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文档简介
第十四章p区元素(二)14.2氧族元素14.1氮族元素14.1氮族元素14.1.1氮族元素概述14.1.2氮族元素的单质14.1.3氮的化合物14.1.4磷的化合物14.1.5砷、锑、铋的化合物12-1-1氮族元素概述0ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAHe氦2B硼C碳N氮O氧F氟Ne氖3Al铝Si硅P磷S硫Cl氯Ar氩4Ga镓Ge锗As砷Se硒Br溴Kr氪5In铟Sn锡Sb锑Te碲I碘Xe氙6Tl铊Pb铅Bi铋PoAt砹Rn氡此族元素称为氮族元素14.1.1氮族元素概述ⅤA氮(N)磷(P)砷(As)锑(Sb)铋(Bi)原子序数715335183价层电子构型2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3主要氧化数-3、0+1、+2+3、+4-3、0+3、+5-3、0+3、+5(-3)、0+3、+5(-3)、0+3、+5原子半径/pm70110121141155离子半径r(M3-)/pm171212222245213r(M3+)/pm16445876103r(M5+)/pm1338466076I1/(kJ·mol-1)14021012947834703电负性(
)3.02.12.01.91.9p以化合状态存在于自然界,最重要的矿石是磷灰石。是动植物不可缺少的元素。有多种同素异形体主要有白磷(或黄磷)、红磷和黑磷。主要矿石为硫化物矿,如雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)辉锑矿(Sb2S3)、辉铋矿(Bi2S3)主要用于制造合金熔点(271℃)、沸点(1740℃)相差较大可做原子能反应堆中的冷却剂主要以单质形式存在于大气中是动、植物不可缺少的元素ⅤA氮(N)磷(P)砷(As)锑(Sb)铋(Bi)原子序数715335183价层电子构型2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3主要氧化数-3、0+1、+2+3、+4-3、0+3、+5-3、0+3、+5(-3)、0+3、+5(-3)、0+3、+5原子半径/pm70110121141155离子半径r(M3-)/pm171212222245213r(M3+)/pm16445876103r(M5+)/pm1338466076I1/(kJ·mol-1)14021012947834703电负性(
)3.02.12.01.91.9p金属性增加,非金属性降低典型非金属准金属金属ⅤA氮(N)磷(P)砷(As)锑(Sb)铋(Bi)原子序数715335183价层电子构型2s22p33s23p34s24p35s25p36s26p3主要氧化数-3、0+1、+2+3、+4-3、0+3、+5-3、0+3、+5(-3)、0+3、+5(-3)、0+3、+5原子半径/pm70110121141155离子半径r(M3-)/pm171212222245213r(M3+)/pm16445876103r(M5+)/pm1338466076I1/(kJ·mol-1)14021012947834703电负性(
)3.02.12.01.91.9p具有多种氧化数+5存在└含氧酸及其盐┘MBiO3+3M3+盐└不存在┘└少量存在┘存在
氧化数为+3物质的稳定性增加
氧化数为+5物质的稳定性降低
此现象称为惰性电子对效应
由N2合成氮化合物总是先将其还原为最低氧化态的NH3,高于-3氧化态化合物的合成总是采取迂回路线而不是直接实现的。氮是氧化态变化最多的元素之一NitrogenNitrogenNitrogen氧化态实例氧化态实例
-3NH3·Li3N+1N2O-2N2H4+2NO-1NH2OH+3N2O3,HNO2,-1/3HN3+4NO20N2+5N2O5,HNO3,
氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为-195.8°C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼,加热时与活泼金属Li,Ca,Mg等反应,生成离子型化合物。14.1.2氮族元素的单质N2
的制备
1工业制备液体空气分馏,出水和氧气
150×105Pa左右压强下钢瓶运输和使用2实验室制备NH4Cl+NaNO2=NaCl+2H2O+N2↑(NH4)2Cr2O7(s)N2↑+Cr2O3+4H2O8NH3+3Br2(aq)=N2↑+6NH4Br2NH3+3CuON2↑+3H2O+3Cu
