大学无机化学P区元素一.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十三章,p,区元素,(,一,),13.3,碳族元素,13.2,硼族元素,13.1,p,区元素概述,1/100,本章教学要求,(1),掌握,p,区元素结构特征和,P,区元素在周期性改变上一些特殊性，第二周期,p,区元素元素特殊性，中间排异样性,.,惰性电子对效应和二次周期性；,(2),掌握硼缺电子原子结构特点，乙硼烷结构和三中心二电子键，硼单质和硼含氧化合物、卤化物和氮化物性质和反应；,(3),掌握金属铝、氧化铝、氯化铝、氢氧化铝和一些主要铝盐性质；,(4),掌握碳、硅单质,.,氧化物,.,含氧酸及其盐性质，掌握离域大,键概念和形成条件，了解硅酸和硅酸盐结构与特征，掌握硅和硼相同性；,(5),掌握锡、铅单质性质及用途，掌握锡、铅主要化合物性质。,2/100,13.1,p,区元素概述,21,种非金属,10,种金属,3/100,p,区元素性质递变规律,同一周期从左向右 核电荷数增大，半径减,小，电负性增大，电子第一电离能、电子亲,和能增大，非金属性增大，卤素非金属性最强；,同一主族，从上到下，电荷数增大，半径增,大，第一电离能、电负性减小，金属性增强。,P,区元素都由非金属向金属元素过渡（卤族元,素除外）,He,第一电离能最大，,F,电负性最大，,Cl,电子亲和能最大。,4/100,价电子构型：,n,s,2,n,p,1-5,最高氧化态等于所在主族数。,Cl +7;S+6,其它氧化态等于族序数依次,-2,。,氯氧化值有,+1，+3，+5，+7，-1，0,等。,例外：,O,最高为,+2,、,F,无正氧化态,P,区金属普通有两种正氧化态,1.,各种,氧化态,p,区元素性质特征,5/100,不一样价态化合物稳定性：,Si(II)Pb(IV),价电子结构分别为,Xe6s,2,，,Xe,惰性电子对效应：,价电子为,ns,2,np,1-5,元素，最外层,ns,2,电子，伴随主量子数值增大，惰性增强，使得同族元素从上到下，高氧化态化合物越来越不稳定，低氧化值化合物越来越稳定。,+,+,+,2,2,4,4,2,2,O,2H,O,2PbSO,SO,2H,2PbO,6/100,a.,第二周期元素含有反常性,(,只有,2,s,2p,轨道,),配位数,:,第二周期元素形成配合物时，配位数最多 不超出,4,，,NH,4,+,；较重元素能够有更高配位数化合物，,PCl,6,-,键能,:,第二周期元素单键键能小于第三周期元素单键 键能,(,kJ/mol,-1,),E,(N-N)=159,E,(O-O)=142,E,(F-F)=141,E,(P-P)=209,E,(S-S)=264,E,(Cl-Cl,),=199,2.,各族元素性质由上到下展现二次周期性,二次周期性：同族元素之间改变规律,7/100,b.,第四,周期元素表现出异样性,第四面期,s,区和,p,区元素之间插入了,d,区元素，有效核电荷显著增加，其半径较同周期,s,区元素显著减小。,比如：,溴酸、高溴酸氧化性分别比其它卤酸,(,HClO,3,，,HIO,3,),、高卤酸,(,HClO,4,，,H,5,IO,6,),强。,8/100,c.,每族最终三个元素性质迟缓地递变,（不如,s,区显著）,(,d,区,、,f,区插入,),K,+,Ca,2+,Ga,3+,Ge,4+,As,5+,r,/pm 133 99,62 53 47,Rb,+,Sr,2+,In,3+,Sn,4+,Sb,5+,r,/pm 148 113,81 71 62,Cs,+,Ba,2+,Tl,3+,Pb,4+,Bi,5+,r,/pm 169 135,95 84 74,四,五,六,d.,镧系收缩：,第五周期与第六周期元素离子半径相差不大，性质靠近。,半径相近,性质靠近,9/100,13.2,硼族元素,13.2.4,铝化合物,13.2.3,硼化合物,13.2.2,硼族元素单质,13.2.1,硼族元素概述,10/100,13.2.1,硼族元素概述,硼族,(,A),：,B,，,Al,，,Ga,，,In,，,Tl,价电子构型：,n,s,2,n,p,1,缺电子元素：,价电子数,价层轨道数,缺电子化合物：,成键电子对数,价层轨道数,比如：,BF,3,，,H,3,BO,3,。