无机及化学第九章 区元素

第九章

p区元素（一）

(硼、碳族）元素周期表的分区周期ⅠAⅧA1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA23ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧBⅠBⅡB4Sp5dds67镧系f锕系一、P区元素概述

1、单质

（1）存在的形式（丰度、分类）（2）单质的物理性质（3）单质的化学性质（4）变化规律性（5）应用

2、重要化合物（1）分子型氢化物（2）氧化物（3）含氧酸（4）含氧酸盐

3、p区单质及化合物性质变化的变化规律性与特点

（1）基本规律

1）电子结构：ns2np1-5

2)原子半径r:从左到右，从上到下（变化不明显）3）电负性4）价态变化：正氧化态R（Ⅰ）→R（Ⅶ）5）键型：共价键很少是离子键

（2）可分成两类1）p区非金属元素：共22种，特点？2）p区金属元素：9种，特点？3）如何划分？半金属（准金属）的概念。（3）惰性电子对效应：低价氧化态从上到下的稳定性增加高价氧化态从上到下的稳定性降低原因：惰性电子对效应（随着原子序数的增加，ns2的能量较低，不易失去，成为稳定状态，使得低价氧化态稳定，高价不稳定。（4）镧系收缩及镧系收缩的影响使得第五、第六周期的元素的性质比较接近二、硼族元素

（1）硼族元素概述BAlGaInTl（2）元素在自然界存在的形式、丰度（3）单质：制取、物理性质、化学性质、应用（4）成键特点：ns2np1（5）价态变化规律：A+：从上到下的变化规律A3+：从上到下的变化规律（6）硼族元素的化学反应三、硼的化合物

（1）硼元素的成键特点▲B的电子构型2s22p1▲B有空的2p轨道，以sp2杂化轨道的形式成键（缺电子的元素），常以共价键与其它元素结合，形成平面三角形的空间构型。如BF3、BCl3因有空的p轨道，易形成双聚体的化合物和配合物。如AB4-▲B也能与活泼金属形成离子键的化合物。▲B与H形成三中心两电子共价键。▲B易通过配位键形成sp3杂化轨道的形式形成四配位的化合物。

BAlGaInTl价电子层构型2s12p13s13p14s14p15s15p16s16p1金属半径/pm88143122163170沸点/0C38642518220320721457熔点/0C2076660.329.76156.6303.5电负性2。041。611。811。782。04电离能(I1)807583585541596电子亲合能-23-42。5-29.928.9-50电极电势(M3+/M-1.68-0.549-0.339-0.335Tl+/Tl氧化值+3+3(+1),+3+1,+3+1,(+3)晶体结构原子晶体

金属晶体

金属晶体

金属晶体

金属晶体B族元素的基本性质2）B元素的化合物氢化物氧化物B元素的化合物水化物

卤化物

重要盐

1、氢化物（硼烷）二中心二电子键

（1）硼的成键特点：ns2np1

三中心二电子键（2）硼烷的类型：可分成两种类型：BnH2+4和BnH2+6例如：BH3,B2H6,；

BnH2+6型有：B3H9,B4H10

例如：硼乙烷B2H6（对照C2H6）

HHHHHBBHCCHHHHHH采用sp3杂化成键按照正常的价键理论，B2H6是不存在的，因为，要达到B周围8电子状态，需要14个电子，而实际上只有12个电子。故B2H6中形成缺电子的三中心二电子键。理想化的想象应是：分子的两端是二中心二电子键（共4个键8个电子）分子的中间是三中心二电子键（共2个键4个电子）HB4H10：共有电子22个HHBHH7个正常键，14个电子BB三中心二电子键4个，22个

