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文档简介
13-氧族元素分析13-氧族元素分析13-氧族元素分析15.1氧族元素通性13-氧族元素分析13-氧族元素分析13-氧族元素分析15.115.1氧族元素通性氧O硫S硒Se碲Te钋Po原子序数816345284价电子结构ns2np4主要氧化数-2-2,+4,+6+4+6原子共价半径/pm66104117137167离子半径/pmM-2132184191211-M+630425667熔点/K54.63864901663-沸点/K90718958--第一电离势/(kJ·mol-1)15201006941869818第一电子亲合势/(kJ·mol-1)-141-200.4-194.9-190.14-130单健离解能/(kJ·mol-1)142256172126-电负性(鲍林)3.442.582.552.102.0015.1氧族元素通性氧O硫S硒Se碲Te钋Po原子序数22.2氧的制备
工业:液化空气
实验室:由氧化物或含氧酸盐制备金属氧化物热分解:2HgO====2Hg+O2过氧化物热分解:2BaO2===2BaO+O2NaNO3热分解:2NaNO3===2NaNO2+O2MnO2为催化剂,加热分解KClO3:
2KClO32KCl+3O2MnO2473K15.2氧和臭氧2.2氧的制备工业:液化空气金属氧化物热分解32.3氧的结构、性质和用途1.氧分子结构是所有双原子气体唯一的具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质2.3氧的结构、性质和用途1.氧分子结构是所有双原子气4出发点:电子属于整个分子,运动状态用波函数ψ描述--分子轨道。ψ由原子轨道线性组合而成,组成分子轨道的数目=互相化合原子轨道的数目。分子轨道理论分子轨道中成键轨道(σ,π)能量比其原子轨道能量低反键轨道(σ*,π*)能量比其原子轨道能量高出发点:电子属于整个分子,运动状态用波函数ψ描述--分子轨道5s-s原子轨道的线性组合成分子轨道能量升高成键轨道反键轨道s-s原子轨道的线性组合成分子轨道能量升高成键轨道反键轨道6s-ps-p7px-pxpx-px8py,z-py,zpy,z-py,z9p-dp-d10d-dd-d11同核双原子分子轨道能级图(a)O2和F2(b)B2,C2和N2同核双原子分子轨道能级图(a)O2和F212H2分子的轨道近似能级图键级
=(成键轨道电子数
反键轨道电子数)/2
H2的键级=1He2的键级呢?H2分子的轨道近似能级图键级=(成键轨道电子数反键13O2分子的轨道近似能级图O2分子的轨道近似能级图14O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1](2py)2(2py*)1(2pz)2(2pz*)1一个σ键三电子
键三电子
键O2分子磁矩:MO:2.3氧的结构、性质和用途1.氧分子结构OO··········O2的键级=2O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(215O2+O2O2-O22-键级键长磁性未成对电子数22顺磁2.51顺磁1.51顺磁10抗磁<<<总键级=(稳定结构的电子总数-价电子总数)/2
如:NO3—每个N—O的键级=4/3O2+O216异核双原子分子CO异核双原子分子CO172.O2性质和用途无色气体,液态和固态均为淡蓝色•氧化性
E0
(O2/H2O)=+1.23V,E0
(O2/OH-)=+0.40V,
O2+S→SO2(g)FeFe3O4,FeO,Fe2O3 NH3H2O+N2或NOH2SS或SO2(g)HII2CH4CO2、CO或C2.O2性质和用途无色气体,液态和固态均为淡蓝色•182.4臭氧1.分子结构中心O原子sp2杂化。偶极矩μ≠0。反磁性。
O3
是一种淡蓝色的气体,可以冷凝为深蓝色液体(b.p.111.9)。与SO2、NO2-互为“等电子体”。2.4臭氧1.分子结构中心O原子sp2杂化。偶极矩μ19●油画处理:●含氰废水处理:●O3的定量分析(碘量法)
KI+O3(g)+H2O=
(2)不稳定2O3=3O2(1)强氧化性(比氧气强)2.O3化学性质PbS(S)+3O3(g)=PbSO4(s)+O2(g)白黑
