大连理工大学无机化学课件第13章.ppt

第十三章 p区元素(一) § 13.1 p区元素概述 § 13.2 硼族元素 13.2.1 硼族元素概述 硼族元素的一般性质 13.2.3 硼的化合物 乙硼烷的性质 (1) 三氧化二硼 B2O3 性质： (3) 硼砂 性质： 3.硼的卤化物 13.2.4 铝的化合物 2. 铝的卤化物 3. 铝的含氧酸盐 § 13.3 碳族元素 13.3.1 碳族元素概述 存在形式： 13.3.2 碳族元素的单质 碳单质的同素异形体： 13.3.3 碳的化合物 (2) 二氧化碳 (CO2) 2. 碳酸及其盐 碳酸盐的溶解度： 碳酸及其盐的热稳定性： 13.3.4 硅的化合物 性质： 2. 硅酸及其盐 13.3.5 锡、铅的化合物 PbO2 Pb的其他氧化物 小结： 2.锡、铅的盐 Sn(II)的还原性 3. 锡、铅的硫化物 价电子构型：ns2np2 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 碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气； 碳酸盐； CO2 。 硅：SiO2和各种硅酸盐。 锗：硫银锗矿 4Ag2S?GeS2 ， 硫铅锗矿2PbS ? GeS2 。 锡：锡石 SnO2 。 铅：方铅矿 PbS，白铅矿 PbCO3 。 金刚石：原子晶体,硬度最大,熔点最高。 石墨：层状晶体 ，质软，有金属光泽。 足球烯或富勒烯： C60， C70 等。 C60 是1985年用激光轰击石墨作碳的气化实验时发现的。 C60 是由12个五边形 和20个六边形组成的 32面体。 碳纤维 石墨(sp2杂化) 金刚石(sp3杂化) 足球烯，富勒烯，C60 (sp2杂化) 硅单质有无定形体和晶体两种，其晶体类似金刚石。 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： 铅单质：质软，能阻挡X射线。可作电缆的包皮，核反应堆的防护屏。 13.2℃ 161℃ 灰锡(α锡) 白锡(β锡) 脆锡 结构： CO(6+8=14e-)与N2（2×7=14e-） 是等电子体, 结构相似。 一个σ键 两个π键 :C O: 1. 碳的氧化物 (1) 一氧化碳(CO) :C O: 性质： ①作配位体，形成羰基配合物 Fe(CO)5, Ni(CO)4, Co2(CO)8 其中C是配位原子。 ②还原剂： ③剧毒：与血红蛋白中的Fe(II)结合，使其失去输送氧气的功能。 ：O C O ： 经典的分子结构：O=C=O O C=O双键键长124pm (在CH3--C--CH3中) C O叁键键长113pm CO2中，碳、氧之间键长116pm C：sp杂化 固体二氧化碳 （干冰） CO2溶于水，大部分CO2?H2O， 极小部分H2CO3 -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 CO32-的结构： C：sp2杂化 2- 易溶盐：Na2CO3 NaHCO3 K2CO3 KHCO3 100℃溶解度 45 16 156 60 (g/100g H2O)　　　 - - - 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 2- ① 氢氧化物碱性较强的金属离子与之反应生成碳酸盐沉淀。 例如：Ba2+、Sr2+、Ca2+和Ag+等。 金属离子加入可溶性碳酸盐时，生成沉淀的类型： ②氢氧化物碱性较弱的金属离子与之反应生 成碳酸羟盐(碱式碳酸盐)沉淀。 例如：Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Hg2+、Co2+、Ni2+和Mg2+等。 ③ 水解性强、两性的金属离子与之反应生成氢氧化物沉淀。例如：Al3+、Fe3+、Cr3+、Sn2+、Sn4+和Sb3+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