大学无机化学第14章-p区元素二(大连理工版)ppt课件

第十四章p区元素（二）,14.2氧族元素,14.1氮族元素,14.1.5砷、锑、铋的化合物,14.1.4磷的化合物,14.1.3氮的化合物,14.1.2氮族元素的单质,14.1.1氮族元素概述,14.1氮族元素,.,氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为-195.8C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼，加热时与活泼金属Li，Ca，Mg等反应，生成离子型化合物。,14.1.2氮族元素的单质,.,磷的同素异形体,P4化学性质活泼，空气中自燃，溶于非极性溶剂。,较稳定，400以上燃烧，不溶于有机溶剂。,磷的燃烧,.,氮、磷为非金属，砷、锑为准金属，铋为金属。,白磷的结构,红磷的结构,黑磷的结构,.,14.1.3氮的化合物,结构：,N：sp3杂化，三角锥形,1.氮的氢化物,氨(NH3),.,工业：,制备：,实验室：,性质：,易溶于水，易形成一元弱碱,强还原性,.,取代反应,催化,加合反应,.,铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水,铵盐,石蕊试纸法(红蓝),的结构：,N：sp3杂化，正四面体,的鉴定：,(奈斯勒）,.,挥发性非氧化性酸铵盐,非挥发性，非氧化性酸铵盐,热稳定性差,.,氧化性酸铵盐,催化剂,.,2.氮的氧化物,铂丝网,一氧化氮(NO),制备：,性质：无色气体，水中溶解度较小。,.,二氧化氮(NO2),N：价电子2s22p3sp2杂化后,有毒，有特殊臭味的红棕色气体,溶于水,用碱吸收,结构：,：,性质：,.,3.氮的含氧酸及其盐,N：sp2杂化后：,亚硝酸（HNO2）,制备：,结构：,.,亚硝酸(HNO2),NO+NO2,性质：,弱酸,(蓝色),不稳定,.,亚硝酸盐,制备：碱吸收法,性质：绝大部分无色,易溶于水,(AgNO2浅黄色不溶)极毒是致癌物。,金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差,主,AgNO2MNO3,.,14.1.4磷的化合物,1.磷的氢化物(膦PH3),结构：与NH3相似,性质：无色气体，似大蒜臭味，剧毒强还原性：,制备：,次磷酸钾,.,2.磷的氧化物,O2(足),.,性质：,P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。,歧化,.,次磷酸(H3PO2)及其盐,性质：一元中强酸,3.磷的含氧酸及其盐,结构：,强还原剂,=1.010-2,.,亚磷酸(H3PO3)及其盐,性质：二元中强酸：,结构：,强还原性：,.,磷酸H3PO4,特性：脱水缩合后形成焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸。,结构：,性质：三元中强酸,.,焦磷酸H4P2O7,.,聚磷酸,聚磷酸(n个磷酸脱n-1个H2O)n=2焦磷酸n=3三(聚)磷酸,.,(聚)偏磷酸,(聚)偏磷酸(n个H3PO4脱n个H2O)偏磷酸：HPO3(n=1)，四(聚)偏磷酸：(HPO3)4,.,酸性变化一般规律,缩合度增加，酸性增强。,同一元素不同氧化态，高价偏酸，但磷酸的含氧酸例外。,.,磷酸盐,.,聚磷酸盐具有配位性：,或六偏磷酸钠(格氏盐),硬水软化,.,4.磷的卤化物,PX3PX5结构：三角锥三角双锥,分子晶体,离子晶体,PCl3PCl5,杂化类型：不等性sp3sp3d,.,PCl5离子晶体,PCl5固体中含有PCl4+和PCl6-离子PCl4+：P：sp3杂化四面体,PCl6-：P：sp3d2杂化八面体,同样：PBr5晶体中有PBr4+和Br-离子，分子构型为三角双锥。,.,重要性质：水解,(制备H3PO3或HBr),关于五氯化磷(PCl5)，下列说法中不正确的是()它在气态时很稳定它容易水解生成磷酸(H3PO4)C.它由氯与PCl3反应制得D.它的固体状态是结构式为PCl4PCl6的晶体,.,14.1.5砷、锑、铋的化合物,AsH3SbH3BiH3,自燃：,化学性质：,缺氧分解：,1.砷、锑、铋的氢化物,.,AsH3的性质应用：,马氏试砷法：试样、锌和盐酸混合，产生气体导入热玻璃管。