CN-+O3=OCN-+O2↑2OCN-+3O3=CO32-+CO2↑+N2↑+3O2↑I2+2KOH+O2(g)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(连四硫酸根)●油画处理:●含氰废水处理:●O3的定量分析(碘量法20离子型:与金属形成离子型化合物。共价型:,如H2O、Cl2O、OF2
,如SO2,如在CO、NO配位键:O原子既可以提供一个空的2p轨道,接受外来配位电子对而成键,也可以同时提供二对孤电子对反馈给原配位原子的空轨道而形成反馈键,如在H3PO4中的反馈键称为(d-p)π配键,P≡O键仍只具有双键的性质。3.O成键特征sp3杂化sp2杂化sp杂化离子型:与金属形成离子型化合物。3.O成键特征sp3杂化212.6氧化物1.氧化物的制备方法(1)单质在空气中或纯氧中直接化合(或燃烧)
2M+O2=2MO在有限氧气条件下,则得低价氧化物;P4+3O2=P4O6(2)氢氧化物或含氧酸盐的热分解:Cu(OH)2=CuO+H2O(3)高价氧化物的热分解或通氢还原,可以得到低价氧化物:4CuO=2Cu2O+O2(4)单质被硝酸氧化:
3Sn+4HNO3=3SnO2+4NO+2H2O
2.6氧化物1.氧化物的制备方法(1)单质在空气中或222.氧化物的酸碱性(1)酸性氧化物,如CO2、P2O5(2)碱性氧化物,如K2O、MgO(3)两性氧化物,如Al2O3、ZnO(4)中性氧化物,如CO(5)复杂氧化物,如Fe3O4、Pb3O4同一元素形成几种氧化态的氧化物,酸性随氧化数升高而增强。
PbO碱性PbO2
两性
As4O6
两性As2O5
酸性2.氧化物的酸碱性2315.4过氧化氢4.1过氧化氢的分子结构O原子采取不等性sp3杂化H2O2的分子结构
纯过氧化氢是近乎无色的粘稠液体,分子间有氢键,分子缔合程度比水大,所以它的沸点(150℃)远比水高。15.4过氧化氢4.1过氧化氢的分子结构O原子采244.2过氧化氢的性质1.不稳定性2H2O2(l)=2H2O(1)+O2(g)2.弱酸性酸性比水稍强:H2O2=H++HO2-
K0a1=2.3×10-12
与H3PO4的第三级解离相近。3.氧化还原性H2O2+2I-+2H+=PbS+4H2O2=2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=Cl2+2H2O2=I2+2H2OPbSO4
↓+4H2O2HCl+O22MnSO4+2K2SO4+8H2O+5O2↑4.2过氧化氢的性质1.不稳定性2H2O2(l)254.过氧化氢的鉴定
蓝色氧化物CrO(O2)2在乙醚中较稳定,在乙醚层中形成的蓝色化合物的化学式是:[CrO(O2)2((C2H5)2O)]Cr2O72-+4H2O2+2H+→2CrO(O2)2+5H2O4.过氧化氢的鉴定蓝色氧化物CrO(O2)2264.3过氧化氢的制备实验室:工业上:电解法BaO2+H2SO4
BaSO4↓+H2O2(NH4)2S2O8+2H2O2NH4HSO4+H2O2
2NH4HSO4
(NH4)2S2O8+H2↑
(阳极)
(阴极)电解蒽醌法:H2+O2H2O22-乙基蒽醌Pd4.3过氧化氢的制备实验室:工业上:电解法BaO22715.5硫和它的化合物15.5硫和它的化合物285.1单质硫
菱形硫(斜方硫,-S)、单斜硫(-S)、弹性硫、晶状硫,一定条件下可互变。(1)硫的同素异形体-S、-S分子均为S8,“皇冠”状。(2)分子结构5.1单质硫菱形硫(斜方硫,-S)、单斜硫(295.2硫的成键特征(1)离子键:如:Na2S,CaS等。(2)共价键(3)形成长硫链-S-的习性5.2硫的成键特征(1)离子键:如:Na2S,C305.3硫化氢和硫化物1.硫化氢无色有毒的气体,有臭鸡蛋气味
溶解性:1:2.6,浓度约为0.1mol.dm-3。•分子结构:与水类似•弱酸:•还原性H2S+I2=H2S+4Br2+4H2O=2H2S+O2=2HI+SH2SO4+8HBr2H2O+2S5.3硫化氢和硫化物1.硫化氢•分子结构:与水类似31溶于稀盐酸
(0.3mol·L-1HCl)难溶于稀盐酸溶于浓盐酸难溶于浓盐酸溶于浓硝酸仅溶于王水MnS
CoS
(肉色)(黑色)
ZnS