加热
加热N2的化学性质(常温下N2很不活泼,常作保护气体)
与非金属反应:B、Si
与氢气反应:N2+3H22NH3
高温高压
催化剂
与氧气反应:N2+O22NO
放电
与金属反应:6Li+N22Li3N(IA族)3Ca+N2=Ca3N2
(IIA族)
250℃全世界磷灰石的储量在6.7×109tCa5F(PO4)3磷灰石过磷酸盐肥料Ca(H2PO4)2
硫酸钙硫酸盐的磷酸Ca(H2PO4)2
三倍过磷酸盐肥料深受农民欢迎磷酸Ca(H2PO4)2
三倍过磷酸盐肥料深受农民欢迎磷酸Ca5(OH)(PO4)3Ca5Cl(PO4)3羟基磷灰石氯磷灰石浓硫酸过磷酸盐肥料Ca(H2PO4)2
硫酸钙硫酸盐的磷酸Ca(H2PO4)2
三倍过磷酸盐肥料深受农民欢迎磷酸Ca(H2PO4)2
三倍过磷酸盐肥料深受农民欢迎磷酸
Ca5(PO4)3F(s)+7H3PO4(aq)5Ca(H2PO4)2(s)+HF(g)Ca5F(PO4)3磷灰石白磷红磷磷的同素异形体
P4化学性质活泼,空气中自燃,溶于非极性溶剂。
较稳定,400℃以上燃烧,不溶于有机溶剂。磷的燃烧AsSbBi
氮、磷为非金属,砷、锑为准金属,铋为金属。白磷的结构红磷的结构黑磷的结构●可在空气中燃烧,与硫、卤素激烈反应●在水溶液中有两个重要反应:P4+10I2+16H2O=4H3PO4+20HIP4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4
(解
P4之毒)
●在热浓碱液中的歧化反应:P4+3NaOH
+3H2O=PH3+3NaH2PO22P4+3Ca(OH)2+6H2O=2PH3+3Ca(H2PO2)214.1.3氮的化合物结构:N:sp3杂化,三角锥形1.氮的氢化物100.8pm107.3o氨(NH3)
-3-2-1-1/3NH3N2H4NH2OHHN3
氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连的原子上的电子云密度,电子云密度越小,酸性越强。工业:制备:实验室:FritzHaber
1868-1934,德国物理化学家,因发明氮气和氢气直接合成氨的方法,获1918年诺贝尔化学奖.NH3的合成和氮的固定
工业合成用哈伯法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)高温、高压
催化剂ATP脱磷酸化生成ADP与N2还原为NH4+两种过程的偶联模拟生物固氮
研究常温常压下固氮的途径是模拟根瘤菌中固氮酶的组成、结构和固氮过程.由于生物圈不存在高温高压催化强化反应的条件,采取了一条全然不同而且更为迂回复杂的路线合成氨.生物固氮以ATP为还原剂,相关的半反应为:
N2+16MgATP+8e-2NH3+16MgADP+16Pi+H2+
8H+固氮酶MoFe7S8
蛋白结构示意图化学固氮:通过过渡金属的分子氮配合物活化N≡N键:●1965年
[Ru(NH3)5(H2O)]2+(aq)+N2(g)→[Ru(NH3)5(N2)]2+(aq)+H2O(l)●1995年
2Mo(NRAr)3+N2[(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3]2(ArRN)3Mo≡N●1998年
W(PMe2Ph)4(N2)2+[RuCl(2-H2)(dppp)]XNH3(产率达55%)常压55℃常压,<室温一种含N2
配合物的结构有助于N2配位化合物稳定的因素性质:①
易溶于水,易形成一元弱碱_OHNH
OHNH
OHNH42323+++②
强还原性④
取代反应
催化NH2-NH2联氨(肼),NH亚氨基,N氮化物③
加合反应①铵盐一般为无色晶体,绝大多数易溶于水铵盐石蕊试纸法
(红→蓝)的结构:现象:红棕到深褐Nessler试剂法
(K2HgI4)N:sp3杂化,正四面体的鉴定:O3H7I]I(s)NH
HgHg
[O4OH]2[HgINH22244++++---+水解:+H2OH3O++NH3挥发性非氧化性酸铵盐非挥发性,非氧化性酸铵盐②
热稳定性差氧化性酸铵盐催化剂联氨(肼)、羟胺N2H4
无色液体OH--NH2NH2OH无色固体水溶液为碱性NH3N2H4NH2OH>>不稳定,易分解
N2H4==N2↑+H2(或NH3)3NH2OH==NH3↑+3H2O+N2↑(N2O)可以作为还原剂
2NH2OH+2AgBr==2Ag↓+N2↑(N2O)+2HBr+2H2O