,注意：,HBF,4,不是缺电子化合物。,11/100,缺电子化合物特点：,b.,易形成双聚物,Al,2,Cl,6,HF BF,3,a.,易形成配位化合物,HBF,4,，,由,sp,2,过渡到,sp,3,杂化,Sp3,杂化，四面体,12/100,硼族元素普通性质,B,为非金属单质,，,Al,，,Ga,，,In,，,Tl,是金属,氧化态,：,B,，,Al,，,Ga,：（,+3,）,In,：（,+1,，,+3,）,Tl,：（,+1,）,B,化合物都是共价型,最大配位数,：,B,：,4,例：,HBF,4,其它元素：,6,例：,Na,3,AlF,6,13/100,13.2.2,硼族元素单质,软金属,熔沸点低,分散稀有元素,非金属,熔沸点高,含量少，,不以单质存在,主要在硼砂、方硼石等,轻金属,金属光泽,延展性,导电性,熔沸点高,铝土矿,14/100,硼单质,同素异形体,：无定形硼，晶形硼,棕色粉末,黑灰色,化学活性高，硬度大,熔点，沸点都很高。,-,菱形硼（,B,12,）,原子晶体,12,个,B,原子组成,正二十面体,15/100,单质硼性质：普通非金属元素性质,(a),与非金属作用,(b),作还原剂,在,赤热,下，,B,与水蒸气作用生成硼酸和氢气：,2B+6H,2,O(g)=2B(OH),3,+3H,2,B,能把铜锡铅氧化物还原为单质,2B+3F,2,=2BF,3,2B+3O,2,=B,2,O,3,2B+N,2,=2BN,与,C,和,S,也能发生反应，形成,B,4,C,和,B,2,S,3,加热,加热,加热,16/100,(c),与酸作用（非晶硼活泼）,B,不与盐酸作用，但与热浓,H,2,SO,4,，热浓,HNO,3,作用生成硼酸：,2B+3H,2,SO,4,(,浓,)=2B(OH),3,+3SO,2,B+3HNO,3,(,浓,)=B(OH),3,+3NO,2,(d),与强碱作用（,P406,）,在氧化剂存在下，硼和强碱共熔得到偏硼酸盐：,2B+2NaOH+3KNO,3,=2NaBO,2,+3KNO,2,+H,2,O,17/100,(e),与金属作用,高温下硼,几乎,能与全部金属反应生成金属硼化物。,B,氧化值普通为,-3,。,单质硼制备,(a),碱法,18/100,在较浓,NaBO,2,溶液中，通入,CO,2,调整碱度,浓缩结晶即得到四硼酸钠,即硼砂：,4 NaBO,2,+CO,2,+10H,2,O=Na,2,B,4,O,7,10H,2,O+NaCO,3,将硼沙溶于水，用硫酸调整酸度,可析出溶解度小硼酸晶体,:,Na,2,B,4,O,7,+H,2,SO,4,+5H,2,O=4H,3,BO,3,+Na,2,SO,4,用浓碱液分解硼镁矿得偏硼酸钠：,Mg,2,B,2,O,5,H,2,O+2NaOH=2NaBO,2,+2Mg(OH),2,19/100,加热使硼酸脱水生成,:,2H,3,BO,3,=B,2,O,3,+3H,2,O,用镁或铝还原得到粗硼,:,B,2,O,3,+3Mg=2B+3Mg,20/100,(b),酸法,用硫酸分解硼镁矿一步制得硼酸,:,Mg,2,B,2,O,5,H,2,O+2H,2,SO,4,=2H,3,BO,3,+MgSO,4,此方法虽简单,但须耐酸设备等条件,不如碱法好。,(c),碘化硼热解,2BI,3,=2B+3I,2,1000-1300 K,21/100,13.2.3,硼化合物,（卤化物、氢化物、配合物、金属硼化物,P407,）,1.,硼氢化物,硼烷分类：,B,n,H,n+4,和,B,n,H,n+6,例：,B,2,H,6,B,4,H,10,乙硼烷 丁硼烷,有,CH,4,，但无,BH,3,最简单硼烷：,B,2,H,6,其结构并非如右图所表示：,22/100,硼烷结构,P409,B,：利用,sp,3,杂化轨道，与氢形成,三中心两电子,键。（,氢桥,）,记作：,关键点：,B,杂化方式，三中心两电子键、氢桥。