NiS
(白色)(黑色)
FeS
(黑色)SnS
Sb2S3
(褐色)
(橙色)
SnS2
Sb2S5
(黄色)
(橙色)
PbS
CdS
(黑色)
(黄色)
Bi2S3
(暗棕)CuS
As2S3
(黑色)
(浅黄)
Cu2S
As2S6
(黑色)
(浅黄)
Ag2S
(黑色)HgS
(黑色)
Hg2S
(黑色)Ksp>10-2410-25>Ksp>10-30Ksp<10-30Ksp<<10-302.硫化物只有碱金属和铵的硫化物易溶于水,碱土金属硫化物微溶于水。溶于稀盐酸
(0.3mol·L-1HCl)难溶323.多硫化物
制备:Na2S+(x-1)S=Na2Sx
(NH4)2S+(x-1)S=(NH4)2Sx
不稳定:
Sx2-
+2H+=H2S+(x-1)S
氧化性(与过氧化物类似):
SnS+(NH4)2S2=(NH4)2SnS3As2S3+3Na2S2=2Na3AsS4+S
3.多硫化物制备:335.6硫元素的氧化物1.二氧化硫(1)结构特点V形,sp2杂化,极性分子,
(2)物理性质
SO2是一种无色有刺激臭味的气体常压下,263K就能液化,
易溶于水(1:40)5.6硫元素的氧化物1.二氧化硫(1)结构特点(234(3)化学性质
既有氧化性又有还原性3SO2(过量)+KIO3+3H2O=3H2SO4+KI
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrSO2+2H2S=3S+2H2O制备方法S+O2=SO23FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2(3)化学性质3SO2(过量)+KIO3+3H2353.三氧化硫(1)三氧化硫的结构
平面三角形,sp2杂化,固态的SO3:链状:(SO3)n;三聚体环状:(SO3)3
3.三氧化硫(1)三氧化硫的结构36(2)三氧化硫的物理性质
无色易挥发的固体
(3)三氧化硫的化学性质
强氧化剂5SO3+2P=5SO2+P2O5
SO3+2KI=K2SO3+I2
强路易斯酸H2NSO3H等(4)三氧化硫的制备方法
2SO2+O22SO3V2O5
723K(2)三氧化硫的物理性质(3)三氧化硫的化学性质(4)37
硫酸系含氧的形成与分子结构特点含氧酸分子式形成结构特点硫酸 H2SO4
母体 Ssp3杂化硫代硫酸H2S2O3*S代O 硫代焦硫酸H2S2O7 2H2SO4脱H2O 氧桥连二硫酸H2S2O6*-OH被-SO2(OH)取代硫链
过硫酸系含氧酸的形成和分子结构特点
含氧酸分子式形成结构特点
过一硫酸 H2SO5H2O2中1H被-SO2(OH)取代-O-O-
存在过二硫酸 H2S2O8H2O2中2H被-SO2(OH)取代-O-O-
存在15.7硫族元素的含氧酸硫酸系含氧的形成与分子结构特点38(1)亚硫酸及其盐还原性:
2SO32-
+4H++O2
=2H2SO4
2SO32-
+H2O+Cl2
=SO42-
+2Cl-+2H+氧化性:SO32-
+2H++2H2S=3S
+3H2O亚硫酸盐受热易分解:4Na2SO3
=3Na2SO4+Na2S
(1)亚硫酸及其盐还原性:亚硫酸盐受热易分解:4Na239
(2)硫酸及其盐
(i)
硫酸的结构和性质分子结构:四面体SOO
H-OH-OSH-OOOH-Osp3杂化,2个(d-p)π配键。
制法:用空气氧化SO2,生成SO3,再溶解于水得到。
SO3+H2O=H2SO4
ΔrHm⊖=-133kJ.mol-1(2)硫酸及其盐SOOH-OH-OSH40
性质:●酸性:●氧化性
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O
3Zn+4H2SO4(浓)=3ZnSO4+S+4H2O●吸水性和脱水性,使有机物碳化:
C12H22O11(+浓H2SO4)=12C+11H2OHNO3+2H2SO4=NO2++H3O++HSO4-
硝鎓离子性质:41制法:加热酸式盐,先转变成焦硫酸盐,再分解为硫酸盐
KHSO4→K2S2O7→K2SO4性质:IA族M2(I)SO4热稳定性高,其余硫酸盐受热分解。
如:CuSO4
=
SO3+CuO2Ag2SO4
=4Ag+SO3+O2Mn+的离子势
↗,Mn+对SO42-反极化作用↑,MSO4热稳定性↘.
