第10章-元素化学

1、1. 元素在地壳中的相对含量较为丰度，通常以质量分数或原子分数表示。元素的相对含量差别很大，其中99%以上为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等10种元素，其余80多种不到1%。元素在地壳中的存在形式比较复杂，只有少数能以单质存在，如稀有气体，O2，N2，S，C，Au，Pt等，其余均为化合物。化合物主要有氧化物(包括含氧酸盐)和硫化物两大类。地质学上称前者为亲石元素，后者为亲硫元素。 燃燃 料料 燃烧值燃烧值/kJkg-1 氢氢 气（气（H2） 120918 戊硼烷（戊硼烷（B5H9） 64183 戊戊 烷（烷（C5H12） 43367 1KgH2完全燃烧放热完全燃烧放热120918KJ，故是高能，故

2、是高能燃料，无污染、环保型燃料。燃料，无污染、环保型燃料。 氢燃烧速率快，反应完全. 氢能源是清洁能源，没有环境污染，能保持生态平衡. 目前，已实验成功用氢作动力的汽车，有望目前，已实验成功用氢作动力的汽车，有望不久能投入实用。氢作为航天飞机的燃料已经不久能投入实用。氢作为航天飞机的燃料已经成为现实，有的航天飞机的液态氢储罐存有近成为现实，有的航天飞机的液态氢储罐存有近 1800 m1800 m3 3的液态氢的液态氢 s区单质的熔点变化IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径增大原子半径增大金属性、还原性增强金属性、还原性增强电离能、电负性减小电离能、电负性减小原

3、子半径减小原子半径减小金属性、还原性减弱金属性、还原性减弱电离能、电负性增大电离能、电负性增大镁带的燃烧LiNaKCa均以矿物形式存在:钠长石: 钾长石:光卤石:明矾石:锂辉石:绿柱石:菱镁矿:石膏:萤石:天青石:重晶石:大理石:83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO 直接反应 间接反应普通化合物O2 Li、Be、Mg、 A、A Cs、Sr、Ba 过氧化物O22 Na、Ba 除Be以外超氧化物O2（Na）K、Rb、Cs 除Be、

4、Mg、Li外臭氧化物O3 KO3(箭头指向箭头指向) 溶解度增大溶解度增大, 碱性增强碱性增强p p区元素区元素在周期表中在周期表中的位置的位置P区元素分为金属元素（左下角）和非金属元素（右上角）两部分。红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+,Cr3+) 黄玉/黄晶(Fe3+)CO2是无色、无臭、不助燃的气体，工业上一般可在5.3105 Pa、-56.6条件下气体CO2凝为干冰，而干冰在常压下于-78.5 时升华，故CO2常用作制冷剂。 二.d区、ds区元素原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2 元素 Sc Ti V Cr Mn - -1.63 -1.2 (估算值) -0.90 -1

5、.18 可溶该金属的酸 各种酸 热 HCl HF HNO3，HF 浓 H2SO4 稀 HCl H2SO4 稀 HCl H2SO4等 元素 Fe Co Ni Cu Zn -0.409 -0.282 -0.236 +0.339 -0.762 可溶该金属的酸 稀 HCl H2SO4等 缓慢溶解在 HCl等酸中 稀 HCl H2SO4等 HNO3， 浓热 H2SO4 稀 HCl H2SO4等 V/MM2EV/MM2E总趋势：从左至右活泼性降低。红色为常见的氧化态。Mn () Fe() Co() Ni() Cu() Zn()洗液：K2Cr2O7饱和溶液+H2SO4（浓）OH(s)2CrOSOK)(SOH

6、OCrK234242722浓 铬酐(暗红色，针状)重铬酸钾在酸性溶液中具有强氧化性，本身被还原为3价铬离子转变为绿色，是分析化学中常用的氧化剂之一。重铬酸钾不仅是常用的化学试剂，还大量用于鞣革、印染、电镀和医药等工业方面。黑色无定形粉末，不溶于水和稀酸热稳定性：2432OOMn3MnOC530二氧化锰是锰最稳定的氧化物。它是自然界中软锰矿的主要成分。见光22424O(s)MnOMnOK2KMnO因此高锰酸钾固体或配好的溶液应保存在棕色瓶中。高锰酸钾在化学工业中用于生产维生素C、糖精等，在轻化工中用于纤维、油脂的漂白和脱色，医疗上用作杀菌消毒剂和防腐剂。在日常生活中可用于饮食用具、器皿、蔬菜、水果等消毒。单质：Cu, Ag, Au矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3 辉银矿：Ag2S 碲金矿：AuTe2存在：)(CO(OH)CuCOOHO2Cu)2CuO(O2Cu3222222绿黑Au Ag不与O2发生反应，当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。OH4)()4Cu(NH8NHO2HO4Cu4OH4M(CN)8CNO2HO4MAuAg,Cu,M233222