第18章非金属元素小结-2009.ppt

无机化学第18章 非金属小结 主讲：肖冬荣 化学化工学院 非金属元素在周期表中的位置 非金属元素结构特征 非金属有16种，稀有气体有6种，除H外都在周期表的右上方，都是主族。 最外层电子：除H外均≥3，与主族序数相同，得电子趋向较大。 化合价：最高正价=族序数， 最低负价=族序数 – 8。 大多有变价，如：C、N、S、Cl等。 § 18-1 非金属单质的结构和性质 一、非金属单质的结构和物理性质 共价键数目：2-N规则(氢，氦) 8-N规则(其它非金属元素) 非金属单质的结构和性质 二 、非金属单质的化学反应 1 与金属元素反应 2 非金属元素之间相互反应 3 与水反应 4 与酸反应 5 与碱反应 6 与盐 7 与氧化物 8 与有机物 与碱溶液反应 除碳，氮，氧外，可与碱溶液反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3X2+6NaOH=5NaX+NaXO3+3H2O (X=Cl,Br,I) 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O 4P+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3 以上发生歧化反应 Si, B则从碱溶液中置换出H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 2B+2NaOH+2H2O=NaBO2+3H2↑ (产物为偏酸盐和氢气) 在浓碱时,F2能将OH-中的负二价氧氧化为氧气放出: 2F2+4OH-=4F-+O2↑+2H2O § 18-2 分子型氢化物 一、沸点 注意氢键的影响 二、热稳定性 氢化物的△rHm?的代数值越大，氢化物的稳定性越差。 电负性差（??）越大，其氢化物的稳定性越大。 三、还原性 氢化物通式：AHn A: 非金属元素 n: 该元素的最低氧化态的绝对值 影响An-的还原性能力的因素: （即失电子的能力） （1）半径： 半径越大,失电子能力越强,还原性越强 （2）电负性： 电负性越小,失电子能力越强,还原性越强 四 水溶液酸碱性和无氧酸的强度 pka? pkw,表现为酸, 反之,则表现为碱 pka越小,酸的强度越大 氢化物中只有NH3, PH3, H2O能接受质子, 表现出碱性: 碱性强弱: NH3 ? PH3 ? H2O 酸性强弱的判断 分子型氢化物的酸性与A的电子密度有关 电子密度与原子半径和负氧化态有关 原子半径越大, 电子密度越小, 酸性越强 负氧化态越低, 电子密度越小, 酸性越强 酸性：HClHBrHI (半径影响) 酸性: NH3H2OHF (负氧化态) § 18-3 含氧酸 一、 最高氧化态氢氧化物的酸碱性 1. R-O-H模型 R—O—H→R++OH- 碱式电离，溶液呈碱性 R—O—H→RO++H+ 酸式电离，溶液呈酸性 影响因素有阳离子的电荷和离子半径 (1)如果R离子电荷较小，半径较大，按碱式电离,碱 (2)如果R离子电荷较大，半径较小，按酸式电离,酸 (3)如果R-O和O-H作用力相差不多, 按两中方式电离, 两性氢氧化物 用离子势判断氧化物的水合物的酸碱性 离子势: 二 、含氧酸及其酸根（含氧酸阴离子）的结构 三、 含氧酸的强度 鲍林规律： (1)多元含氧酸的K1：K2：K3=1：10-5：10-10 (2)含氧酸的化学式为HnROm, m-n为不与氢原子键合的氧原子数. (m-n)值越大, 酸性越大. HClO HClO2 HClO3 HClO4 m-n 0 1 2 3 HNO2 HNO3 m-n 1 2 估算酸的K1值 令N=m-n K1≈105N-7, 即pK1=7-5N N值: 0 1 2 3 酸性: 很弱 中强偏弱 强 最强 K1: 10-7 10-2 103 108 H2SO3: N=1 K1 ≈ 10-2 中强偏弱 §18-4 非金属含氧酸盐的某些性质 一、溶解性 1 硝酸盐，氯酸盐都易溶于水 2 硫酸盐，大部分溶于水；Ca2+, Ag+, Hg+微溶；Sr2+, Ba2+, Pb2+难溶 3 碳酸盐，大多数不溶于水； Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+最难溶于水 4 磷酸盐，大多数不溶于水 正负离子的大小在相互匹配时结合最稳定