,23/100,B,4,H,10,分子结构,24/100,硼烷性质,(,无色气体，难闻臭味，极毒,P410),不稳定，易自燃,高能燃料，,剧毒,水解,含硼化合物燃烧,火焰展现绿色,25/100,硼烷为,Lewis,酸，,加合反应,(Lewis,酸碱理论,),被氯氯化,还原剂,26/100,生成环状化合物,(,无机苯,),乙硼烷制备,（,B,和,H,不可能直接生成）,(a),质子置换法,2MnB+6H,+,=B,2,H,6,+2Mn,3+,(b),氢化法,2BCl,3,+6H,2,=B,2,H,6,+6HCl,27/100,(c),负氢离子置换法,B,2,H,6,在空气中易自燃，易水解，剧毒，所以制备时应保持,无氧、无水状态，原料需预先干燥。,B,2,H,6,是制备其它硼烷原料。应用于合成化学中。,28/100,(1),三氧化二硼,B,2,O,3,B(,无定形,),B,2,O,3,H,3,BO,3,O,2,Mg,或,Al,+H,2,O,-H,2,O,制备：,原子晶体,：熔点,450,C,（低温制得）,无定形体：软化（高温灼烧）,2.,硼含氧化合物,（,B,是亲氧元素，,B-O,键能大,(806),，含氧化合物稳定，基本组成单元,BO,3,和,BO,4,）,O,B,O,B,P411,(,不能被碳还原,),29/100,偏硼酸,(,原,),硼酸,xB,2,O,3,yH,2,O,多硼酸,B,2,O,3,2,HBO,2,2,H,3,BO,3,+H,2,O,+H,2,O,-H,2,O,-H,2,O,B,2,O,3,性质：,被碱金属及碱土金属还原为单质,被用作吸水剂,30/100,硼珠试验,CuO+B,2,O,3,Cu(BO,2,),2,蓝色,用铂丝圈蘸取少许硼砂，灼烧熔融，使生成无色玻璃状小珠，再蘸取少许被测试样粉末或溶液，继续灼烧，小珠即展现不一样颜色，借此能够检验一些金属元素存在。比如：铁在,氧化焰,灼烧后硼砂珠呈黄色，在,还原焰,灼烧呈绿色。,氧化焰，是指燃料中全部可燃成份在氧气充分情况下到达完全燃烧，燃料产物中没有游离,C,及,CO,，,H2,，,CH4,等可燃成份一个无烟,火焰,。,还原焰,就是燃烧时生成还原性气体火焰，在燃烧过程中，因为氧气供给不足，而使燃烧不充分，在燃烧产物中含有一氧化碳等还原性气体，火焰中没有或者含有极少许氧分子。,与,NH3,反应生成,BN,与,CaH2,反应生成,CaB6,31/100,B,：,sp,2,杂化,(2),硼酸,(,原硼酸、偏硼酸、多硼酸）,硼酸,H,3,BO,3,结构：,氧原子在晶体内经过,H,键链接呈层状结构,；这种缔合使得硼酸在,冷水中溶解度很小，在热水中,H,键断裂，溶解度增大,层与层之间靠微弱分子间作用力结合,；,硼酸晶体有解理性，可做润滑剂。,32/100,H,3,BO,3,性质：,一元弱酸,(,固体酸，,Lewis,酸，由其缺电子性质决定,),=5.810,-10,H,3,BO,3,制备：,（冷水析出）,缺电子性,四面体,sp3,33/100,与多羟基化合物加合,P412,受热易分解,浓,H,2,SO,4,34/100,(3),硼砂,P414,硼砂酸根结构：,2,个,BO3,2,个,BO4,单元间 氢键相连成链,链,-,链 钠离子联络,35/100,硼砂性质,：,组成缓冲溶液,pH,=9.24 (20,),水解呈碱性,与酸反应制,H,3,BO,3,36/100,脱水：,干燥空气中易风化失水，受热失去结晶水，加热至,300-450,形成无水硼酸钠。,硼砂珠试验,：,37/100,3.,硼卤化物,BX,3,结构,：,B,：,sp,2,杂化,BX,3,性质,：,B,X,X,X,38/100,大,键：,在多原子分子中如有相互平行,p,轨道，它们连贯重合在一起组成一个整体（如苯）,p,电子在多个原子间运动形成,型化学键，这种不局限在两个原子之间,键称为离域,键，或共轭大,键，简称大,键。,这些原子都在同一平面上；,这些原子有相互平行,p,轨道；,p,轨道上电子总数小于,p,轨道数,2,倍,苯分子结构是六个碳原子都以,sp2,杂化轨道,结合成一个处于同一平面正六边形，每个碳原子上余下未参加杂化,p,轨道，因为都处于垂直于苯分子形成平面而平行，所以全部,p,轨道之间，都能够相互重合。,39/100,由,n,个原子提供,n,个相互平行,p,轨道和,m,个电子形成离域,键，通惯用符号,mn,表示。