第17章-氧族元素.ppt

17.1氧族元素概述,h,CF2Cl2CF2Cl+Cl,Cl+O3ClO+O2,ClO+OCl+O2,净反应：O3+O=2O2,h,为什么O3层对我们很重要？用化学方程式说明CF2Cl2、NO2对O3的破坏。,臭氧的用途,处理工业废水，分解不易讲解的聚氯联苯，苯酚、萘等不饱和芳烃和不饱和链烃，还有重氮、偶氮等的双键大断裂，对亲水性染料的脱色，污水净化剂、脱色剂、饮水消毒剂。0.1mg/l对庄稼，橡胶和塑料有害,video,结构:O为sp3杂化,H2O2弱酸性、不稳定,17.3过氧化氢（H2O2）,2H+O2+2e=H2O2EA=0.68V,2Fe3+2e=2Fe2+EA=0.77V,2Fe3+H2O2=2Fe2+2H+O2,2H+H2O2+2e=2H2OEA=1.776V,2Fe2+2H+H2O2=Fe3+2H2O,净结果：2H2O2=2H2O+O2,凡电位在0.681.78V之间的金属电对均可催化H2O2分解,3H2O2+2MnO4=5H2O2+2MnO4+6H+=H2O2+Mn(OH)2=3H2O2+2NaCrO2+2NaOH=H2O2+2Fe2+2H+=,H2O2既有氧化性又有还原性,2MnO2+3O2+2OH-+2H2O,2Mn2+5O2+8H2O,MnO2+2H2O,2Fe3+2H2O,2Na2CrO4+4H2O,EB,EA,乙醚鉴定:Cr2O72+2H2O2+2H+=5H2O+2CrO5,水相:2CrO5+7H2O2+6H+=7O2+10H2O+2Cr3+(蓝绿)Cr2O72+H2O2+H+=Cr3+H2O+O2Cr3+H2O2+OHCrO42+H2O,不是氧化还原反应,光合作用Video-1-2.,叶绿素的结构,叶绿素分子包含一个中央镁原子，外围一个含氮结构，称为卟啉环；一个很长的碳-氢侧链(称为叶绿醇链)连接於卟啉环上。叶绿素种类的不同是某些侧基的微小变化造成。叶绿素在结构上与血红素极为相似，血红素是见於哺乳动物和其他脊椎动物红血球内的色素，用以携带氧气。,血红素的结构,叶绿素,17.4硫的化合物,17.4.1单质S8,结构：S：sp3杂化形成环状S8分子,3HgS+8H+2NO3+12Cl=3HgCl42+3S+2NO+4H2OHgS+Na2S=Na2HgS2,17.4.2硫化物与多硫化物,金属硫化物大多数有颜色且难溶于水，只有碱金属的硫化物易溶。根据Ksp的大小，金属硫化物在酸中的溶解度不同。HgS的Ksp最小，它只能溶于王水，由于形成配合物HgS还可以溶于Na2S。,硫化物都会产生一定程度的水解，而使溶液呈碱性。,Na2SH2O=NaHSNaOH,PbSH2O=Pb2HSOH,Na2S+（x1）S=Na2Sx(Sx)2随着硫链的变长颜色：,性质：,遇酸不稳定：,氧化性：,还原性：,黄橙红,碱金属(包括NH4)硫化物水溶液能溶解单质硫生成多硫化物。,钠硫蓄电池,放电负极：熔融Na2Na2e2Na+充电放电正极：熔融SxS+2Na+2eNa2Sx充电,充总：2Na+xSNa2Sx放,电解质：-Al2O3,问题：1.工作温度300500，Na，S8要处于熔融，要绝热2.充电时间长，需1520h。3.密封技术和电池寿命（1000次）。,优点：蓄电量是铅电池的5倍，质量仅是其1/5，运行平稳，无污染。,17.4.3硫的氧化物,SO2，SO3是酸雨的罪魁祸首。,记下来,4Na2SO3=3Na2SO4+Na2SSO32+H2S+H+=S+H2OSO32+Cl2+H2O=SO42+2Cl+2H+5SO32+2MnO4+6H+=2Mn2+5SO42+3H2O,2.亚硫酸及盐,H2SO3二元中强酸，既有氧化性又有还原性，可以使品红退色,3.硫酸及其盐,硫酸根离子SO42是四面体结构中心原子硫采用sp3杂化，形成四个键，其SO键长为144pm，比双键的键长（149pm）短，这说明在SO键中存在额外的dp成份。分子间存在氢键，使其晶体呈现波纹形层状结构。,强吸水性、强氧化性,FeH2SO4（稀）=FeSO4H2Cu2H2SO4（浓）=CuSO4SO22H2OC2H2SO4（浓）=CO22SO22H2O,SO42易带阴离子结晶水，以氢键与SO42结合,CuSO45H2O脱水,2H2O,2H2O,H2O,CuSO4,硫酸的应用,化学工业中一种重要的化工原料年产量可衡量一个国家重化工的生产能力大量用于肥料工业重制造过磷酸钙和硫酸铵用于石油精炼、炸药生产各种矾，染料，颜料，药物等,4.硫代硫酸盐,制备：Na2SO3+S=Na2S2O3Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,Na2S2O35H2O(大苏打，海波)无色透明，易溶于水，碱性。,（1）遇酸不稳定,（3）配合剂,AgBr,Na2S2O3,Ag(S2O3)23,I,AgI,CN,Ag(CN)2,S2,Ag2S,（2）中等强度还原剂,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl,用途,？