=Z/r(其中:Z为离子电荷,r为离子半径,pm)例:MgSO4CaSO4SrSO4M+2的
0.0310.0200.018热分解温度/℃89511491374(ii)硫酸盐制法:加热酸式盐,先转变成焦硫酸盐,再分解为硫酸盐(ii)42
R-O-H
模型
R–O-H=RO-+H+酸式电离
R–O-H=R++OH-碱式电离,
酸式电离倾向↑;
,碱式电离倾向↑经验规则(r单位为pm):
>0.32酸式电离
<0.22碱式电离
=0.22~0.32两性例2.NaOHMg(OH)2Al(OH)3Si(OH)4
例1.Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2减小,碱性增强增加,碱性渐弱,酸性渐强R-O-H模型,酸式电离倾向↑;,碱式电43(3)连二亚硫酸钠
结构:S—SO
O
O
O
2-Na22+
制法:
Zn+2NaHSO3=Na2S2O4+Zn(OH)2
性质:
不稳定
2S2O42-+H2O=S2O32-+2HSO3-
强还原剂,主要用于印染工业,称为保险粉。
2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3+3+2+4(3)连二亚硫酸钠S—SOOOO2-N44(4)硫代硫酸及其盐
(i)结构:H-OH-OSOO
S
(ii)Na2S2O3·5H2O商品名为海波,俗称大苏打。制法:S+Na2SO3
=Na2S2O3
2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2性质:中等强度还原剂Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(平均化合价+2)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(连四硫酸根)●配位能力(胶片定影)AgBr+2Na2S2O3→Na2[Ag(S2O3)2]+NaBr(4)硫代硫酸及其盐H-OH-OSOOS(45(5)过硫酸及其盐
过一硫酸过二硫酸制法:电解硫酸和硫酸铵的混合溶液得过二硫酸阳极(铂):2SO42-
-2e→
S2O82-
阴极(石墨):2H++2e
→H2
性质:
●与水反应
H2S2O8
+H2O=H2SO4+H2SO5H2SO5+H2O=H2SO4+H2O2(5)过硫酸及其盐过一硫酸46●过硫酸及其盐是强氧化剂
2Mn2++5S2O82-+8H2O→2MnO4-+10SO42-+16H+钢铁中的锰的含量常用(NH4)2S2O8或K2S2O8来测定的。
●过硫酸及它们的盐都很不稳定加热时容易分解。
2K2S2O8→2K2SO4+2SO3↑+O2↑氧族元素分析课件47制法:
(6)焦硫酸及其盐焦硫酸是一种无色晶状固体,熔点35℃
SO3+H2SO4
=H2S2O7
2KHSO4(s)
=
K2S2O7(s)
+H2O性质:比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。酸式硫酸盐受热到熔点以上时用途:熔矿剂
Cr2O3+3K2S2O7
=Cr2(SO4)3+3K2SO4
制法:(6)焦硫酸及其盐SO3+H2SO4=H2S482.硒、碲的含氧酸•酸性H2SeO4HSeO4ˉ
+
H+HSeO4ˉSeO42ˉ+
H+•氧化性:
H2SO4<H2SeO4>H6TeO6H2SeO4+2HCl=H2SeO3+Cl2↑+H2OH6TeO6+2HCl=TeO2+Cl2↑+4H2O原碲酸(H6TeO6)为弱酸,K1≈10-82.硒、碲的含氧酸•酸性H2SeO449谢谢观赏谢谢观赏5013-氧族元素分析13-氧族元素分析13-氧族元素分析15.1氧族元素通性13-氧族元素分析13-氧族元素分析13-氧族元素分析15.5115.1氧族元素通性氧O硫S硒Se碲Te钋Po原子序数816345284价电子结构ns2np4主要氧化数-2-2,+4,+6+4+6原子共价半径/pm66104117137167离子半径/pmM-2132184191211-M+630425667熔点/K54.63864901663-沸点/K90718958--第一电离势/(kJ·mol-1)15201006941869818第一电子亲合势/(kJ·mol-1)-141-200.4-194.9-190.14-130单健离解能/(kJ·mol-1)142256172126-电负性(鲍林)3.442.582.552.102.0015.1氧族元素通性氧O硫S硒Se碲Te钋Po原子序数522.2氧的制备