HHBHH电子H（3）硼鲜烷的喇化学梅性质1)活泼面性、愿还原协性、雹不稳倒定性嘴、含伶能量呈高B2H6（g）+3锅O2（g）→B2O3(s独)+孩3H2O（g）△H伞=质-2绝03犬3k辰j/嘉mo乓lC2H6+哪7/喉2O2→根2C乒O2(g皇)+腐3庆H2O站△H丝式=止-趟15剧60居kj刘/m塞olB2H6（g）+6赴H2O（l）→2H3BO3(s吊)+振6H2（g）△H冈=额-5竖09冲.3得kj膀/m篇olB2H6+亩2C凤O盲→活2[岛H3B←俭CO秃]B2H6+程2N绳H3→气2[拥BH2.(渐NH3)]++对[B皮H4]_B2H6+俊2L待iH横→轧2须Li录H42)剧毒宵性(4炸)硼烷块的制疤备：不能菊直接苹制备(5总)硼烷仿的应久用：高能灿燃料用作捡燃料万的特恼点2、氧化音物（B2O3）1）氧化含物的馅制备2）氧营化物湿的性荐质▲晶型▲亲氧插性、阳稳定讲性（跑没有峰还原殖性，瓦有一凶定的错氧化糟性）▲水合降性B2O3（晶需）+宴H2O（g)彻→蚀2H祖BO2（偏硼虏酸)B2O3（无棚）+赴3H2O（l）终→2H3BO3（硼酸)▲硼珠届试验Cu叛O+屡B2O3→茅Cu四(B论O2)兰色Ni窑O+近B2O3→通Ni突(B压O2)绿色3）氧渔化物惩的应肤用3、氧孤化物昏的水吃化物锁（硼两酸）▲硼酸伍原前硼酸H3BO3偏硼划酸（HB徒O2）多硼踏酸xB2O3.y蝴H2O▲三种瓦硼酸滔之间麻的关调系▲硼酸稠的化与学性够质硼酸浸是典竞型的Le粘wi苍s酸（难原因亡？）硼酸H3BO3的酸碱婆性及焰电离河平衡H3BO3+核H2O吉—已H4BO4-+维H+是一元丘弱酸，K0=跳5.惊8*疯10-1僵0▲硼酸敞的结太构4、硼的重要愚盐类鞠化合遣物(P。39阳3表13辆.6死)▲原硼绢酸盐M消+锻BO3-3▲偏硼虎酸盐M+事BO2+▲多硼暗酸盐Na2[B4O7].庙10惊H2O5、铝安及铝栗的化姑合物（1）Al单质置的特鹿殊性（2）Al的氧化闸物（Al2O3）Al2O3的晶盲形（α、β、γ）晶型姓不同促，稳争定性贤不同抢，化弱学性挥质不乓一样（3）Al摩(O勿H)3（4）铝盐6、铊呼及铊孝的化肃合物Tl+Tl3+化合驶物的肆氧化隆还原井性铊化艳合物景的毒筋性三、茫碳族泳元素1、概苦述CSiGeSnPb（1）存在俯的形雪式阵、丰亦度（2）贷物理口、化败学性封质1）价哥电子猎构型ns2np22）共价殖半径吊及变千化规浅律3）电负贡性、郑电子柜亲合洁能及项变化好规律4）电宅极电男势（3）循应用2、碳、控硅及舍其化副合物（1）C、Si单质1）C的同烧素异闸形体2）Si的晶熟型3）成体键的茂特点4）应倡用（2）碳队、硅秒化合累物1）氢勾化物完：碳烷吊、硅塞烷两类眯物质膨的比动较、铜硅烷唯的制阴备、晃性质2）氧跌化物CO、CO2Si禽OSi汤O2CO：▲制备艘（实沙验室捎制备荷、工黑业生呜产）C衣+岔H2O→博CO闯+H2HC减OO监H→柿CO摧+H2OH2SO4H2C2O4→他CO宪+CO2+转H2OH2SO4▲结构场的特加殊性按照峰电负浆性，C的电舟负性束较小结，O的电绍负性显较大覆，形免成CO后应淘为C+O-，实际丙上则汤是：C-O+，作配位狼体时挪，C原子留为配毕位原贴子（扶原因号？）▲化学腰性质惨：还双原性迫、配骨位性▲化学姜性质跨：还尝原性恭、配焰位性CO菊+镜P选dC途l2→剑Pd刘+加C星O2+HC揭lCO膏+翻O2→促C闹O2形成[F拴e(辞CO凳)5]让[窗Ni拐(C杀O)4]▲摄CO的应你用与爹消除1）用爪作还必原剂2）化柿学合多成中荐间体砖：CO洗+富C岂l2→丽C恋OC巴l2(活性毙炭）3)消除芹：Cu肥(N徒h3)2Ac表+彩C搅O传+烤N欧H3→馋Cu底(N米h3)3Ac票.C启OCO2：三中哪心四那电子北键C:球1帜s22s22p2：O院C堪O：O:华1恼s22s22p4稳定夸性Si轮O2：结构雹、物所理、罩化学爬性质情、与CO2的差败异•闲•趋•晒•••录•倘•(3望)碳的贩含氧受酸及缠其盐(C斯O32-,MnCO3)1）结构(C霸O32-)2）性质▲热稳定堤性（肃阳离科子的橡极化怖作用赌、CO32-的变形盖性）MnCO3>搜M(拍HC寺O3)舱>氧MnCO3▲C平O32-的水解性▲CO32-的化的学反锹应（4）硅帅的含田氧酸暂及其眯盐1）重民要的疼硅酸说及硅静酸盐丑（硅牺酸的蜓类型臣、硅带酸盐樱的结劝构）原硅批酸H4Si肥O4（Si速(O演H)4)用(S棕iO2.2身H2O)硅酸逼偏硅蒸酸H2Si篇O3多硅逗酸xS分iO2.y军H2O2）相互爬的关宴系：Si列O2.2炭H2O(原硅澡酸）→Si叫O2.H2O（偏硅辽酸）3）化喊学性喝质：腐弱酸得性、串溶解粮性4）硅罪酸及菠硅酸惧盐的烛应用硅酸掏盐骨色架结隙构（盗由Si让O2的四披面体调结构尽（单封元结习构）离构秃成的复骗杂结怀构：3、SnPb化合掠物（1）氧著化物太：Sn:Sn绝OSn债O2从左傅到右酸碱稠性、驼氧化庙还原蜓性的页变化Pb:Pb席OPb惑O2从左马到右诵酸碱畅性、因氧化替还原摄性的扛变化从上茅到下筐酸碱悬性、炉氧化赞还原属性的鸟变化（2）氢缠