N2H4+4CuO
==2Cu2O+N2↑+2H2ON2H4(l)+O2
(g)
==N2
(g)+2H2O
△rH=-621.5kJ·mol-1N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g)NH2OH可与醛、酮形成肟,是聚酰胺纤维或尼龙的中间体NH3>
N2H4>
NH2OH形成配合物
[Pt(NH3)2(N2H4)2]Cl[Zn(NH2OH)2]Cl形成配合物的能力强弱?N2H4与火箭推进剂●1kg燃料可产生19438kJ热量燃烧后产物为小分子气体,有利于形成高压喷射
m·p·2℃,b·p·114℃,便于携带弱碱,对容器腐蚀小●N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)●5N2O4(g)+4N2H3(CH3)(g)→12H2O2(g)+9N2(g)+4CO2(g)
4.2.3氢叠氮酸
HN3
无色液体或气体
AgN3Cu(N3)2Pb(N3)2Hg(N3)2撞击NaOH
NaN3N2↑
+H2↑
ZnZn(N3)2+H2↑N2H4+HNO2==
HN3+2H2O123
∶N-N=N∶Hsp2杂化
2,3sp杂化π34HN3Azide
汽车中的气袋系统原理:碰撞事故发生的一瞬间,塑料袋迅速充气膨胀,使驾车人不会被仪表盘或方向盘直杆所伤害。气袋系统的特殊要求:产生气体的化学物质必须是稳定且容易操作的物质;气体必须能够快速生成(在20~60ms的时间里完成充气),又不能因偶然原因而充气;产生的气体必须无毒而且不燃烧。氮气看来是最好的选择对象。
叠氮化钠既能在加热或电火花引发的条件下发生分解,又显示出动力学稳定性(室温下操作不发生危险),从而成为产生氮气的化学物质之一。氮氧化物:N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5+1+2+3+4+4+5氧化二氮一氧化氮三氧化二氮二氧化氮四氧化二氮五氧化二氮2.氮的氧化物铂丝网一氧化氮(NO)制备:性质:无色气体,水中溶解度较小。NO:(σ2s)2(σ*2s)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1顺磁性
二氧化氮(NO2)N:价电子2s22p3
sp2杂化后①有毒,有特殊臭味的红棕色气体③溶于水④用碱吸收结构::性质:②(无色)(红棕色)422ON
2NO冷却3.氮的含氧酸及其盐N:sp2杂化后:亚硝酸(HNO2)制备:结构:亚硝酸(HNO2)NO+NO2223222NONOOH
ONOH
2HNO+++性质:②弱酸
(蓝色)①不稳定22_NOH
HNO++4_100.6×=亚硝酸盐制备:碱吸收法
性质:①绝大部分无色,易溶于水,(AgNO2
浅黄色不溶)极毒是致癌物。
③金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差主AgNO2<NaNO2
0.98V)/NO)(HNO(2A=EO2HI2NO
4H2I2NO22--2+++++OHFeNO
2HFeNO232-2+++++++O3H2Mn5NO
6H2MnO5NO22-3
-4-2++++++②
氧化还原性硝酸(HNO3)物理性质:纯硝酸:无色液体,密度为1.53g·cm-3浓硝酸:含HNO369%,密度1.4g·cm-3
硝酸挥发而产生白烟——发烟硝酸,溶有过量NO2的浓硝酸产生红烟,且硝酸常带黄色或红棕色。结构:N:sp2杂化后HNO3的化学性质①强氧化性
大部分金属可溶于硝酸,硝酸被还原的程度与金属的活泼性和硝酸的浓度有关。O2H2NO)Cu(NO)浓(4HNOCu22233+++O4H2NO)3Cu(NO)稀(8HNO3Cu2233+++规律:HNO3越稀,金属越活泼,HNO3
被还原的氧化值越低。活泼金属:·+O2H2NO)Zn(NO)(4HNOZn22233+++浓O4H2NO)3Zn(NO)2:1(HNO83Zn2233+++稀OH5ON)4Zn(NO)L,2mol(0HNO14Zn22231-3++较稀O3HNONH)4Zn(NO10):1,(0HNO14Zn234233+++很稀③与有机化合物发生硝化反应多为黄色TNT(三硝基甲苯)△②热稳定性差,保存在棕色瓶中冷的浓硝酸使Fe,Al,Cr钝化王水:(氧化配位溶解)硝酸盐的结构:N:sp2杂化后4个p轨道性质:①易溶于水;
②水溶液在酸性条件下才有氧化性, 固体在高温时有氧化性;