如，碳酸根中是四中心六电子,键，符号为,64,。,BF3 46,40/100,三卤化硼制备,单质直接化合,P414,B,2,O,3,+3CaF,2,+3H,2,SO,4,=2BF,3,+3CaSO,4,+3H,2,O,BF,3,(g)+AlCl,3,=AlF,3,+BCl,3,BF,3,(g)+AlBr,3,=AlF,3,+BBr,3,氟硼酸是个,强酸,，仅以离子状态存在于水溶液中。,4BF,3,+6H,2,O=3H,3,O,+,+3BF,4,-,+H,3,BO,3,41/100,极易水解：,P415,只有,BF3,易形成,BF4-,42/100,4.,氮化硼,立方晶型,(,类似于金刚石,),作磨料,BN,与,C,2,是,等电子体,，性质相同：,BN,有三种晶型：,无定型,(,类似于无定型碳,),六方晶型,(,类似于石墨,),作润滑剂,43/100,13.2.4 Al,及,Al,化合物,1.Al,性质：,轻金属，金属光泽，熔沸点高，,延展性、导电性好，可代替,Cu,做高压电缆。,两性，离子含有很强极化能力。,P416,(a),与非金属作用,2Al+3X,2,=2AlX,3,高温,2Al+N,2,=2AlN,高温,2Al+3S=2Al,2,S,3,高温,与,C,在高温下也能发生反应，形成,Al,4,C,3,44/100,2Al+3/2O,2,=Al,2,O,3,r,H,m,=-1675.5 KJ mol,-1,高温,Al+O,2,=Al,2,O,3,（致密氧化膜）,常温,被用作还原剂从其它金属氧化物中置换出金属,(,铝热法,),2Al+Fe,2,O,3,=2Fe+Al,2,O,3,r,H,m,=-851.5 KJ mol,-1,还原很多难以还原金属，,Cr,2,O,3,MnO,2,等，焊接铁轨,8Al+3Fe,3,O,4,=9Fe+4Al,2,O,3,r,H,m,=-3347.6 KJ mol,-1,铝热剂,4Al+3 TiO,2,+3C=3TiC+2Al,2,O,3,高温陶瓷,45/100,(b),与酸作用,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,2Al+6H,2,SO,4,(,稀,)=2Al,2,(SO,4,),3,+3H,2,Al+H,2,SO,4,(,冷、浓,),Al+HNO,3,(,冷、浓,),钝化,(c),与热浓碱作用,2Al+2NaOH,+,6H,2,O=,2,Na,Al(OH),4,+3H,2,46/100,Al,制备,铝矾土矿为原料,Al,2,O,3,+2NaOH,+3,H,2,O=,2,Na,Al(OH),4,2,Na,Al(OH),4,+C,O,2,=2,Al(OH),3,+,H,2,O,+,Na,2,CO,3,Al(OH),3,=,Al,2,O,3,+3,H,2,O,灼烧,2Al,2,O,3,=4Al+3,O,2,Na3AlF6,高温电解,47/100,1.,氧化铝和氢氧化铝,氧化铝：,Al,2,O,3,-,Al,2,O,3,：刚玉，硬度大，不溶于水、酸、碱。,-,Al,2,O,3,：活性氧化铝，可溶于酸、碱，可作为催化剂载体。,+3,，半径小，极化能力强，与,F,-,、,O,2-,形成离子型化合物，与,Cl,-,形成共价型化合物,1000,-,Al,2,O,3,-,Al,2,O,3,铝化合物,48/100,红宝石,(Cr,3+,),蓝宝石,(Fe,3+,Cr,3+,),黄玉,/,黄晶,(Fe,3+,),有些氧化铝晶体透明，因含有杂质而展现鲜明颜色。,49/100,在碱性溶液中存在,Al(OH),4,-,或,Al(OH),6,3-,简便书写为,氢氧化铝：,Al(OH),3,两性：,Al(OH),3,+3H,+,Al,3+,+3H,2,O,Al(OH),3,+OH,-,Al(OH),4,-,Al,2,(SO,4,),3,+6NaHCO,3,=3Na,2,SO,4,+2Al(OH),3,+6CO,2,泡沫灭火器,阻燃剂,50/100,2.,铝卤化物,离子晶体 分子晶体,白色难容固体 易 溶，强烈水解,分子晶体,：熔点低，易挥发，易溶于有机,溶剂，易形成双聚物。