,5.过硫酸及其盐,强氧化剂：Ag+Cu+K2S2O8+8H2OCuSO4+K2SO4Ag+2Mn2+5K2S2O8+8H2O2MnO4+10SO42+16H+,HOOH,被SO3H取代,OO|HOSOOSOH|OO,常见：K2S2O8、(NH4)2S2O8,6.连多硫酸（记下来）,H2SxO6,x=3-6O3SSySO32-，易被氧化,H2S2O6强酸，较稳定，浓溶液或加热才分解不易氧化,Na2S2O4连二亚硫酸钠,O2+H2O,NaHSO3,H2S2O7,7.其他硫酸盐,H2S2O4,7.硫的其他化合物（I),无色、无毒、无味的气体，稳定，加热至500C也不分解。极不活泼，不与水、酸，熔融的碱反应（在高温、高压下才有反应性）绝缘用于高压发电机和开关装置中的绝缘气体。,SF6,SF4，S2Cl2,SCl2,OSCl2（亚硫酰氯）,O2SCl2（硫酰氯）,S4N4,水解，强氧化剂和氟化剂,氧化剂和氯化剂，制无水卤化物,很有用的试剂,7.硫的其他化合物(II),卤磺酸和超强酸,SbF5+HSO3FHSbF5(OSO2F),HSbF5(OSO2F)+HSO3F=H2SO3F+SbF5(OSO2F)-,R3CH+H2SO3F+=R3CH2+HSO3F=H2+R3C+HSO3F,S4N42S2N2,热银丝,0C,数天,（SN)x,青铜色,0.3K,超导,17.5硒、碲的化合物,比O、S的活性弱些同S一样原子间有以有限范围连接起来的倾向H2Se,H2Te无色有恶臭味，毒性比H2S还大H2Se比H2Te稳定,1.SeO2，TeO2为中等强度氧化剂,SeO2TeO2,+SO2+H2O,SeTe,+H2SO4,2.H2SeO3、H2TeO3，H2SeO4（无色固体）,碲酸H6TeO6或Te(OH)6八面体，白色固体，弱酸，中强的氧化性。,中等强度氧化剂与H2SO3对比,不挥发性强酸，吸水性强。氧化性比H2SO4强，可溶解金，生成Au2(SeO4)3其他性质类似与H2SO4,二元弱酸,易挥发白色固体,白色片状,无色晶体,硒简介,硒和维生素都是抗氧化剂，二者相辅相成，可防止因氧化而引起的衰老、组织硬化、最少也可以减慢其变化的速度；并且它还具有活化免疫系统、预防癌症的功效，是必要的微量矿物质。硒参与构成很多酶类，特别是谷胱甘肽过氧化酶，可以保护细胞和组织，维持其正常功能。硒还有解毒功效，因为硒和金属有很好的亲和性。硒有很强的抗氧化性，具有保护心血管和抗肿瘤的作用。对甲状腺激素的调节作用；维持正常免疫功能；抗艾滋病作用；维持正常生育功能。缺乏症1、缺乏硒会导致未老先衰。2、严重缺乏硒会引发心肌病及心肌衰竭。3、发生克山病，大骨节病。4、精神萎靡不振，精子活力下降，易患感冒。,硒简介,过量表现指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。食物来源海产品、肝、肾、麦麸、洋葱、西红柿、西兰花、芹菜、草菇、牛奶等。需要人群男性需要更多的硒。因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民补充周期建议每天补充。特殊功效1、帮助维持组织的柔软性；2、有助于治疗女性更年期的潮热、烦躁；3、有助于预防和治疗头皮屑；4、具有中和某些致癌物或预防某此癌症的功能。备注全国有72%的国土面积缺少硒。,硒的用途,硒的主要用途为干印术的光复制，这是利用无定形硒的薄漠对于光的敏感性，能使含有铁化合物的有色玻璃退色。也用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的颜色、塑料。还用于制作光电池、整流器、光学仪器、光度计等。硒在电子工业中可用作光电管、太阳能电池，在电视和无线电传真等方面也使用硒。另外，硒可在玻璃、颜料及冶金工业中应用。硒能使玻璃着色或脱色，高质量的信号用透镜玻璃中含2硒，含硒的平板玻璃用作太阳能的热传输板和激光器窗口红外过滤器。冶金方面，含硒的碳素钢、不锈钢和铜合金具有良好的加工性能，可高速切削，加工的零件表面光洁；硒与其他元素组成的合金用以制造低压整流器、光电池、热电材料。硒以化合物形式用作有机合成氧化剂、催化剂，可在石油工业上应用。硒可作动物饲料微量添加剂。硒加入橡胶中可增强其耐磨性。硒与硒化合物加入润滑脂。,碲的用途,碲在冶金工业中的用量约占碲的总消费量的80%以上。加入少量碲，可以改善低碳钢、不锈钢和铜的切削加工性能。在白口铸铁中，碲用作碳化物稳定剂，使表面坚固耐磨。在铅中添加碲，可提高材料的抗蚀性能，可用作海底电缆的护套；也能增加铅的硬度，用来制作电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的合金组分，其中碲化铋是良好的制冷材料。化合物半导体A