③热稳定性差。亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比
●酸性:●热稳定性:●氧化性:活泼金属MNO2>MNO31.04V/NO)(HNO2=E0.96V/NO)(NO-3=E
大多数磷化合物是经由单质磷制备的
原因:一是单质磷性质活泼;二是易于通过升华的方法将其提纯。14.1.4磷的化合物1.磷的氢化物(膦PH3)结构:与NH3相似性质:无色气体,似大蒜臭味,剧毒 强还原性:制备:次磷酸钾22324PO2KHPHO3H3KOHP+++2.磷的氧化物O2(足)性质:P4O6白色易挥发的蜡状晶体,易溶于有机溶剂。P4O10白色雪花状晶体,强吸水性。歧化次磷酸(H3PO2)及其盐性质:一元中强酸
=1.0×10-2强还原剂
--3.磷的含氧酸及其盐结构:AgNO3HgCl2CuCl2NiCl2AgHgCuNi0.499V)PO/HPO(H2333=.565V1)PO/H(HPO2223-=亚磷酸(H3PO3)及其盐性质:二元中强酸强还原性==-1.12V)/HPO(PO-0.276V)PO/HPO(H-23-343343结构:2106.3-×=7100.2-×=++++++2H2AgPOHOH2AgPOH43233磷酸H3PO4特性:脱水缩合后形成 焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸。结构:性质:三元中强酸焦磷酸H4P2O7+H2O聚磷酸聚磷酸(n个磷酸脱n-1个H2O)n=2焦磷酸
n=3三(聚)磷酸(聚)偏磷酸(聚)偏磷酸(n个H3PO4脱n个H2O)偏磷酸:HPO3(n=1),四(聚)偏磷酸:(HPO3)4+4H2O酸性变化一般规律缩合度增加,酸性增强。同一元素不同氧化态,高价偏酸,但磷酸的含氧酸例外。磷酸盐聚磷酸盐具有配位性:或六偏磷酸钠(格氏盐)硬水软化正磷酸、焦磷酸和偏磷酸的鉴别用AgNO3溶液H3PO4+3Ag+=Ag3PO4↓+3H+(黄色)H4P2O7+4Ag+=Ag4P2O7↓+4H+(白)
(HPO3)+nAg+=nAgPO3↓+nH+(白色↓)HPO3+HAc+蛋白质溶液白色↓(焦磷酸不会使蛋质溶液产生沉淀)
磷酸盐与过量钼酸铵及适量浓硝酸混合后加热,生成黄色的磷钼酸铵沉淀:常利用这一反应鉴定。4.磷的卤化物 PX3 PX5结构: 三角锥 三角双锥杂化类型:不等性sp3 sp3d PCl3 PCl5
分子晶体
离子晶体PCl5离子晶体PCl5固体中含有[PCl4]+和[PCl6]-离子[PCl4]+:P:sp3杂化四面体[PCl6]-:P:sp3d2杂化八面体同样:PBr5晶体中有[PBr4]+和Br-离子分子构型为三角双锥重要性质:水解(制备H3PO3或HBr)1.砷、锑、铋的氢化物熔沸点低 高
AsH3 SbH3 BiH3
胂 弟 必月月14.1.5砷、锑、铋的化合物稳定性高 低碱性强 弱自燃:缺氧分解:化学性质:AsH3
的性质应用:马氏试砷法:试样、锌和盐酸混合,产生气体导入热玻璃管。砷镜古氏试砷法:M(III)的氧化物和氢氧化物2.砷、锑、铋的氧化物及其水合物两性:M(V)的氧化物和氢氧化物对应水合物极不稳定三元中强酸一元弱酸小结:(两性偏酸)(两性)(碱性)(酸性)(两性偏酸)M(III)的还原性(由As到Bi还原性减弱)可用H2O2代替Cl23.砷、锑、铋的化合物的氧化还原性
M(V)的氧化性(由As到Bi氧化性增强)H3AsO4在强酸性的溶液中才有明显氧化性。=0.5748VI2+2e-2I-=0.5345V(鉴定Mn2+)小结:As(Ⅲ)Sb(Ⅲ)Bi(Ⅲ)As(Ⅴ)Sb(Ⅴ)Bi(Ⅴ)碱性增强还原性增强酸性增强氧化性增强碱性增强酸性增强4.砷、锑、铋的盐盐类水解氧化性(弱)(鉴定Bi3+)(鉴定Sb3+)5.砷、锑、铋的硫化物均不溶于水和稀酸。As2S3、As2S5不溶性质:氧化性酸(HNO3)溶解(浓HCl)配位溶解NaOH(M=As,Sb)Na2S
碱溶氧化碱溶(M=As,Sb)(M=As,Sb)Bi2S3不溶2MS3SSM-33-232+2MS3SSM-34-252+§14.2氧族元素14.2.1氧族元素概述14.2.2氧及其化合物14.2.3硫及其化合物ⅥA氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)(Po)原子序数816345284价层电子构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4主要氧化数-1、-2
、
0-2、0、+4、+6-2、
0、+2、+4+6-2、