工业:液化空气
实验室:由氧化物或含氧酸盐制备金属氧化物热分解:2HgO====2Hg+O2过氧化物热分解:2BaO2===2BaO+O2NaNO3热分解:2NaNO3===2NaNO2+O2MnO2为催化剂,加热分解KClO3:
2KClO32KCl+3O2MnO2473K15.2氧和臭氧2.2氧的制备工业:液化空气金属氧化物热分解532.3氧的结构、性质和用途1.氧分子结构是所有双原子气体唯一的具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质2.3氧的结构、性质和用途1.氧分子结构是所有双原子气54出发点:电子属于整个分子,运动状态用波函数ψ描述--分子轨道。ψ由原子轨道线性组合而成,组成分子轨道的数目=互相化合原子轨道的数目。分子轨道理论分子轨道中成键轨道(σ,π)能量比其原子轨道能量低反键轨道(σ*,π*)能量比其原子轨道能量高出发点:电子属于整个分子,运动状态用波函数ψ描述--分子轨道55s-s原子轨道的线性组合成分子轨道能量升高成键轨道反键轨道s-s原子轨道的线性组合成分子轨道能量升高成键轨道反键轨道56s-ps-p57px-pxpx-px58py,z-py,zpy,z-py,z59p-dp-d60d-dd-d61同核双原子分子轨道能级图(a)O2和F2(b)B2,C2和N2同核双原子分子轨道能级图(a)O2和F262H2分子的轨道近似能级图键级
=(成键轨道电子数
反键轨道电子数)/2
H2的键级=1He2的键级呢?H2分子的轨道近似能级图键级=(成键轨道电子数反键63O2分子的轨道近似能级图O2分子的轨道近似能级图64O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1](2py)2(2py*)1(2pz)2(2pz*)1一个σ键三电子
键三电子
键O2分子磁矩:MO:2.3氧的结构、性质和用途1.氧分子结构OO··········O2的键级=2O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(265O2+O2O2-O22-键级键长磁性未成对电子数22顺磁2.51顺磁1.51顺磁10抗磁<<<总键级=(稳定结构的电子总数-价电子总数)/2
如:NO3—每个N—O的键级=4/3O2+O266异核双原子分子CO异核双原子分子CO672.O2性质和用途无色气体,液态和固态均为淡蓝色•氧化性
E0
(O2/H2O)=+1.23V,E0
(O2/OH-)=+0.40V,
O2+S→SO2(g)FeFe3O4,FeO,Fe2O3 NH3H2O+N2或NOH2SS或SO2(g)HII2CH4CO2、CO或C2.O2性质和用途无色气体,液态和固态均为淡蓝色•682.4臭氧1.分子结构中心O原子sp2杂化。偶极矩μ≠0。反磁性。
O3
是一种淡蓝色的气体,可以冷凝为深蓝色液体(b.p.111.9)。与SO2、NO2-互为“等电子体”。2.4臭氧1.分子结构中心O原子sp2杂化。偶极矩μ69●油画处理:●含氰废水处理:●O3的定量分析(碘量法)
KI+O3(g)+H2O=
(2)不稳定2O3=3O2(1)强氧化性(比氧气强)2.O3化学性质PbS(S)+3O3(g)=PbSO4(s)+O2(g)白黑
CN-+O3=OCN-+O2↑2OCN-+3O3=CO32-+CO2↑+N2↑+3O2↑I2+2KOH+O2(g)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(连四硫酸根)●油画处理:●含氰废水处理:●O3的定量分析(碘量法70离子型:与金属形成离子型化合物。共价型:,如H2O、Cl2O、OF2