,AlF,3,AlCl,3,AlBr,3,AlI,3,离子键 共价键,51/100,Al,原子采取,sp,3,杂化，四面体,气态,AlBr,3,、,AlI,3,也是双聚体。,AlCl,3,性质,无色晶体，能溶于水及有机溶剂,潮湿空气中,AlCl,3,，遇,NH,3,生成,NH,4,Cl,。,(a)AlCl,3,易水解，并放热,(b)AlCl,3,也能与有机胺、醇、醚等加合，作为催化剂,52/100,Al,用干法合成,AlCl,3,：,AlCl,3,制备,Al+HCl(,溶液,),AlCl,3,6H,2,O,53/100,3.,铝含氧酸盐,(,浓,),硫酸铝：,铝钾矾,(,明矾,),：,Al(OH),3,+6H,2,SO,4,(,浓,),=Al,2,(SO,4,),3,+6H,2,O,Al,2,O,3,+3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,+3H,2,O,矾通式：,M,(I),Al(SO,4,),2,12H,2,O M,(I),M,(III),(SO,4,),2,12H,2,O,K,Cr,(SO,4,),2,12H,2,O,类质同晶物质：,组成类似、晶体形状相同,54/100,Al,3+,易水解：,=10,-5.03,Al(H,2,O),6,3+,Al(OH)(H,2,O),5,2+,+H,+,55/100,Al,3+,判定：,在氨碱性条件下，加入茜素,O,3H,),(,),O,H,Al(C,2,3,4,7,14,+,红色,茜素,3NH,(s),Al(OH),O,H,3NH,Al,4,3,2,3,3,+,+,+,+,(OH),O,H,C,3,Al(OH),2,2,6,14,3,+,56/100,13.3,碳族元素,13.3.5,锡、铅化合物,13.3.4,硅化合物,13.3.3,碳化合物,13.3.2,碳族元素单质,13.3.1,碳族元素概述,57/100,13.3.1,碳族元素概述,价电子构型,：,n,s,2,n,p,2,氧化值,最大,配位数,单质可形成,原子晶体,金属晶体,碳族,(,IVA,),：,C,Si,Ge,Sn,Pb,58/100,递变性,+2,价化合物主要氧化态稳定性逐步增大，,+4,价化合物主要氧化态稳定性逐步减小,-,惰性电子对效应；,熔沸点降低，单质密度逐步增大；,金属性增强，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，氢化物稳定性减弱,硅特殊性,硅与,A,族硼在周期表中处于对角线位置，表现出特有对角线规则。,59/100,存在形式：,碳：,金刚石、石墨；煤、石油、天然气；,碳酸盐；,CO,2,。,硅：,SiO,2,和各种硅酸盐。,锗：,硫银锗矿,4Ag,2,SGeS,2,，,硫铅锗矿,2PbS GeS,2,。,锡：,锡石,SnO,2,。,铅：,方铅矿,PbS,，白铅矿,PbCO,3,。,60/100,锡石,SnO,2,云南“锡都”,方铅矿,PbS,61/100,石墨,(,sp,2,杂化,),金刚石,(,sp,3,杂化,),碳单质同素异形体：,13.3.2,碳族元素单质,62/100,足球烯，富勒烯，,C,60,(,sp,2,杂化,),C,60,是,1985,年用激光轰击石墨作碳气化试验时发觉。,C60,是由,12,个五边形和,20,个六边形组成,32,面体。,63/100,铅单质,：熔点低，质软，能阻挡,X,射线。可作电缆 包皮，核反应堆防护屏。,硅单质,有没有定形体和晶体两种，其晶体类似金刚石。,SiO,2,Si SiCl,4,SiCl,4,Si,C,电炉,Cl,2,蒸馏,H,2,还原,锗单质,是灰白色金属，硬而脆，结构类似于金刚石。,锡单质,有三种同素异形体：,13.2,161,灰锡,(,锡,),白锡,(,锡,),脆锡,白色，软,锡疫,64/100,碳族元素单质化学性质,(a),与酸反应,碳能够跟浓硫酸、硝酸反应，生成二氧化碳，不与盐酸作用。,C+2H,2,SO,4,(,浓,),=CO,2,+2SO,2,+2H,2,O,3C+4HNO,3,(,浓,),=3CO,2,+4NO,+2H,2,O,硅不跟盐酸、硫酸、硝酸作用，只与氢氟酸反应。