0、+2、+4+6-原子半径/pm66104117137153离子半径r(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJ·mol-1)13141000941869812电负性(
)
3.52.52.42.12.0以单质存在。为分布最广的成矿元素,很多金属在地壳中以氧化物、硫化物形式存在为稀散元素。在自然界无单质存在,常存在于重金属硫化物矿中p放射性元素14.2.1氧族元素概述14.2.1
氧族元素概述ⅥA氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)(Po)原子序数816345284价层电子构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4主要氧化数-1、-2
、
0-2、0、+4、+6-2、
0、+2、+4+6-2、
0、+2、+4+6-原子半径/pm66104117137153离子半径r(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJ·mol-1)13141000941869812电负性(
)
3.52.52.42.12.0p典型非金属准金属金属金属性增强,非金属性减弱增大增大减小减小14.2.1
氧族元素概述ⅥA氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)(Po)原子序数816345284价层电子构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4主要氧化数-1、-2
、
0-2、0、+4、+6-2、
0、+2、+4+6-2、
0、+2、+4+6-原子半径/pm66104117137153离子半径r(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJ·mol-1)13141000941869812电负性(
)
3.52.52.42.12.0p典型非金属准金属金属价层电子构型为ns2np4,其原子获两个电子可达到稳定电子层结构,即有较强的非金属性常见的氧化数为-2硫、硒、碲还可利用外层d轨道形成氧化数为+2、+4、+6的化合物14.2.1
氧族元素概述ⅥA氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)(Po)原子序数816345284价层电子构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4主要氧化数-1、-2
、
0-2、0、+4、+6-2、
0、+2、+4+6-2、
0、+2、+4+6-原子半径/pm66104117137153离子半径r(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJ·mol-1)13141000941869812电负性(
)
3.52.52.42.12.0p与大多数金属元素形成二元离子型化合物与非金属、金属性较弱的元素形成共价化合物与大多数金属元素形成共价型化合物H2R H2OH2SH2Se H2Te熔沸点:最高小大化学活性:小 大稳定性: 大 小酸性: 弱 强单质Se单质Te碱性:1.氧(O2)分子轨道电子排布式:14.2.2氧及其化合物OO酸性:(氧化性强)0.401V
=E1.229V
=E
4OH
4eO2HO--22++
O2H
4e4HO2-2+++••
2.臭氧(O3):O2的同素异形体
2.075V
OHO
2e2HOA22-3=++++E247V.1
2OHO
2eOHOB2-23=+++-E结构:中心O:sp2杂化形成键角:117o
μ=1.8×10-30C•m性质:不稳定性氧化性惟一极性单质3O
2O23-1mrmolkJ4.285•-=HΔ臭氧发生器
λ<242nm3O2+hν
2O3λ(220~330nm)
hνCF2Cl2
CF2Cl+Cl•
Cl•+O3
ClO•+O2
ClO•
+O
Cl•
+O2净反应:O3+O==2O2NO+O3
→NO2+O2NO2+O
→NO+O2净反应:O3+O==2O211-3-4过氧化氢分子结构3.过氧化氢(H2O2)物理性质常用的双氧水为过氧化氢水溶液浓度有30%和3%
无色粘稠液体,极性比水强,分子间存在氢键
在固态和液态时分子易发生缔合,
沸点(150C)比水高