,如SO2,如在CO、NO配位键:O原子既可以提供一个空的2p轨道,接受外来配位电子对而成键,也可以同时提供二对孤电子对反馈给原配位原子的空轨道而形成反馈键,如在H3PO4中的反馈键称为(d-p)π配键,P≡O键仍只具有双键的性质。3.O成键特征sp3杂化sp2杂化sp杂化离子型:与金属形成离子型化合物。3.O成键特征sp3杂化712.6氧化物1.氧化物的制备方法(1)单质在空气中或纯氧中直接化合(或燃烧)
2M+O2=2MO在有限氧气条件下,则得低价氧化物;P4+3O2=P4O6(2)氢氧化物或含氧酸盐的热分解:Cu(OH)2=CuO+H2O(3)高价氧化物的热分解或通氢还原,可以得到低价氧化物:4CuO=2Cu2O+O2(4)单质被硝酸氧化:
3Sn+4HNO3=3SnO2+4NO+2H2O
2.6氧化物1.氧化物的制备方法(1)单质在空气中或722.氧化物的酸碱性(1)酸性氧化物,如CO2、P2O5(2)碱性氧化物,如K2O、MgO(3)两性氧化物,如Al2O3、ZnO(4)中性氧化物,如CO(5)复杂氧化物,如Fe3O4、Pb3O4同一元素形成几种氧化态的氧化物,酸性随氧化数升高而增强。
PbO碱性PbO2
两性
As4O6
两性As2O5
酸性2.氧化物的酸碱性7315.4过氧化氢4.1过氧化氢的分子结构O原子采取不等性sp3杂化H2O2的分子结构
纯过氧化氢是近乎无色的粘稠液体,分子间有氢键,分子缔合程度比水大,所以它的沸点(150℃)远比水高。15.4过氧化氢4.1过氧化氢的分子结构O原子采744.2过氧化氢的性质1.不稳定性2H2O2(l)=2H2O(1)+O2(g)2.弱酸性酸性比水稍强:H2O2=H++HO2-
K0a1=2.3×10-12
与H3PO4的第三级解离相近。3.氧化还原性H2O2+2I-+2H+=PbS+4H2O2=2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=Cl2+2H2O2=I2+2H2OPbSO4
↓+4H2O2HCl+O22MnSO4+2K2SO4+8H2O+5O2↑4.2过氧化氢的性质1.不稳定性2H2O2(l)754.过氧化氢的鉴定
蓝色氧化物CrO(O2)2在乙醚中较稳定,在乙醚层中形成的蓝色化合物的化学式是:[CrO(O2)2((C2H5)2O)]Cr2O72-+4H2O2+2H+→2CrO(O2)2+5H2O4.过氧化氢的鉴定蓝色氧化物CrO(O2)2764.3过氧化氢的制备实验室:工业上:电解法BaO2+H2SO4
BaSO4↓+H2O2(NH4)2S2O8+2H2O2NH4HSO4+H2O2
2NH4HSO4
(NH4)2S2O8+H2↑
(阳极)
(阴极)电解蒽醌法:H2+O2H2O22-乙基蒽醌Pd4.3过氧化氢的制备实验室:工业上:电解法BaO27715.5硫和它的化合物15.5硫和它的化合物785.1单质硫
菱形硫(斜方硫,-S)、单斜硫(-S)、弹性硫、晶状硫,一定条件下可互变。(1)硫的同素异形体-S、-S分子均为S8,“皇冠”状。(2)分子结构5.1单质硫菱形硫(斜方硫,-S)、单斜硫(795.2硫的成键特征(1)离子键:如:Na2S,CaS等。(2)共价键(3)形成长硫链-S-的习性5.2硫的成键特征(1)离子键:如:Na2S,C805.3硫化氢和硫化物1.硫化氢无色有毒的气体,有臭鸡蛋气味
溶解性:1:2.6,浓度约为0.1mol.dm-3。•分子结构:与水类似•弱酸:•还原性H2S+I2=H2S+4Br2+4H2O=2H2S+O2=2HI+SH2SO4+8HBr2H2O+2S5.3硫化氢和硫化物1.硫化氢•分子结构:与水类似81溶于稀盐酸
(0.3mol·L-1HCl)难溶于稀盐酸溶于浓盐酸难溶于浓盐酸溶于浓硝酸仅溶于王水MnS
CoS
(肉色)(黑色)
ZnS
NiS
(白色)(黑色)
FeS
(黑色)SnS
Sb2S3
(褐色)
(橙色)
SnS2
Sb2S5
(黄色)
(橙色)
PbS
CdS
(黑色)
(黄色)
Bi2S3
(暗棕)CuS
As2S3
(黑色)
(浅黄)
Cu2S
As2S6
(黑色)
(浅黄)
Ag2S
(黑色)HgS
(黑色)
Hg2S
(黑色)Ksp>10-2410-25>Ksp>10-30Ksp<10-30Ksp<<10-302.硫化物只有碱金属和铵的硫化物易溶于水,碱土金属硫化物微溶于水。溶于稀盐酸
(0.3mol·L-1HCl)难溶823.多硫化物
