酸氢钙用于溶解木质素制造纸浆；亚硫酸钠和亚硫酸氢钠

9、用于染料工业 ；用于漂白织物的去氯剂；亚硫酸氢钠作光呼吸作用抑制剂。第36页/共56页第37页/共56页第38页/共56页O11H12C)(OHC2112212 浓硫酸蔗糖第39页/共56页离子型化合物。硫酸根正四面体结构。第40页/共56页焦硫酸盐：24272227224SOSOKOSKOHOSK2KHSO融解难溶金属氧化物生成硫酸盐Fe2O3+3K2S2O7=Fe2(SO4)3+3K2SO4Al2O3+3K2S2O7=Al2(SO4)3+3K2SO4第41页/共56页O2EtOSH2NaCl2HClOSNaOnEtOSHSOSH2322C78,OEt3222322C78,OEt320202

10、盐的合成2HS-+4HSO3-=3S2O32-+3H2ONa2SO3+S=Na2S2O32Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2第42页/共56页单齿或双齿配体，定影液2S2O32-+Ag+=Ag(S2O3)23-中心S，+VI价配位S，-II价还原性第43页/共56页物水果。第44页/共56页16H10SO2MnOO8HO5S2Mn244Ag2-2822应用：测定钢中锰含量； 高分子自由基聚合的引发剂热分解：2342822O2SOSO2KOS2K第45页/共56页236+2H2O第46页/共56页第47页/共56页NaClSFClS4NaF3SCl422C75,CNCH203遇水分解，高度选择性的强氧化剂和氟化剂，能将BCl3转化为BF3，酰基转化为CF2，羧基转化为CF3；能参与氧化加成，得到S(VI)衍生物，如与F2或ClF在3800C反应获得SF6或SClF5。第48页/共56页2x2C8022x22x422x2ClS2HClCl2SSHClS2HClCl2SSH0 第49页/共56页-2532FHSO25325F)(OSOSbFFSOHF)(OSOHSbFFSOHSbF3向链烷烃提供质子，产生碳正离子。为链状卤素和硫阳离子提供无还原性，无碱性溶剂。第50页/共56页S4N4，固体，熔点1780C；色