亚硫酸盐的性质.ppt

1、第十三章 氧族元素,13.1 氧族元素通性,13.2 氧及其化合物,13.3 硫及其化合物,13.4 无机酸强度的变化规律,教学目标：,了解氧化物的分类； 掌握氧、臭氧、过氧化氢、硫及其重要化合物的结构、性质和用途。,教学重点与难点：,掌握氧、过氧化氢、硫化氢、硫化物、硫的含氧酸及其盐的性质,通性,13.1 氧族元素通性,P560 13-1,H2R H2O H2S H2Se H2Te,单质Se,单质Te,氧,1. 氧（ O2）,分子轨道电子排布式：,13.2 氧及其化合物,键级=2 ，一个键，两个三电子键,氧化性,性质：,无色无臭气体，90K凝结为蓝色液体，54k蓝色固体,非极性分子，微溶于水

2、，293K,s =30cm3/L 水中可生成O2H2O和O22H2O（不稳定）,碱性介质中：,酸性介质中：(强),氧化性：,与某些过渡金属配位形成加合物,常温下不活泼，只与强还原剂反应，如NO,Sn2+,Fe2+等。,高温下活泼，能与许多金属非金属反应氧化物,与CO,CH4,C,H2S等燃烧,臭氧,2. 臭氧(O3)：O2的同素异形体,结构：,中心O以sp2杂化，分别与两个O形成 键， 另一个sp2杂化轨道被孤对电子占据。,键角：117o =1.810-30Cm,惟一极性单质,未参与杂化的p轨道上有一对电子与两端O 原子的两个p轨道平行，三个对称性一致的p轨 道线性组合成分子轨道，形成一个三中

3、心四电 子离域大 键。表示为,对比,键角 116.8 180 ,键长/pm 127.8 120.8,键级 1.5 2,键能 小 大,磁性 抗磁性 顺磁性,O3 O2,对比,性质：,1）淡蓝色气体，有鱼腥臭味；,2）唯一有极性的单质分子，比O2易溶于水；,3）不稳定性，易分解,稳定性,O3 O2,氧化,4) 氧化性,O3 O2,例如：, 测定O3含量、鉴定O3或检验O3,5）用途 ？,形成, O3的形成和O3的作用,（1）形成：O2吸收太阳光波长185nm紫外线后形成O3层,（2）臭氧层：离地面约25km处（15km35km），厚度约20km， 在地面附近约0.001ppm。,当波长200300

4、nm紫外线照射O3时，又使之分解为O2 ， O3与O2互相转化的动态平衡，消耗了太阳辐射到地球能量的5%。 正是O3吸收了大量紫外线，才使地球上生物免遭伤害。,（3）制备：,雷雨，空气中,实验室：,空洞,(4)臭氧层空洞,1985年，发现南极上方出现了面积与美国大陆相近的O3层空洞； 1989年，发现北极上空正在形成另一个O3层空洞； 此后，发现O3层空洞每年在移动且面积不断扩大；,O3层变薄和出现空洞的危害：,更多的紫外辐射到达地面，对生物具有破坏性， 导致温室效应加剧。,原因： 1）氟里昂(CFC，氟氯烃，几种氟氯代甲烷及乙烷的总称) 被广泛用作致冷剂、发泡剂、清洗剂、气雾喷剂。,2）氮氧

5、化物和某些自由基等,保护：1987年签定蒙特利尔议定书，禁止使用CFC和其它 卤代烃，减少大气污染。,氧,氧的成键特征？P574,氧化物？P577,水？P580-593,1、水的分子结构？分别用杂化轨道理论和SEPR法处理； 2、液态水和冰的结构是否相同？ 3、什么是重水和重氧水？各有何用途？ 4、水有哪些异常的物理性质？原因何在？ 5、为什么水的密度在3.98时最大？有何实际意义？ 6、了解水的相图；纯水的三相点、凝固点和水的冰点？ 7、水有哪些化学性质？ 8、自然界中的水和水的污染与净化？ 9、实验室常用的高纯水有哪几种？,H2O2,3. 过氧化氢（H2O2）,不稳定性,性质：,弱酸性,结

6、构：,与水比较？极性、沸点？,碱、光照、加热、微量 存在时加速分解；,贮存：光滑塑料瓶或棕色瓶。,氧还,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：,氧化还原性,碱性：,工业上除氯,硫,结构： S：sp3杂化 形成环状S8分子。,硫的同素异形体 斜方硫 单斜硫 弹性硫 密度/gcm-3 2.06 1.99 颜色 黄色 浅黄色 190的熔融硫 稳定性 94.5 用冷水速冷,1.单质硫,13.3 硫及其化合物,物理性质：,S8分子为分子晶体， 不溶于水，溶于CS2。,图,硫的同素异形体：,斜方硫,单斜硫,弹性硫的形成,化性,硫的化学性质,与许多金属直接化合,与氢、氧、碳、

7、卤素(碘 除外)、磷等直接作用,与氧化性酸作用,与碱作用,制备：,黄铁矿,H2S,2.硫化氢和硫化物,硫化氢,制取：,硫代乙酰胺,结构：H2S结构与H2O相似,S以不等性SP3杂化，呈V形,S,H,H,：,：,键角 H2S H2O,键长 HS HO,性质,H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。 稍溶于水，水溶液呈酸性，称氢硫酸， 为二元弱酸。,性质：,与空气(O2)反应,最重要的性质是它的还原性：,其它,与中等强度氧化剂作用,与强氧化剂反应,MS,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,