制备:Na2S+(x-1)S=Na2Sx
(NH4)2S+(x-1)S=(NH4)2Sx
不稳定:
Sx2-
+2H+=H2S+(x-1)S
氧化性(与过氧化物类似):
SnS+(NH4)2S2=(NH4)2SnS3As2S3+3Na2S2=2Na3AsS4+S
3.多硫化物制备:835.6硫元素的氧化物1.二氧化硫(1)结构特点V形,sp2杂化,极性分子,
(2)物理性质
SO2是一种无色有刺激臭味的气体常压下,263K就能液化,
易溶于水(1:40)5.6硫元素的氧化物1.二氧化硫(1)结构特点(284(3)化学性质
既有氧化性又有还原性3SO2(过量)+KIO3+3H2O=3H2SO4+KI
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrSO2+2H2S=3S+2H2O制备方法S+O2=SO23FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2(3)化学性质3SO2(过量)+KIO3+3H2853.三氧化硫(1)三氧化硫的结构
平面三角形,sp2杂化,固态的SO3:链状:(SO3)n;三聚体环状:(SO3)3
3.三氧化硫(1)三氧化硫的结构86(2)三氧化硫的物理性质
无色易挥发的固体
(3)三氧化硫的化学性质
强氧化剂5SO3+2P=5SO2+P2O5
SO3+2KI=K2SO3+I2
强路易斯酸H2NSO3H等(4)三氧化硫的制备方法
2SO2+O22SO3V2O5
723K(2)三氧化硫的物理性质(3)三氧化硫的化学性质(4)87
硫酸系含氧的形成与分子结构特点含氧酸分子式形成结构特点硫酸 H2SO4
母体 Ssp3杂化硫代硫酸H2S2O3*S代O 硫代焦硫酸H2S2O7 2H2SO4脱H2O 氧桥连二硫酸H2S2O6*-OH被-SO2(OH)取代硫链
过硫酸系含氧酸的形成和分子结构特点
含氧酸分子式形成结构特点
过一硫酸 H2SO5H2O2中1H被-SO2(OH)取代-O-O-
存在过二硫酸 H2S2O8H2O2中2H被-SO2(OH)取代-O-O-
存在15.7硫族元素的含氧酸硫酸系含氧的形成与分子结构特点88(1)亚硫酸及其盐还原性:
2SO32-
+4H++O2
=2H2SO4
2SO32-
+H2O+Cl2
=SO42-
+2Cl-+2H+氧化性:SO32-
+2H++2H2S=3S
+3H2O亚硫酸盐受热易分解:4Na2SO3
=3Na2SO4+Na2S
(1)亚硫酸及其盐还原性:亚硫酸盐受热易分解:4Na289
(2)硫酸及其盐
(i)
硫酸的结构和性质分子结构:四面体SOO
H-OH-OSH-OOOH-Osp3杂化,2个(d-p)π配键。
制法:用空气氧化SO2,生成SO3,再溶解于水得到。
SO3+H2O=H2SO4
ΔrHm⊖=-133kJ.mol-1(2)硫酸及其盐SOOH-OH-OSH90
性质:●酸性:●氧化性
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O
3Zn+4H2SO4(浓)=3ZnSO4+S+4H2O●吸水性和脱水性,使有机物碳化:
C12H22O11(+浓H2SO4)=12C+11H2OHNO3+2H2SO4=NO2++H3O++HSO4-
硝鎓离子性质:91制法:加热酸式盐,先转变成焦硫酸盐,再分解为硫酸盐
KHSO4→K2S2O7→K2SO4性质:IA族M2(I)SO4热稳定性高,其余硫酸盐受热分解。
如:CuSO4
=
SO3+CuO2Ag2SO4
=4Ag+SO3+O2Mn+的离子势
↗,Mn+对SO42-反极化作用↑,MSO4热稳定性↘.
=Z/r(其中:Z为离子电荷,r为离子半径,pm)例:MgSO4CaSO4SrSO4M+2的
0.0310.0200.018热分解温度/℃89511491374(ii)硫酸盐制法:加热酸式盐,先转变成焦硫酸盐,再分解为硫酸盐(ii)92
R-O-H
模型
R–O-H=RO-+H+酸式电离
R–O-H=R++OH-碱式电离,
酸式电离倾向↑;
,碱式电离倾向↑经验规则(r单位为pm):
>0.32酸式电离
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