,砷镜,古氏试砷法：,.,M(III)的氧化物和氢氧化物,2.砷、锑、铋的氧化物及其水合物,.,两性：,.,M(V)的氧化物和氢氧化物,三元中强酸一元弱酸,.,小结：,.,M(III)的还原性(由As到Bi还原性减弱),可用H2O2代替Cl2,3.砷、锑、铋的化合物的氧化还原性,.,M(V)的氧化性(由As到Bi氧化性增强),(鉴定Mn2+),.,H3AsO4在强酸性的溶液中才有明显氧化性。,=0.5748V,I2+2e-2I-,=0.5345V,.,小结：,As()Sb()Bi()As()Sb()Bi(),碱性增强,还原性增强,酸性增强,氧化性增强,碱性增强,酸性增强,.,4.砷、锑、铋的盐,盐类水解,氧化性(弱),(鉴定Sb3+),(鉴定Bi3+),.,5.砷、锑、铋的硫化物,均不溶于水和稀酸。,As2S3、As2S5不溶,性质：,氧化性酸(HNO3)溶解,(浓HCl)配位溶解,.,NaOH,(M=As，Sb),Na2S,(M=As，Sb)Bi2S3不溶,碱溶,氧化碱溶,(M=As，Sb),14.2氧族元素,14.2.3硫及其化合物,14.2.2氧及其化合物,14.2.1氧族元素概述,.,2.臭氧(O3)：O2的同素异形体,结构：,中心O：sp2杂化形成,键角：117o=1.810-30Cm,性质：,不稳定性,惟一极性单质,.,3.过氧化氢（H2O2）,不稳定性,性质：,弱酸性,结构：,.,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,.,结构：S：sp3杂化形成环状S8分子。,硫有几种同素异形体斜方硫单斜硫弹性硫密度/gcm-32.061.99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,14.2.3硫及其化合物,物理性质：,.,硫的化学性质,与许多金属直接化合,与氢、氧、碳、卤素(碘除外)、磷等直接作用,与氧化性酸作用,与碱的作用,.,2.硫化氢和硫化物,H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸。,硫化氢,结构：H2S结构与H2O相似,性质：,与空气(O2)反应,最重要的性质是它的还原性：,.,与中等强度氧化剂作用,与强氧化剂反应,.,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,MnS肉,ZnS白，CdS黄。,易水解：最易水解的化合物是Cr2S3和Al2S3,溶解性：,.,易溶：NH4+和碱金属硫化物微溶：MgS，CaS，SrS(但BeS难溶)其余难溶。,稀酸溶性：,水溶性：,.,配位酸溶解(浓HCl)：,.,氧化性酸溶解(HNO3)：,氧化配位溶解(王水)：,.,碱溶（用NaOH或Na2S）,.,氧化碱溶：（Na2S2）,.,3.多硫化物,制备：现象：黄橙红红x,性质：,遇酸不稳定,氧化性,还原性,.,SO2的性质：气体、无色，有强烈刺激性气味，易溶于水，溶于水后形成亚硫酸。,4.二氧化硫、亚硫酸及其盐,SO2的结构：S：sp2杂化，OSO=119.5，S-O键长143pm，,SO2是极性分子,.,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,.,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：,.,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：,.,还原性：,配位性：,.,思考题：,在往AgNO3溶液中滴加Na2S2O3溶液时，可观测到先生成白色沉淀，随后沉淀的颜色变深，最后变成黑色。如果往Na2S2O3溶液中滴加AgNO3溶液你能观测到什么现象？用化学方程式解释之。,2AgNO3+Na2S2O3=Ag2S2O3(白)+2NaNO3Ag2S2O3+H2O=Ag2S(黑)+H2SO4,往往Na2S2O3溶液中滴加AgNO3溶液将得到无色透明的溶液AgNO3+2Na2S2O3=Na3Ag(S2O3)2+NaNO3,.,冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体,H2S2O7为无