,Si+4HF=SiF(,或,H,2,SiF,6,)+2H,锗能够跟浓硫酸、浓硝酸反应，不和盐酸、稀硫酸反应。,G,e,+4H,2,SO,4,(,浓,),=Ge(SO,4,),2,+2SO,2,+2H,2,O,3Ge+4HNO,3,(,浓,),=3GeO,2,+4NO,+2H,2,O,65/100,锡和稀盐酸、稀硫酸反应，生成低价锡,(),化合物,;,跟浓硫酸,、,浓硝酸反应生成高价锡,(),化合物。,铅跟盐酸、硫酸、硝酸都能反应被氧化成亚铅离子。,C+2H,2,SO,4,(,浓,),=P,bS,O,4,+SO,2,+2H,2,O,3Pb+8H,+,+2NO,3,-,=3Pb,2+,+2NO,+4H,2,O,(,发烟硝酸使,Pb,钝化,),硝酸,90%97.5%,66/100,13.3.3,碳化合物,结构：,CO(6+8=14e,-,),与,N,2,（,27=14e,-,）,是,等电子体,结构相同。,一个,键,两个键,:,C O,:,1.,碳氧化物,一氧化碳,(CO),:C O:,67/100,性质：,作配位体，形成羰基配合物,Fe(CO),5,Ni(CO),4,Co,2,(CO),8,其中,C,是配位原子。,还原剂,剧毒,68/100,2.,二氧化碳,(,CO,2,),：,O C O,：,经典分子结构：,O=C=O,O,C=O,双键键长,124 pm (,在,CH,3,-C-CH,3,中,),C O,叁键键长,113pm,CO,2,中，碳、氧之间键长,116pm,C,：,sp,杂化,固体二氧化碳,(,干冰,),3,4,69/100,70/100,3.,碳酸及其盐,CO,2,溶于水，,大部分,CO,2,H,2,O,，,极小部分,H,2,CO,3,CO,3,2-,结构：,CO,3,2-,(6+3,8+2=32e,-,),与,BF,3,(5+3,9=32e,-,),为等电子体。,C,：,sp,2,杂化,2-,-7,1,-,3,3,2,10,4.4,HCO,H,CO,H,=,+,+,K,11,-,2,-,2,3,-,3,10,4.7,CO,H,HCO,=,+,+,K,71/100,碳酸及其盐热稳定性：,H,2,CO,3,MHCO,3,M,2,CO,3,同一族金属,碳酸盐稳定性从上到下增加,BeCO,3,MgCO,3,CaCO,3,SrCO,3,BaCO,3,分解,T,/,100 540 900 1290 1360,72/100,过渡金属,碳酸盐稳定性差,CaCO,3,PbCO,3,ZnCO,3,FeCO,3,分解,T,/,900 315 350 282,价电子构型,8e,_,(18+2)e,_,18e,_,(9-17)e,_,离子极化观点：,2-,M,2+,MCO,3,MO+CO,2,r,(M,2+,),愈小，,M,2+,极化力愈大，,MCO,3,愈不稳定；,M,2+,为,18,e,_,，,(18+2)e,_,，,(9-17)e,_,构型相对于,8e,_,构型极化力大，其,MCO,3,相对不稳定。,73/100,碳酸盐溶解度：,易溶盐,：,Na,2,CO,3,NaHCO,3,K,2,CO,3,KHCO,3,100,溶解度,45,16,156,60,(,g/100g H,2,O),2-,-,-,-,其它金属,(,含,Li),碳酸盐难溶于水，且酸式盐溶解度大于正盐。,氢键存在，形成,二聚物或多聚物,74/100,可溶性碳酸盐与金属离子作用产物类型：,水溶液中存在碳酸盐水解：,),(,OH,HCO,O,H,CO,-,-,3,2,-,2,3,强碱性,+,+,OH,CO,H,O,H,HCO,-,3,2,2,-,3,+,+,),CO,(H,),CO,(,3,2,2,W,2,3,1,K,K,K,=,-,),CO,(H,),CO,(,3,2,1,W,2,3,2,K,K,K,=,-,75/100,氢氧化物碱性较强金属离子与之反应生成碳酸盐沉淀。,比如：,Ba,2+,、,Sr,2+,、,Ca,2+,和,Ag,+,等。,金属离子加入可溶性碳酸盐时，生成沉淀类型：,氢氧化物碱性较弱金属离子与之反应生,成碳酸羟盐,(,碱式碳酸盐,),沉淀。