与水可以任何比例互混3.过氧化氢(H2O2)化学性质m2H2O2(l)→2H2O(l)+O2(g)加速分解因素(1)微量杂质或重金属离子(Fe3+、Mn2+、Cr3+、Cu2+)及MnO2等以及粗糙活性表面2H2O22H2O+O2MnO2(2)在碱性介质中分解较快(3)光照可加速分解(4)常温下分解缓慢,加热促使分解加快,153℃时发生爆炸反应
ΔrH=-196.06kJ·mol-1
不稳定性,易分解3.过氧化氢(H2O2)化学性质2H2O2(l)→2H2O(l)+O2(g)m∆rH=-196.06kJ·mol-1减缓分解方法(1)储存在光滑塑料瓶或棕色玻璃瓶中(2)置于阴凉处(3)加入稳定剂,如锡酸钠、焦磷酸钠、
8-羟基喹啉等
不稳定性,易分解3.过氧化氢(H2O2)化学性质例如H2O2+
Ba(OH)2
→BaO2+2H2O
BaO2
可视为H2O2的盐-H2O2H++HO2
Ka(1)=2.310-12HO2
H++O2
Ka(2)=10-25
2--
弱酸性3.过氧化氢(H2O2)化学性质O2H2O2H2O0-1
-2还原剂氧化剂(1)在酸性和碱性介质中均有氧化性氧化性酸性介质>碱性介质EA/VO2H2O2H2O0.6951.763EB/VO2H2O2HO2-0.0760.867-
氧化还原性3.过氧化氢(H2O2)化学性质O2H2O2H2O0-1
-2还原剂
氧化剂(1)在酸性和碱性介质中均有氧化性氧化性酸性介质>碱性介质E/VAO2H2O2H2O0.6951.763E/VBO2H2O2HO2--0.0760.867
氧化还原性酸性介质H2O2+2I-+2H+
→
I2+
2H2OPbS+4H2O2→
PbSO4+
4H2O例此反应用于油画的漂白3.过氧化氢(H2O2)化学性质O2H2O2H2O0-1
-2还原剂
氧化剂(1)在酸性和碱性介质中均有氧化性氧化性酸性介质>碱性介质E/VAO2H2O2H2O0.6951.763E/VBO2H2O2HO2--0.0760.867碱性介质2[Cr(OH)4]-+3H2O2+2OH-→2CrO4
+
8H2O例2-
氧化还原性3.过氧化氢(H2O2)化学性质O2H2O2H2O0-1
-2还原剂
氧化剂E/V⊖AO2H2O2H2O0.6951.763E/V⊖BO2H2O2HO2--0.0760.867(2)还原性较弱,只有遇到比它更强的氧化剂才表现出还原性
氧化还原性2MnO4+5H2O2+6H+→
2Mn2++5O2+8H2OCl2+H2O2→2HCl+O2例-3.过氧化氢(H2O2)用途优点:还原产物为水,不会引入杂质过量部分在加热下即可分解为水和氧气逸出主要用作氧化剂3.过氧化氢(H2O2)化学震荡反应
某些反应体系中,有些组分的浓度会忽高忽低,呈周期性变化,这种现象称为化学震荡如
H2O2HIO3
Mn2+CH2(COOH)2
体系3.过氧化氢(H2O2)制备(1)电解硫酸氢铵2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2电解(阳极)(阴极)(2)加入适量稀硫酸使过二硫酸铵水解(NH4)2S2O8+2H2O2NH4HSO4+H2O2H2SO4工业:电解法可循环使用3.过氧化氢(H2O2)制备以H2和O2为原料,于有机溶剂(重芳烃和氢化萜松醇)中,在2-乙基蒽醌和Pd的作用下反应Pd催化H2+O2
H2O22-乙基蒽醌工业:蒽醌法3.过氧化氢(H2O2)可见:H2O2氧化性强,还原性弱; 是不造成二次污染的杀菌剂。酸性:碱性:氧化还原性0.867V
,
3OH
2eOHHO--2-2=++
乙醚鉴定:Cr2O72-
+2H2O2+2H+==
5H2O+2CrO5OO||O|Cr|OO
Cr2O72-
+H2O2+H+
==
Cr3++H2O+O2
Cr3+
+H2O2+OH-
→CrO42-
+H2O
水相:2CrO5+7H2O2+6H+==7O2+10H2O+
2Cr3+(蓝绿)
有机相:蓝色结构:
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1.单质硫弹性硫94.5oC14.2.3硫及其化合物物理性质:硫的同素异形体:斜方硫单斜硫弹性硫的形成硫的化学性质与许多金属直接化合与氢、氧、碳、卤素(碘除外)、磷等直接作用与氧化性酸作用与碱的作用2.硫化氢和硫化物H2S是无色,有腐蛋味,剧毒气体。稍溶于水。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
232-2
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