无机化学第12章氧族元素

第12章氧族元素

Chapter12OxygenGroupElements12.4硫及其化合物12.3

过氧化氢12.1氧族元素通性12.2

氧和臭氧112.1氧族元素通性2H2R H2OH2SH2Se H2Te化学活性：小 大稳定性： 大 小酸性： 弱 强熔沸点：最高小大单质Se单质Te3氧族元素的标准电极电势图氧气是一个较好的氧化剂。

4碱性：1.氧（O2）分子轨道电子排布式：12.2氧和臭氧酸性：(氧化性强)0.401V

=

4OH

4eO2HO--22++1.23V

=

O2H

4e4HO2-2+++

氧是无色无味的气体，在90K时凝聚为淡蓝色的液体，冷却到54K时凝结为蓝色的固体。氧在水中的溶解度很小，在193K时，1L水中只能溶解30mL的氧气。OO顺磁性5臭氧是一种淡蓝色的气体，有鱼腥味。臭氧大部分集中在距地面15km~35km处，即臭氧层，并在约25km处出现浓度的极大值。平流层臭氧吸收了大部份太阳辐射，阻挡有害的紫外辐射到达地面，使地球生物免受紫外线的伤害，而透过的少量紫外辐射，又可杀菌防病，保护了人类和地球生物。2.臭氧(O3)：O2的同素异形体放电的条件下,空气中的氧气可转化为臭氧：6••

O3结构：中心O：sp2杂化形成键角：117o

μ=1.8×10-30C•m惟一极性单质未杂化的三个p轨道互相平行，以“肩并肩”的方式相互重叠，形成三中心四电子大πΠ键。中的成键电子不固定在2个原子之间，是不定或离域大π键。臭氧分子中无单电子——反磁性物质。7O3性质：不稳定性氧化性3O

2O23-1mrmolkJ4.285•-=HΔ2.03V

OHO

2e2HOA22-3=++++23V.1

2OHO

2eOHOB2-23=+++-

▲这些原子（3个或3个以上）在同一平面上。▲每一个原子有一个相互平行的p轨道。▲p电子数目必须小于p轨道数目的2倍。大π键形成条件812.3过氧化氢（H2O2）不稳定性

性质：弱酸性-12222mol-196kJOO2H

O2H=+O2HBaOBa(OH)OH22222++10，102.0

HHO

OH-25-12-222≈×=++结构：9可见：H2O2氧化性强，还原性弱； 是不会造成二次污染的杀菌剂。酸性：氧化还原性0.87V

,

3OH

2eOHHO--2-2=++碱性：B10过氧链转移反应酸性氧化物过氧化物含氧酸+H2O2(浓)→

过氧酸含氧酸盐过氧酸盐

(易水解为H2O2)

例如：H2SO4+H2O2(浓)→H2SO5+H2O含氧酸去羟基，剩余部分为酰基。如，HO-SO2-（含羟硫酰基）H-O-O-H中H被酰基取代得过氧酸，取代一个氢称过一酸，取代两个氢称过二酸。

11结构：S：sp3杂化形成环状S8分子。

硫有几种同素异形体 斜方硫单斜硫弹性硫密度/gcm-32.061.99颜色黄色浅黄色190℃的熔融硫稳定性<94.5℃>94.5℃用冷水速冷弹性硫94.5oC12.4硫及其化合物物理性质：1、硫的同素异形体：12斜方硫单斜硫弹性硫的形成132、硫化氢和硫化物H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍溶于水，室温时饱和浓度为0.1mol·L-1。水溶液呈酸性，为二元弱酸。硫化氢结构：H2S结构与H2O相似性质：与空气(O2)反应：最重要的性质是它的还原性：SH

0.144V

S

0.4497V

SOH

0.1576V

SO

232-240.3478V0.3002VA14与中等强度氧化剂作用与强氧化剂反应产物：15金属硫化物颜色：(大多数为黑色,少数需要特殊记忆)SnS棕,SnS2黄,As2S3黄,As2S5黄,Sb2S3橙,Sb2S5橙,MnS肉,ZnS白，CdS黄。易水解：最易水解的化合物是Cr2S3和Al2S316易溶：NH4+和碱金属硫化物微溶：MgS，CaS，SrS(但BeS难溶)

其余难溶。B)稀酸溶解[H+]=0.3mol·L-1，：A)水溶性：溶解性：17C)配位酸溶解(浓HCl，12mol·L-1)：D)氧化性酸溶解(HNO3)：18E)氧化配位溶解(王水)：（浓硝酸、浓盐酸体积比1:3,）

反应中，NO3-氧化硫，使Cl-与Hg2+形成配离子，从而同时降低了[Hg2+]、[S2-]的浓度。193、多硫化物6~2xS)(NH

,

SNax24x2=

S-2X2-制备：现象：黄→橙红→红

x↑性质：遇酸不稳定氧化性还原性20SO2的性质：气体、无色，有强烈刺激性气味，易溶于水，溶于水后形成亚硫酸。1、二氧化硫、亚硫酸及其盐SO2的结构：S：sp2杂化，∠OSO=119.5°，S-O键长143pm，SO2是极性分子4、硫的含氧化合物21H2SO3的性质：二元中强酸（只存在水溶液中）氧化性还原性漂白----使品红褪色-2-332101.7

HSOH

SOH×=++8--23-3106.0

SOH

HSO×=++-2-2-=-2=

0.1576V)SO/HSO(3240.9362V)/SOSO(3422SO3的结构：∠OSO=120°S-O键长143pmS：3s23p42、三氧化硫、硫酸及其盐S：杂化后：sp2pd223γ型晶体β型晶体无色，易挥发固体固体有几种聚合物例如：γ型晶体,为三聚分子。

β型晶体,为螺旋式长链。SO3的性质：24H2SO4的结构：S：sp3杂化后形成分子，分子中除存在σ键外，非羟基O原子与S之间还存在(p-d)π反馈配键。H2SO4分子间通过氢键相连，使其晶体呈现波纹形层状结构。25浓H2SO4的性质：强吸水性：作干燥剂。 脱水性从纤维、糖中提取水。二元强酸2-100.1×=

26强氧化性与非金属反应：与不活泼金属反应：与活泼金属反应：O4HS3ZnSO)(SO4H3Zn2442+++浓O4HSH4ZnSO)(SO5H4Zn22442+++浓27硫代硫酸(H2S2O3)：极不稳定，尚未制得纯品。

硫代硫酸盐：Na2S2O35H2O，海波，大苏打。硫代硫酸及其盐6、硫的其他含氧酸及其盐制备：性质：易溶于水,水溶液呈弱碱性；

遇酸分解：OHSOSOSH2HOS22322-232++++28II还原性：配位性：S2O32-的鉴定：

2Ag++S2O32-（少量）

→Ag2S2O3↓(白)Ag2S2O3+H2O→Ag2S↓(黑)+H2SO4白→黄→棕→黑，29冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体H2S2O7为无色晶体，吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。焦硫酸盐可作为熔剂焦硫酸及其盐30过氧