,比如：,Pb,2+,、,Bi,3+,、,Cu,2+,、,Cd,2+,、,Zn,2+,、,Hg,2+,、,Co,2+,、,Ni,2+,和,Mg,2+,等。,76/100,水解性强、两性金属离子与之反应生成氢氧化物沉淀。,比如：,Al,3+,、,Fe,3+,、,Cr,3+,、,Sn,2+,、,Sn,4+,和,Sb,3+,等。,(g),3CO,(s),Al(OH),2,O,3H,3CO,Al,2,2,3,2,-,2,3,3,+,+,+,+,(g),CO,(s),CO,(OH),Mg,O,H,2CO,2Mg,2,3,2,2,2,-,2,3,2,+,+,+,+,(g),CO,(s),CO,(OH),Cu,O,H,2CO,2Cu,2,3,2,2,2,-,2,3,2,+,+,+,+,77/100,13.3.4,硅化合物,1.,硅氧化物,无定型体：石英玻璃、硅藻土、燧石,晶体：天然晶体为石英，属于原子晶体,纯石英：水晶,含有杂质石英：玛瑙，紫晶,78/100,水晶,石英盐,黑曜石,紫晶,缟玛瑙,玛瑙,79/100,Si,采取,sp,3,杂化轨道与氧形成,硅氧四面体,硅氧四面体,二氧化硅,结构：,80/100,性质：,与碱作用,与,HF,作用,81/100,2.,硅酸及硅酸盐,H,4,SiO,4,原硅酸,硅酸,H,2,SiO,3,偏硅酸,xSiO,2,yH,2,O,多硅酸,性质：,12,2,10,1,3,2,10,6,.,1,10,7,.,1,SiO,H,-,-,=,=,，,，,溶解度小，是二元弱酸,K,K,82/100,制备：,浸透过,CoCl,2,硅胶为,变色,硅胶。,胶冻状硅酸,硅胶,-,H,2,O,2NaCl,SiO,H,2HCl,SiO,Na,3,2,3,2,+,+,(g),2NH,2NaCl,SiO,H,Cl,2NH,SiO,Na,3,3,2,4,3,2,+,+,+,83/100,SiO,3,2-,+H,2,O+2H,+,=H,4,SiO,4,刚生成时主要,H,4,SiO,4,，并不马上沉淀，而是以单分子形式存在于溶液中。当放置一段时间后，,H,4,SiO,4,就逐步缩合成多硅酸胶体溶液，即硅酸,溶胶,。在溶胶中再加酸或电解质，便可沉淀出白色透明，软而有弹性固体，即硅酸,凝胶,。硅酸凝胶烘干并活化，便可制得,硅胶,。若把凝胶用,CoCl,2,溶液浸泡，则可制得变色硅胶。,84/100,可溶性：,Na,2,SiO,3,(,水玻璃,),、,K,2,SiO,3,不溶性：大部分硅酸盐难溶于水，,且有特征颜色。,硅酸盐,水中花园,85/100,硅酸盐,结构复杂,普通写成氧化物形式，它,基本结构单位为,硅氧四面体,。,白云石：,K,2,O 3Al,2,O,3,6SiO,2,2H,2,O,泡沸石：,Na,2,O Al,2,O,3,2SiO,2,nH,2,O,分子筛,86/100,分子筛,一类天然或人工合成沸石型水合铝硅酸盐。它们都含有多孔笼形骨架结构，在结构中有许多孔径均匀通道和排列整齐、内表面相当大空穴。,Na,2,OAl,2,O,3,2SiO,2,5H,2,O,分子筛含有吸附能力和离子交换能力，其吸附选择性远远高于活性炭等吸附剂，其容量大，热稳定性好，并能够活化再生重复使用。,分子筛广泛用于分离技术，比如分离蛋白质、多糖和合成高分子等，还可用于干燥气体或液体，做催化剂载体等。,87/100,4.,硅卤化物,SiX,4,SiF,4,SiCl,4,SiBr,4,SiI,4,聚集态,g l l s,（氟硅酸）,水解：,熔沸点 低 高,分子量 小 大,88/100,*,5.,硅氢化物,(,硅烷,Si,n,H,2n+2,),性质：,最简单硅烷：,SiH,4,(,甲硅烷,),自燃：,水解：,强还原性：,热稳定性差：,89/100,金刚砂,（,SiC,）,SiC,耐高温，导热性又好，适合于做高温热交换器。它与氮化硅,Si,3,N,4,(,将硅粉在电炉中氮化得到一个灰色固体,),并列为新型陶瓷中理想高温结构材料。它们含有耐高温，耐磨损、比重小、耐腐蚀、强度高、抗氧化等优点。