8、MnS 肉, ZnS 白，CdS 黄。,易水解：最易水解的化合物是Cr2S3和Al2S3,Na2S称硫化碱,常用,易溶：NH4+和碱金属硫化物 微溶：MgS，CaS，SrS(但BeS难溶) 其余难溶。,稀酸溶解：,水溶性：,常用硫化物：,天然芒硝 煤粉 高温还原,END,配位酸溶解(浓HCl)：,END,氧化性酸溶解(HNO3)：,氧化配位溶解(王水)：,多硫,3.多硫化物,现象：黄橙红红 x,性质：,遇酸不稳定,氧化性,还原性,SO2,制备：,4.二氧化硫、亚硫酸及其盐,S：sp2杂化， OSO=119.5， S-O键长143pm，具双键特征,SO2是极性分子,SO2制取：,黄铁矿,实验室,

9、其它方法？,与O3结构类似,性质,SO2的结构：V形,1）气体、无色，有强烈刺激性气味，有毒，为大气污染物。易溶于水，溶于水后形成亚硫酸。 为极性分子，易液化；气化热较大，可作致冷剂。,SO2的性质：,2）氧化还原性：,从工业废气中回收硫,3）配位性：,SO2具有孤电子对可作Lewis碱，与过渡金属配位；,S有空d轨道可接受电子可作Lewis酸，如,H2SO3,H2SO3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,盐,亚硫酸盐的性质：,正盐： 酸式盐：,溶解性：碱金属和铵的正盐易溶，酸式盐易溶；,的结构：S以SP3杂化， 呈三角锥形。,还原性：,工业除O2,纺织印

10、染业去Cl2,重要盐,较重要的盐：,工业常用还原剂,溶解木质素，用于造纸业,不稳定性：,一缩二亚硫酸钠,SO3,遇酸分解,区别,氧化性较弱：,连二亚硫酸钠 ？,保险粉？,SO3的结构：,OSO=120 S-O键长143pm单键,S： 3s23p4,5.三氧化硫、硫酸及其盐,S：杂化后：,性质,型晶体,型晶体,无色，易挥发固体；有几种聚合物 例如：型晶体,为三聚分子。 型晶体,为螺旋式长链。,SO3的性质：,氧化性：,与水,H2SO4的结构：,S：sp3杂化后形成分子，分子中除存在键外还存在(p-d) 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。,易溶于水：,发烟硫酸,

11、浓,浓H2SO4的性质：无色油状液体，高沸点，粘稠性,强吸水性： 作干燥剂。,二元强酸,强脱水性：从纤维、糖中夺取水。,水合热高，如何稀释？,氧化,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：,制取？用途？,盐,热稳定性高，高于沸点才分解,硫酸盐的性质,正盐： 酸式盐：,溶解性：多数易溶，酸式盐易溶； 微溶盐有 难溶盐有,热稳定性：金属离子的极化作用越强则易分解。,等稳定，1000 不分解,固体硫酸盐常带结晶水：,（胆矾）消毒、杀菌、制农药。,（P716）,其他,（绿矾）农药、药物、墨水等。,（石膏） 绷带,（皓矾）,（芒硝）化工原料,（明矾）净水剂、媒染剂等。,（铬矾）,（

12、摩尔盐）作还原剂,矾通式为,其它酸,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：(pH4.6),还原,还原性：,配位性：,用于碘量法测定I2,纺织造纸业除氯、防毒面具吸收Cl2,作定影液,焦,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。,焦硫酸盐可作为熔矿剂,焦硫酸及其盐,与水作用,过,过氧化氢：H-O-O-H,过二硫酸,过一硫酸,过硫酸及其盐,磺酸基,过二硫酸盐：,强氧化剂：,稳定性差：,用于

13、钢铁分析中测定锰含量,H-O-H,连,连硫酸及其盐,通式：,连二硫酸,连五硫酸,连四硫酸,连三硫酸,盐易溶于水，,不稳定，,盐,浓度高时分解,结构：P262，含个数不等的曲折硫链,衍,7、硫的含氧酸的卤素衍生物,硫酰卤和亚硫酰卤 硫的含氧酸中OH被卤素取代后的产物,亚硫酰基,硫酰基,亚硫酰氯或 氯化亚硫酰,硫酰氯或 氯化硫酰,卤磺酸部分OH被卤素取代,氟磺酸,氯磺酸,酸强度,13.4 无机酸强度的变化规律,13.4 .1 影响无机酸强度的直接因素,影响 酸性强弱的直接因素：与质子直接相连的原子 对质子的束缚力该原子的电子密度与该原子 所带负电荷数和体积有关。,如，酸性强弱顺序：,氢酸,13.4

14、 .2 氢化物酸性强弱规律,同一周期，随原子序数的增加，氢化物的酸性增加；,同一族，随原子序数的增加，氢化物的酸性增加；,如何解释递变规律？,1、热力学上解释,脱水,解离,表13-15,表13-14,结果,2、从物质结构观点解释,同一周期，如,同一族，如,与质子相连原子的氧化数相同，但半径依次， 原子的电子密度酸性。,与质子相连原子的氧化数，所带负电荷，原子的电子密度酸性。,含氧酸,13.4 .3 含氧酸的酸性强弱规律,（1）含氧酸的强度,R含氧酸的中心原子,影响因素：1）中心原子的电负性 2）中心原子的半径 3）中心原子的氧化数 4）含氧酸中非羟基氧的数目,中心原子的电负性，半径，氧化数，则R对OH 上氧的电子的吸引，有效地降低 OH 上O的电子密度，使O-H 键减弱，有利于H+转移，酸性。,规律,同一周期最高氧化态含氧酸，随Z，酸性,解释：从SiCl，电负性，氧化数 ，半径， 吸引羟基氧电子的能力 ，O-H上O原子电子密度 依次 ，O-H键 ，酸性 ； 此外非羟基氧的数目