硫和硫的化合物.doc

硫和硫的化合物 一、氧族元素 1、原子结构和元素的性质 ⑴、原子结构：*原子结构三要素：原子的电子层结构，原子半径，有效核电荷数。 元素 氧O 硫S 硒Se 碲Te 相似性 最外层电子数均为6 递变性 核电荷数依次增加，电子层数依次递增，原子半径依次增大。 ⑵、元素的性质 ①、元素性质的递变 O S Se Te 核对最外层电子的引力依次减弱，原子获得电子能力依次减弱，失去电子能力依次增强。 元素的非金属性依次减弱，金属性依次增强。 （氧和硫是典型的非金属，硒和碲是准金属，钋是典型的金属、为放射性元素。） ②、硫分族（硫、硒、碲） O S Se Te 原子半径/mm 0.074→(突然增大)0.102 0.116 0.1432 得失电子能力 得电子能力突然减弱， 失电子能力突然增强。 主要化合价 -2 -2,+4,+6 -2,+4,+6 -2,+4,+6 价电子层结构 及化合价 没有空的d轨道 都存在空的d轨道，与非金属性强的元素原子结合时，参加成键可显正价态（+2、+4、+6）。 *元素的金属性与非金属性的含义（孤立的原子在化学反应中的性能）。例如，元素的非金属性强弱，是指元素的原子得电子能力的强弱。 *原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质，三者之间的关系。 ③、氧族元素的非金属活泼性弱于卤素 氧族元素的原子获得两个电子形成简单阴离子X2的倾向，比卤素原子形成X-的倾向要小得多。例如，S元素的非金属性[*氧元素的电负性(Pauling)=3.44,仅次于氟(3.98)；氯（3.16）,硫（2.58）。] ２、单质 ⑴、同素异形体 ①、氧单质：O2和O3； ②、硫单质：单质硫有近50种同素异形体。最常见的是斜方硫（菱形硫，又叫α-硫；确切地应称为“正交硫”—具有正交面心晶胞）和单斜硫（又叫β-硫）。室温下所有的晶体硫都是由Sn环组成的，n可以从6到20。硫的同素异形体中最常见的为环八硫S8，由于S8分子紧密堆积的方式不同，它有三种变体(同素异形体)：即斜方硫(α-硫)、β-单斜硫和γ-单斜硫。室温下唯一稳定存在的形式是正交硫。它们都易溶于CS2中，都是由S8分子组成的。在环状分子中，每个硫原子以SP3杂化轨道与另外两个硫原子形成共价单键相联结。对S6、S8、S12、Sx等分子形成的晶体结构分析表明，分子中每个S原子均与2个S原子成键，S－S键长206pm，∠SSS约为105°。 ③、硒单质：有三种红色单斜多晶态（无定形）物质（α、β、γ），是由Se8环组成，彼此的差别仅在分子间环的堆积不同，属于不良导体。室温下最稳定的是灰硒（由螺旋型链Se∞构成的晶体，带有金属光泽的脆性晶体），热力学上最稳定的形式。市售商品则通常称为黑硒（玻璃态，包含巨型聚合环，每个环有近1000个原子，具有复杂的不规则结构）。 ④、碲单质：仅有一种银白色的晶形，称为灰碲，是带有金属光泽的脆性晶体。 *同素异形体的复杂性，从S经Se到Te迅速缩减。 ⑵、物理性质 O2 S Se Te 颜色、状态 无色气体 黄色固体 灰色固体 银白色固体 熔点/℃ 沸点/℃ -218.4 -183 112.8 444.6 217 684.9 452 1390 逐渐升高 密度 1.43g/L 2.07g/cm3 4.81g/cm3 6.25g/cm3 逐渐增大 非金属过渡到金属 O2 S Se Te Po 典型的非金属 准金属（有金属光泽的脆性晶体） 典型的金属 导电性 （绝缘体）不导电 典型的半导体 能导电 金属导体 ⑶、化学性质*单质的化学活泼性：O2＞S＞Se＞Te ①、氧族单质不跟H2O或稀酸反应 ②、跟浓硝酸的作用：6HNO3+S→H2SO4+6NO2+2H2O(S：0→+6)， 4HNO3+Se→H2SeO3+4NO2+H2O(Se：0→+4)，4HNO3 +Te→H2TeO3+4NO2+H2O(Te：0→+4)； ③、硒和碲也能跟大多数元素直接化合（当然要比O2和S困难一些）。 S+O2SO2（空气中，淡蓝色火焰；纯O2中，蓝紫色火焰） Se+O2SeO2（白色固体，易挥发。）纯蓝色火焰 Te+O2TeO2（白色固体，不挥发。）绿蓝色火焰 ３、气态氢化物 ⑴、物理性质 H2X物理性质 颜色、状态 气味 在水中溶解性（常温下饱和溶液） 毒性 H2S 无色气体 臭鸡蛋气味 能溶于水 0.1mol/L 剧毒 H2Se 恶臭 比H2S小 0.084mol/L 比H2S更大 H2Te 0.09mol/L ⑵、化学性质 H2O H2S H2Se H2Te 单质跟H2反应，生成H2X的难易 极易（燃烧、爆炸） 加热时能化合 加热时能化合 不能直接化合 单质跟H2反应生成H2X，由易到难； H2X热稳性 2000℃以上，只有0.588%分解H2为和O2 300℃以上分解