,90/100,13.3.5,锡、铅化合物,1.,锡、铅氧化物和氢氧化物,HNO,3,或,HAc,H,+,放置,H,+,-,2,6,Sn(OH),3,2,),(s,SnO,H,-,白,4,Sn,+,过量,OH,-,适量,OH,-,-,3,Pb(OH),2,),(s,Pb(OH),白,2,Pb,+,适量,OH,-,过量,OH,-,-,2,4,Sn(OH),2,),(s,Sn(OH),白,2,Sn,+,过量,OH,-,适量,OH,-,浓,HNO,3,),(s,SnO,H,-,Sn,3,2,不溶于酸或碱,白,O,H,4NO,SnO,H,),(,4HNO,Sn,2,2,3,2,3,+,+,+,浓,-,91/100,Sn(II),还原性,Sn,2+,Hg,2+,相互判定,判定,Bi,3+,反应,Sn,0.136,Sn,0.154,Sn,/V,2,4,A,-,+,+,E,-,Sn,0.91,Sn(OH),0.93,-,Sn(OH),/V,2,4,-,2,6,B,-,E,92/100,Pb(IV),氧化性,Pb,0.58,PbO,0.25,PbO,/V,Pb,0.126,Pb,1.45,PbO,/V,2,B,2,2,A,-,-,+,E,E,O,H,NaCl,PbO,NaClO,Pb(OH),2,2,2,+,+,+,2,2,-,4,2,2,O,2H,5Pb,2MnO,4H,2Mn,5PbO,+,+,+,+,+,+,+,2,2,2,2,O,2H,Cl,PbCl,),4HCl(,PbO,+,+,+,浓,2,2,2,4,4,2,2,O,2H,O,),2Pb(HSO,SO,4H,2PbO,+,+,+,+,+,+,2,2,4,4,2,2,O,2H,O,2PbSO,SO,2H,2PbO,93/100,四氧化三铅,(Pb,3,O,4,)-,铅丹,：,鲜红色,可看作：,4HNO,PbO,Pb,3,4,2,+,O,2H,),(,PbO,),2Pb(NO,2,2,2,3,+,+,褐色,三氧化二铅,(Pb,2,O,3,),：,橙色,可看作：,PbOPbO,2,氧化铅：,(PbO),：,橙黄色,Pb,其它氧化物,PbO,2,受热分解：,94/100,小 结：,氧化性减弱，酸性增强,碱性增强，还原性减弱,碱性增强,酸性增强,Sn(OH),4,Pb(OH),4,PbO,2,Sn(OH),2,Pb(OH),2,95/100,2.,锡、铅盐类,水解,：,(g),CO,2,+,铅白,3.9,2,2,10,H,Sn(OH),O,H,Sn,-,+,+,+,=,+,+,K,7.1,2,2,10,H,Pb(OH),O,H,Pb,-,+,+,+,=,+,+,K,HCl,),Sn(OH)Cl(s,O,H,SnCl,2,2,+,+,白,4HCl,Sn(OH),H,-,O,6H,SnCl,6,2,2,4,+,+,),(s,CO,Pb,2,(OH),O,H,2CO,2Pb,3,2,2,-,2,3,2,+,+,+,96/100,少数可溶：,Pb(NO,3,),2,Pb(Ac),2,(,弱电解质，有甜味，俗称,铅糖,)，,铅可溶性化合物都有毒。,多数难溶,：,溶解性：,97/100,PbCrO,4,溶于,过量碱,，此点与黄色,BaCrO,4,有别。,Pb,2+,判定：,黄色,4,2,4,2,),s,(,PbCrO,CrO,Pb,+,-,+,Pb,2+,Pb(OH),3,-,PbCl,2,(,白,),PbSO,4,(,白,),PbI,2,(,黄,),PbCrO,4,(,黄,),PbCl,4,2-,Pb(HSO,4,),2,PbI,4,2-,Pb,2+,+Cr,2,O,7,2-,浓HCl,浓H,2,SO,4,I,-,HNO,3,OH,-,小结以下：,98/100,3.,锡、铅硫化物,SnS(,棕,)SnS,2,(,黄,)PbS(,黑,),SnS+4HCl H,2,SnCl,4,+H,2,S,PbS+4HCl H,2,PbCl,4,+H,2,S,SnS,2,+6HCl H,2,SnCl,6,+2H,2,S,PbS,2,均不溶于稀盐酸,配位溶解,(,浓,HCl),99/100,SnS,3,2-,不稳定，遇酸分解。,碱溶,(,SnS,PbS,不溶,),多硫化物溶,(,SnS,2,PbS,不溶,),PbS与HNO,3,作用,（硫代锡酸根）,O,4H,3S,2NO,),3Pb(NO,8HNO,3PbS,2,2,3,3,+,+,+,+,100/100,