大学化学课件：第五章 元素化学-2

1、一一. s s区元素区元素 p p区元素区元素区元素区元素 碱金属碱金属 alkali metals碱土金属碱土金属 alkaline earth metals1、活泼金属元素的通性活泼金属元素的通性2 2、氧化物和氢化物氧化物和氢化物3、氢氧化物的碱性与溶解度氢氧化物的碱性与溶解度4 4、盐类的溶解性和热稳定性盐类的溶解性和热稳定性5、碱金属和碱土金属的配合物碱金属和碱土金属的配合物6、锂、镁、铍、铝的特殊性质锂、镁、铍、铝的特殊性质7、单质的制备方法单质的制备方法活泼金属元素的通性活泼金属元素的通性元素元素符号符号价电子价电子层结构层结构2s1 3s1 4s15s16s17s12s23s2

2、4s25s26s27s23s23p1氧化态氧化态原子半原子半径径密度密度硬度硬度熔点熔点金属铝金属铝rmH OOOOOOOOOOOO= 249 kJmol-1rGmLi Na K Rb Cs Be Mg Ca Sr Ba 洋红洋红 黄黄 紫紫 红紫红紫 蓝蓝 无无 无无 橙红橙红 砖红砖红 绿绿氧化物和氢化物氧化物和氢化物普通氧化物普通氧化物4Li + O22Li2O， 6Li + N22Li3N 普通氧化物普通氧化物普通氧化物普通氧化物普通氧化物普通氧化物（Li, Be, Mg, Ca, Sr , Al ）rmH 普通氧化物普通氧化物Li2OCs2OLi2O Na2O K2O Rb2O Cs

3、2O 在族中自上而下，氧化物热稳定性依次降低；熔点依次降低；碱土金属在族中自上而下，氧化物热稳定性依次降低；熔点依次降低；碱土金属离子半径较小，正电荷高，晶格能大，因此碱土金属氧化物熔点比碱金属氧离子半径较小，正电荷高，晶格能大，因此碱土金属氧化物熔点比碱金属氧化物高得多。化物高得多。（Li, Be, Mg, Ca, Sr , Al ）过氧化物过氧化物（Be 除外）除外）2Na + O2 Na2O2 KK( 2s)2( 2s*)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( 2py*)1( 2pz*)1KK( 2s)2( 2s*)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( 2py*)2(

4、2pz*)2过氧化物过氧化物Na2O2 + 2H2O H2O2 + 2NaOHH2O + O22CaO2 + 2CO2 2CaCO3 + O22FeOCr2O3 + 7Na2O2 Fe2O3 + 4Na2CrO4 + 3Na2OMnO2 + Na2O2 Na2MnO4铬铁矿铬铁矿软锰矿软锰矿（Be 除外）除外）过氧化物过氧化物（Be 除外）除外）超氧化物超氧化物KK( 2s)2( 2s*)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( 2py*)1( 2pz*)1KK( 2s)2( 2s*)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( 2py*)1( 2pz*)2超氧化物超氧化物臭氧化物臭氧

5、化物离子型氢化物离子型氢化物乙醚乙醚共价型氢化物共价型氢化物共价型氢化物共价型氢化物 氢氧化物的碱性与溶解度氢氧化物的碱性与溶解度0.320.220.220.320.320.220.220.32用用和和判断含氧酸酸性强弱判断含氧酸酸性强弱H3BO3H2CO3HNO3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4H3AsO4H2SeO4HBrO4H6TeO6H5IO6酸酸 性性 增增 强强酸酸 性性 增强增强 4-2- HClO4 HBrO4H5IO6 1.19 1.74 1.60ClO4/ /ClO3BrO4/ /BrO3 H5IO6/IO3 H2SO4 H2SeO4H6TeO6 0.172 1.

6、15 1.02SO4/ /H2SO3 SeO4/ /H2SeO3H6TeO6/ /TeO22-2- HClO3HBrO3 HIO3 1.47 1.52 1.20ClO3/ /Cl2 BrO3/ /Br2lO3/ /l2 H2SO3 H2SeO3H2TeO3 HClO HBrO HIO氢化物氢化物氢化物氢化物氢化物氢化物氢化物氢化物氢化物氢化物BB2H6CCH4NNH3OH2OFHFSiSiH4PPH3SH2SClHClAsAsH3SeH2SeBrHBrTeH2TeIHI非金属元素氢化物还原性随其电负性的减小而增强非金属元素氢化物还原性随其电负性的减小而增强单质的制备方法单质的制备方法单质的制备

7、方法单质的制备方法 = +3920 kJmol-1rHm = 510 kJmol-1 rGm = +2.215 Jmol-1 K-1 rSm = 0.29 VE池池 电池的电动势电池的电动势 = 0.82 V电池的电动势电池的电动势E池池 = 524.7 kJmol-1rGm = 541.8 kJmol-1rHm = 326.8 kJmol-1 rGm = 715.63 kJmol-1rHm电解电解=+638.56 kJmol-1rGm=+715.63 kJmol-1rHm化学法制备单质氟化学法制备单质氟423K电解电解=+404.97 kJmol-1rGm=+446.68 kJmol-1rH

8、m电解饱和食盐水电解饱和食盐水电解电解KBF4+KCl 熔体熔体原子的电子层结构原子的电子层结构电离能与氧化态电离能与氧化态原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质单质的化学性质单质的化学性质成键特征成键特征化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的氧化还原性过渡元素的氧化还原性过渡元素的催化性过渡元素的催化性单质的一般制备方法单质的一般制备方法原子的电子层结构原子的电子层结构电离能与氧化态电离能与氧化态 3d5 3d10电离能与氧化态电离能与氧化态电离能与氧化态电离能与氧化态电离能与氧化态电离能与氧化态MnO4- - 强氧化

9、性强氧化性，ReO4- -无氧化性，稳定无氧化性，稳定电离能与氧化态电离能与氧化态Tl+、Pb2+、Bi3+稳定稳定原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质原子半径和单质的物理性质镧系收缩造成第二镧系收缩造成第二(第第5周期周期)和和第三第三(第第6周期周期)过渡系元素同族过渡系元素同族原子半径相近，性质相似；原子半径相近，性质相似； 单质的化学性质单质的化学性质/ /V值逐渐升高，金属活泼性逐渐减弱值逐渐升高，金属活泼性逐渐减弱单质的化学性质单质的化学性质单质的化学

10、性质单质的化学性质M3+/ /M的的成键特征成键特征成键特征成键特征化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色化合物的酸碱性和离子颜色过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性过渡元素的配位性和磁性)2(nn过渡元素的氧化还原性过渡元素的氧化还原性过渡元素的氧化还原性过渡元素的氧化还原性过渡元素的催化性过渡元素的催化性多